三齿差平面钢球传动式汽车差速器制造技术

三齿差平面钢球传动式汽车差速器，属于机械传动技术领域。本发明专利技术提供一种新型汽车差速器，其三齿差槽式激波锥齿轮的外部是锥齿轮，内部是激波轮，动力由激波轮外部的锥齿轮输入，经锥齿轮内部的激波轮传给钢球活齿，钢球活齿再将动力传给与左半轴固连的保持架和与右半轴固连的中心内齿轮，左半轴和右半轴分别与左、右后车轮固连，从而使左、右后车轮实现差速。中心内齿轮的齿数与钢球活齿数相差为3。该差速器省去了传统汽车差速器中的行星齿轮系统，钢球活齿与保持架、中心内齿轮之间均为多对齿啮合，故该差速器体积小，重量轻，重合度大，承载力强，可广泛应用于需要差速器的各种轮式车辆，如汽车、工程车辆等。

【技术实现步骤摘要】
三齿差平面钢球传动式汽车差速器
本专利技术涉及一种三齿差平面钢球传动式汽车差速器，用于轮式车辆的差速，属于机械传动

技术介绍
目前常用的汽车差速器均采用由多个直齿圆锥齿轮组成的行星齿轮系统来实现差速的目的，虽然该系统能够实现汽车左、右半轴差速的功能，但该系统构件较多、轴向及径向尺寸都大、体积大、重量较重，特别是对于重型汽车而言，为了能实现差速并传递足够的动力，则体积和重量会进一步增加；直齿圆锥齿轮传动还具有重合度低，故承载能力低，传动效率不高，直齿圆锥齿轮加工困难，工艺性较差等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是：为克服现有汽车差速器存在的上述缺点，本专利技术提供一种结构简单紧凑、轴向和径向尺寸小、重量轻、重合度高、承载能力大、传动效率高的新型差速器——三齿差平面钢球传动式汽车差速器。本专利技术为解决其技术问题所采取的技术方案是：一种三齿差平面钢球传动式汽车差速器，主要由三齿差槽式激波锥齿轮(1)、中心内齿轮(2)、保持架(3)、钢球活齿(4)、左半轴(5)、右半轴(6)、第一深沟球轴承(18)、第二深沟球轴承(7)、右半壳(8)、第一圆锥滚子轴承(9)、第二圆锥滚子轴承(19)、螺钉(10)、套筒(11)、键(17)、键(12)组成，以此系统实现差速，构成差速器；三齿差槽式激波锥齿轮(1)的外部是主减速器的从动直齿圆锥齿轮，内部是激波轮，故三齿差槽式激波锥齿轮(1)既是主减速器的一个锥齿轮，又是差速器中的激波轮，三齿差槽式激波锥齿轮(1)将主减速器和差速器有机的合为一体，三齿差槽式激波锥齿轮(1)和右半壳(8)通过螺钉(10)固定连接成一个整体并由一对第一圆锥滚子轴承(9)支撑在机架上；保持架(3)与左半轴(5)通过键(17)连接，保持架(3)沿周向等距开有Z3个轴向通孔，Z3个钢球活齿(4)放在保持架(3)的轴向通孔内并可沿轴向和径向运动，在三齿差平面钢球传动式汽车差速器中，钢球活齿(4)同时与保持架(3)、三齿差槽式激波锥齿轮(1)和中心内齿轮(2)相啮合接触而传递运动和动力，在三齿差槽式激波锥齿轮(1)的右端和中心内齿轮(2)的左端均沿周向开有导槽，三齿差槽式激波锥齿轮(1)和中心内齿轮(2)两者端部的周向导槽是钢球活齿(4)在保持架(3)的轴向通孔中运动并随保持架(3)转动时所处一系列位置的包络曲面，其中三齿差槽式激波锥齿轮(1)的型面齿廓槽边缘齿廓曲线为式中，e为偏心率，θ为角变参量，3为三齿差槽式激波锥齿轮的齿数，记为Z1，而中心内齿轮(2)的导槽轨迹是周期数为Z2的正弦曲线，中心内齿轮(2)通过键(12)与右半轴(6)固联；左半轴(5)通过第一深沟球轴承(18)、第二深沟球轴承(7)分别支撑于三齿差槽式激波锥齿轮(1)和右半轴(6)中，其左端与左边车轮(13)相固联；右半轴(6)通过一对第二圆锥滚子轴承(19)支撑于右半壳(8)中，其右端与右边车轮(14)相固联；三齿差槽式激波锥齿轮(1)、保持架(3)、中心内齿轮(2)、左半轴(5)及右半轴(6)五者同轴线；中心内齿轮(2)的导槽轨迹的正弦函数周期数Z2与钢球活齿保持架(3)的轴向通孔数Z3相差3，三齿差槽式激波锥齿轮实现了轴向激波。本专利技术差速器其他未提及的地方均采用现有技术。与已有技术相比本专利技术的主要专利技术点在于：①三齿差槽式激波锥齿轮的外部是主减速器的从动直齿圆锥齿轮，内部是激波轮，故三齿差槽式激波锥齿轮既是主减速器的一个锥齿轮，又是差速器中的激波轮，三齿差槽式激波锥齿轮将主减速器和差速器有机的合为一体，三齿差槽式激波锥齿轮和右半壳通过螺钉固定连接成一个整体并由一对第一圆锥滚子轴承支撑在机架上。②保持架与左半轴通过键连接，保持架沿周向等距开有Z3个轴向通孔，Z3个钢球活齿放在保持架的轴向通孔内并可沿轴向和径向运动，在三齿差平面钢球传动式汽车差速器中，钢球活齿同时与保持架、三齿差槽式激波锥齿轮和中心内齿轮相啮合接触而传递运动和动力，在三齿差槽式激波锥齿轮的右端和中心内齿轮的左端均沿周向开有导槽，三齿差槽式激波锥齿轮和中心内齿轮两者端部的周向导槽是钢球活齿在保持架的轴向通孔中运动并随保持架转动时所处一系列位置的包络曲面，其中三齿差槽式激波锥齿轮的型面齿廓槽边缘齿廓曲线为式中，e为偏心率，θ为角变参量，3为三齿差槽式激波锥齿轮的齿数，记为Z1，而中心内齿轮的导槽轨迹是周期数为Z2的正弦曲线，中心内齿轮通过键与右半轴固联；左半轴通过第一深沟球轴承、第二深沟球轴承分别支撑于三齿差槽式激波锥齿轮和右半轴中，其左端与左边车轮相固联；右半轴通过一对第二圆锥滚子轴承支撑于右半壳中，其右端与右边车轮相固联；三齿差槽式激波锥齿轮、保持架、中心内齿轮、左半轴及右半轴五者同轴线；中心内齿轮的导槽轨迹的正弦函数周期数Z2与钢球活齿保持架的轴向通孔数Z3相差3，三齿差槽式激波锥齿轮实现了轴向激波。③三齿差槽式激波锥齿轮、中心内齿轮、保持架均为轴对称结构。④钢球活齿与三齿差槽式激波锥齿轮、保持架及中心内齿轮均为多齿啮合。本专利技术与现有常用汽车差速器相比，具有以下有益的技术效果：1.尺寸大幅减小，重量更轻本专利技术摒弃了传统汽车差速器的行星齿轮系统，以三齿差槽式激波锥齿轮实现轴向激波，而且三齿差槽式激波锥齿轮将主减速器和差速器有机的合为一体，使传动装置的轴向和径向尺寸都更小，因而本专利技术差速器的结构紧凑，体积更小，减轻了重量。2.重合度大，承载能力高本专利技术中钢球活齿与三齿差槽式激波锥齿轮、保持架及中心内齿轮均为多齿啮合，且与导槽为双面接触，在活齿的一个工作周期中，两接触面交替工作，使活齿没有空回行程，重合度高，啮合副可以形成凸凹齿形啮合，共轭齿形的诱导法曲率小，油膜的承载能力大，共轭齿形的接触强度高，承载能力高，可实现大功率、大扭矩差速传动。3.工艺性好，生产成本低本专利技术差速器中的零件较少，结构简单，易于加工，工艺性好，生产成本低。4.受力均衡，运转平稳本专利技术差速器中的三齿差槽式激波锥齿轮、中心内齿轮、保持架均为轴对称结构，惯性力及所受径向、周向力都自动平衡，故差速器运转平稳。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。但要特别指出的是，本专利技术的具体实施方式不限于下面实施例所描述的形式，所属领域的技术人员在不付出创造性劳动的情况下，还可很容易地设计出其他的具体实施方式，因此不应将下面给出的具体实施方式的实施例理解为本专利技术的保护范围，将本专利技术的保护范围限制在所给出的实施例。图1是三齿差平面钢球传动式汽车差速器的结构示意图图2是三齿差槽式激波锥齿轮的结构示意图图3是中心内齿轮的结构示意图图4是保持架的结构示意图图5是三齿差平面钢球传动式汽车差速器的差动传动原理图图6是汽车左转弯时各车轮及差速器的相对位置关系示意图图7是三齿差槽式激波锥齿轮的三维模型图图8是中心内齿轮的三维模型图上述各附图中图识标号的标识对象是：1三齿差槽式激波锥齿轮；2中心内齿轮；3保持架；4钢球活齿；5左半轴；6右半轴；7第二深沟球轴承；8右半壳；9第一圆锥滚子轴承；10螺钉；11套筒；12键；13左边车轮；14右边车轮；15主减速器的主动直齿圆锥齿轮；16三齿差平面钢球传动式汽车差速器；17键；18深沟球轴承；19圆锥滚子轴承。具体实施例图1至图4及图7和图8所示三齿差平面钢球传动式汽车差速器本文档来自技高网...

【技术保护点】
三齿差平面钢球传动式汽车差速器，主要由三齿差槽式激波锥齿轮(1)、中心内齿轮(2)、保持架(3)、钢球活齿(4)、左半轴(5)、右半轴(6)、第一深沟球轴承(18)、第二深沟球轴承(7)、右半壳(8)、第一圆锥滚子轴承(9)、第二圆锥滚子轴承(19)、螺钉(10)、套筒(11)、键(17)、键(12)组成，以此系统实现差速，构成差速器；三齿差槽式激波锥齿轮(1)的外部是主减速器的从动直齿圆锥齿轮，内部是激波轮，故三齿差槽式激波锥齿轮(1)既是主减速器的一个锥齿轮，又是差速器中的激波轮，三齿差槽式激波锥齿轮(1)将主减速器和差速器有机的合为一体，三齿差槽式激波锥齿轮(1)和右半壳(8)通过螺钉(10)固定连接成一个整体并由一对第一圆锥滚子轴承(9)支撑在机架上；保持架(3)与左半轴(5)通过键(17)连接，保持架(3)沿周向等距开有Z3个轴向通孔，Z3个钢球活齿(4)放在保持架(3)的轴向通孔内并可沿轴向和径向运动，在三齿差平面钢球传动式汽车差速器中，钢球活齿(4)同时与保持架(3)、三齿差槽式激波锥齿轮(1)和中心内齿轮(2)相啮合接触而传递运动和动力，在三齿差槽式激波锥齿轮(1)的右端和中心内齿轮(2)的左端均沿周向开有导槽，三齿差槽式激波锥齿轮(1)和中心内齿轮(2)两者端部的周向导槽是钢球活齿(4)在保持架(3)的轴向通孔中沿运动并随保持架(3)转动时所处一系列位置的包络曲面，其中三齿差槽式激波锥齿轮(1)的型面齿廓槽边缘齿廓曲线为...

【技术特征摘要】
1.三齿差平面钢球传动式汽车差速器，主要由三齿差槽式激波锥齿轮(1)、中心内齿轮(2)、保持架(3)、钢球活齿(4)、左半轴(5)、右半轴(6)、第一深沟球轴承(18)、第二深沟球轴承(7)、右半壳(8)、第一圆锥滚子轴承(9)、第二圆锥滚子轴承(19)、螺钉(10)、套筒(11)、键(17)、键(12)组成，以此系统实现差速，构成差速器；三齿差槽式激波锥齿轮(1)的外部是主减速器的从动直齿圆锥齿轮，内部是激波轮，故三齿差槽式激波锥齿轮(1)既是主减速器的一个锥齿轮，又是差速器中的激波轮，三齿差槽式激波锥齿轮(1)将主减速器和差速器有机的合为一体，三齿差槽式激波锥齿轮(1)和右半壳(8)通过螺钉(10)固定连接成一个整体并由一对第一圆锥滚子轴承(9)支撑在机架上；保持架(3)与左半轴(5)通过键(17)连接，保持架(3)沿周向等距开有Z3个轴向通孔，Z3个钢球活齿(4)放在保持架(3)的轴向通孔内并可沿轴向和径向运动，在三齿差平面钢球传动式汽车差速器中，钢球活齿(4)同时与保持架(3)、三齿差槽式激波锥齿轮(1)和中心内齿轮(2)相啮合接触而传递运动和动力，在三齿差槽式激波锥齿轮(1)的右端和中心内齿轮(2)的左端均沿周向开有导槽，三齿差槽式激波锥齿轮(1)和中心内齿轮(2)两者端部的周向导槽是钢球活齿(4)在保持架(3)的轴向通孔中沿运动并随保持架(3)转动时所处一系列位置的包络曲面，其中三齿差槽式激波锥齿轮(1)的型面齿廓槽边缘齿廓曲线为式中，e为偏心率，θ为角变参量，3为三齿差槽式激波锥齿轮的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁尚明，晏晓飞，屈九洲，杨勇，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川,51