二齿差平面钢球传动保持架式汽车差速器制造技术

二齿差平面钢球传动保持架式汽车差速器，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，其保持架锥齿轮的外部是锥齿轮，内部是球形活齿的保持架，动力由保持架锥齿轮外部的锥齿轮输入，经保持架锥齿轮的保持架传给球形活齿，球形活齿再将动力传给与左半轴固连的中心内齿轮和与右半轴固连的二齿差槽式激波轮，左半轴和右半轴分别与左、右车轮固连，从而使左、右车轮实现差速。该差速器省去了传统汽车差速器中的行星齿轮系统，球形活齿与保持架锥齿轮、中心内齿轮及二齿差槽式激波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。

Two tooth difference plane steel ball drive retaining car differential

【技术实现步骤摘要】
二齿差平面钢球传动保持架式汽车差速器
本专利技术涉及一种二齿差平面钢球传动保持架式汽车差速器，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——二齿差平面钢球传动保持架式汽车差速器。本专利技术为解决其技术问题所采取的技术方案是：一种二齿差平面钢球传动保持架式汽车差速器，主要由主要由中心内齿轮(1)、二齿差槽式激波轮(2)、保持架锥齿轮(3)、球形活齿(4)、左半轴(5)、右半轴(6)、左半壳(7)、右半壳(8)、第一圆锥滚子轴承(9)、螺栓(10)、螺母(11)、键(12、17)、第二圆锥滚子轴承(18)第三圆锥滚子轴承(19)组成，以此系统实现差速，构成差速器；保持架锥齿轮(3)的外部是直齿圆锥齿轮，内部是球形活齿(4)的保持架，该保持架沿周向开有Z3个轴向通孔，故保持架锥齿轮(3)既是主减速器的一个锥齿轮，又是差速器机构中的保持架，保持架锥齿轮(3)将主减速器和差速器有机的合为一体，保持架锥齿轮(3)与左半壳(7)和右半壳(8)通过螺栓(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；Z3个球形活齿(4)在保持架锥齿轮(3)的轴向通孔内可沿轴向和径向运动，在二齿差平面钢球传动保持架式汽车差速器中，球形活齿(4)同时与保持架锥齿轮(3)的保持架、中心内齿轮(1)和二齿差槽式激波轮(2)相啮合接触而传递运动和动力，中心内齿轮(1)与二齿差槽式激波轮(2)均在端面沿周向开有导槽，中心内齿轮(1)和二齿差槽式激波轮(2)两者端部的周向导槽是球形活齿(4)在保持架锥齿轮(3)的轴向通孔中运动时所处一系列位置的包络曲面，其中二齿差槽式激波轮的型面齿廓槽边缘齿廓曲为式中，e为偏心率，θ为角参变量，2为二齿差槽式激轮的齿数，记为Z2，且Z2＝2，而中心内齿轮(1)的导槽轨迹的正弦函数周期数等于中心内齿轮(1)的齿数，记为Z1，中心内齿轮(1)通过键(17)与左半轴(5)固联，二齿差槽式激波轮(2)通过键(12)与右半轴(6)固联；左半轴(5)通过一对第二圆锥滚子轴承(18)分别支撑于左半壳(7)和保持架锥齿轮(3)中，其左端与左边车轮(13)相固联；右半轴(6)通过一对第三圆锥滚子轴承(19)分别支撑于右半壳(8)和保持架锥齿轮(3)中，其右端与右边车轮(14)相固联；中心内齿轮(1)的导槽轨迹的正弦函数周期数Z1与保持架锥齿轮(3)的轴向通孔数Z3相差2，二齿差槽式激波轮实现了轴向激波。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本专利技术用平面钢球传动摒弃了传统汽车差速器的行星齿轮系统，主要包括中心内齿轮、二齿差槽式激波轮、保持架锥齿轮、球形活齿，以此系统实现差速，构成差速器。②保持架锥齿轮的外部是直齿圆锥齿轮，内部是球形活齿的保持架，该保持架沿周向开有Z3个轴向通孔，保持架锥齿轮既是主减速器的一个锥齿轮，又是差速器机构中的保持架，保持架锥齿轮将主减速器和差速器有机的合为一体，保持架锥齿轮与左半壳和右半壳通过螺栓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。③Z3个球形活齿在保持架锥齿轮的轴向通孔内可沿径向和轴向运动，在二齿差平面钢球传动保持架式汽车差速器中，球形活齿同时与保持架锥齿轮的保持架、中心内齿轮和二齿差槽式激波轮相啮合接触而传递运动和动力，中心内齿轮与二齿差槽式激波轮均在端面沿周向开有导槽，中心内齿轮和二齿差槽式激波轮两者端部的周向导槽是球形活齿在保持架锥齿轮的轴向通孔中运动时所处一系列位置的包络曲面，其中激波轮的型面齿廓槽边缘齿廓曲为式中，e为偏心率，θ为角参变量，2为二齿差槽式激波轮的齿数，记为Z2，且Z2＝2，而中心内齿轮的导槽轨迹的正弦函数周期数等于中心内齿轮的齿数，记为Z1，中心内齿轮通过键与左半轴固联，二齿差槽式激波轮通过键与右半轴固联。④中心内齿轮、二齿差槽式激波轮、保持架锥齿轮均为轴对称及中心对称结构，惯性力及所受径向、周向外力都自动平衡，故差速器运转平稳。⑤中心内齿轮与球形活齿，球形活齿与二齿差槽式激波轮均为多齿啮合。⑥左半轴通过一对第二圆锥滚子轴承分别支撑于左半壳和保持架锥齿轮中，其左端与左边车轮相固联；右半轴通过一对第三圆锥滚子轴承分别支撑于右半壳和保持架锥齿轮中，其右端与右边车轮相固联。⑦中心内齿轮的齿数Z1与保持架锥齿轮的轴向通孔数即球形活齿的齿数Z3相差为2，二齿差槽式激波轮实现了轴向激波。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，以二齿差槽式激波轮实现轴向激波，而且保持架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球形活齿与中心内齿轮之间为多对齿啮合，重合度高，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中心内齿轮、二齿差槽式激波轮、保持架锥齿轮均为轴对称及中心对称结构，惯性力及所受径向、周向外力都自动平衡，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是二齿差平面钢球传动保持架式汽车差速器的结构示意图图2是中心内齿轮的结构示意图图3是二齿差槽式激波轮的结构示意图图4是保持架锥齿轮的结构示意图图5是二齿差平面钢球传动保持架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是中心内齿轮的三维模型图8是二齿差槽式激波轮的三维模型上述各附图中图识标号的标识对象是：1中心内齿轮；2二齿差槽式激波轮；3保持架锥齿轮；4球形活齿；5左半轴；6右半轴；7左半壳；8右半壳；9第一圆锥滚子轴承；10螺栓；11螺母；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；16二齿差平面钢球传动保持架式汽车差速器；17键；18第二圆锥滚子轴承；19第三圆锥滚子轴承。具体实施例图1至图4及图7和图8所示二齿差平面钢球传动保持架式汽车差速器，主要由中心内齿轮(1)、二齿差槽式激波轮(2)、保持架锥齿轮(3)、球形活齿(4)、左半轴(5)、右半轴(6)、左半壳(7)、本文档来自技高网...

【技术保护点】
二齿差平面钢球传动保持架式汽车差速器，主要由主要由中心内齿轮(1)、二齿差槽式激波轮(2)、保持架锥齿轮(3)、球形活齿(4)、左半轴(5)、右半轴(6)、左半壳(7)、右半壳(8)、第一圆锥滚子轴承(9)、螺栓(10)、螺母(11)、键(12、17)、第二圆锥滚子轴承(18)第三圆锥滚子轴承(19)组成，以此系统实现差速，构成差速器；保持架锥齿轮(3)的外部是直齿圆锥齿轮，内部是球形活齿(4)的保持架，该保持架沿周向开有Z3个轴向通孔，故保持架锥齿轮(3)既是主减速器的一个锥齿轮，又是差速器机构中的保持架，保持架锥齿轮(3)将主减速器和差速器有机的合为一体，保持架锥齿轮(3)与左半壳(7)和右半壳(8)通过螺栓(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；Z3个球形活齿(4)在保持架锥齿轮(3)的轴向通孔内可沿轴向和径向运动，在二齿差平面钢球传动保持架式汽车差速器中，球形活齿(4)同时与保持架锥齿轮(3)的保持架、中心内齿轮(1)和二齿差槽式激波轮(2)相啮合接触而传递运动和动力，中心内齿轮(1)与二齿差槽式激波轮(2)均在端面沿周向开有导槽，中心内齿轮(1)和二齿差槽式激波轮(2)两者端部的周向导槽是球形活齿(4)在保持架锥齿轮(3)的轴向通孔中运动时所处一系列位置的包络曲面，其中激波轮的型面齿廓槽边缘齿廓曲为...

【技术特征摘要】
1.二齿差平面钢球传动保持架式汽车差速器，主要由主要由中心内齿轮(1)、二齿差槽式激波轮(2)、保持架锥齿轮(3)、球形活齿(4)、左半轴(5)、右半轴(6)、左半壳(7)、右半壳(8)、第一圆锥滚子轴承(9)、螺栓(10)、螺母(11)、键(12、17)、第二圆锥滚子轴承(18)第三圆锥滚子轴承(19)组成，以此系统实现差速，构成差速器；保持架锥齿轮(3)的外部是直齿圆锥齿轮，内部是球形活齿(4)的保持架，该保持架沿周向开有Z3个轴向通孔，故保持架锥齿轮(3)既是主减速器的一个锥齿轮，又是差速器机构中的保持架，保持架锥齿轮(3)将主减速器和差速器有机的合为一体，保持架锥齿轮(3)与左半壳(7)和右半壳(8)通过螺栓(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；Z3个球形活齿(4)在保持架锥齿轮(3)的轴向通孔内可沿轴向和径向运动，在二齿差平面钢球传动保持架式汽车差速器中，球形活齿(4)同时与保持架锥齿轮(3)的保持架、中心内齿轮(1)和二齿差槽式激波轮(2)相啮合接触而传递运动和动力，中心内齿轮(1)与二齿差槽式激波轮(2)均在端面沿周向开有导槽，中心内齿轮(1)和二齿差槽式激波轮(2)两者端部的周向导槽是球形活齿(4)在保持架锥齿轮(3)的轴向通孔中运动时所处一系列位置的包络曲面，其中激波轮的型面齿廓槽边缘齿廓曲为式中，e为偏心率，θ为角参变量，2为二齿差槽式激波轮的齿...

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