一种重型汽车差速器壳制造方法及其结构技术

本发明专利技术提供一种重型汽车差速器壳制造方法及其结构，其中方法包括：步骤一：制造获得差速器左半壳毛坯件和右半壳毛坯件，所述左半壳毛坯件和右半壳毛坯件的相互焊接部位均为金属材质，且该金属的碳当量小于或等于0.6％；所述右半壳内壁为金属耐磨材料；步骤二：分别对所述左毛坯件和右半壳毛坯件进行精加工至目标尺寸；获得目标尺寸零件；步骤三：焊接所述零件。本发明专利技术通过将带有球形内腔的右半壳改进为焊接性能好的铸钢件，同时并通过离心浇铸工艺固定球墨铸铁于球形内腔中，依旧让其保持良好的耐磨性，以此来解决了现有技术中对差速器加工成本高昂、加工方法复杂以及成品质量不佳的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种重型汽车差速器壳制造方法及其结构


[0001]本专利技术属于差速器制造
，具体涉及一种重型汽车差速器壳制造方法及其结构。

技术介绍

[0002]差速器壳总成作为差速器的重要组成部件，用于安装行星齿轮及半轴齿轮；当车辆转弯或在不平路面行驶时，其保证了两侧车轮以不同转速作纯滚动运行。目前重型汽车用差速器壳多为锻件(如42CrMo、40CrH等)或球墨铸铁(如QT600等)，差速器锥齿轮为渗碳齿轮钢(如22CrMoH等)，通常差速器两半壳与差速器齿轮通过螺栓连接在一起。此种连接结构存在以下缺点：
[0003]差速器壳及差速器锥齿轮之间首先需要通过加工中心进行钻孔和攻丝等加工工序，之后还要使用强拧机等专用设备按要求力矩进行螺栓的装配，不仅设备投入大，工序繁琐，而且在加工不同种类产品时需更换工装并进行调试，导致加工效率低，劳动强度大，制造成本高；且螺栓头均暴露在外部，使得差速壳无法获得平滑的外表面，这会在差速器总成转动时带来搅油损失，降低主减速器传动效率；同时，螺栓的安装必然会存在摩擦副，其摩擦副关联于差速器壳各部件，进一步造成差速器壳的整体刚度下降，不如焊接式的整体性好；进而导致差速器锥齿轮副使用寿命缩短，不如焊接式一体化结构的寿命长。
[0004]针对上述缺点，目前虽然已有部分重型汽车在制造差速器壳时，采用激光以及电弧复合焊接技术来对差速器壳与锥齿轮进行固接，以及左右半壳，进而取代了螺栓连接结构；但在利用该激光焊接技术对差速器左右半壳进行焊接时，由于左右半壳的材质不同，即左半壳整体为球墨铸铁而右半壳整体为铸钢件，图1为传统方法使用球墨铸铁铸造的右半壳剖面图；如图1所示，5为钢铸件式右半壳(其中左半壳为球墨铸铁是因为其内部的行星轮会与球形内舱壁进行摩擦，故需要球墨铸铁耐磨性的支持)，故在焊接时必须添加高纯度镍丝来减小焊缝的开裂倾向(因为球墨铸铁的存在会导致焊接效果不佳，后期的开裂倾向较大)；但以此种方式需要配合使用激光和电弧两种焊接设备，投入大且方法复杂；高纯度镍丝制作成本很高。
[0005]为此，设计一种焊接效果好、成本低廉且外表面光滑的差速器壳具有十分重要的意义。

技术实现思路
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[0006]本专利技术提供了一种重型汽车差速器壳制造方法及其结构，有效的解决了在现有技术中对差速器加工成本高昂、加工方法复杂以及成品质量不佳的问题。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0008]第一方面，一种重型汽车差速器壳制造方法，包括：
[0009]步骤一：制造获得差速器左半壳毛坯件和右半壳毛坯件，所述左半壳毛坯件和右半壳毛坯件的相互焊接部位均为金属材质，且该金属的碳当量小于或等于0.6％；所述右半
壳内壁为金属耐磨材料；
[0010]步骤二：分别对所述左毛坯件和右半壳毛坯件进行精加工至目标尺寸；获得目标尺寸零件；
[0011]步骤三：焊接所述零件。
[0012]进一步的，所述步骤一中的左半壳毛坯件和右半壳毛坯件的相互焊接部位的金属材质的固定方式为镶铸法。
[0013]进一步的，所述步骤一中的固定所述金属耐磨材料的方式为离心浇铸法。
[0014]进一步的，所述金属材质为钢，所述金属耐磨材料为铸铁。
[0015]进一步的，所述金属耐磨材料为球墨铸铁。
[0016]进一步的，所述步骤一中还包括：通过铸造或锻造获得左半壳毛坯件和右半壳坯件。
[0017]进一步的，所述焊接的方式为激光焊接。
[0018]进一步的，所述激光焊接前通过电磁感应线圈对焊接部位进行预热处理。
[0019]第二方面，利用上述的制造方法制造的一种重型汽车差速器壳，其结构包括：左半壳和右半壳，所述右半壳套设在所述左半壳上并相互固定，所述右半壳内开设有球形空腔，所述球形空腔用于容纳差速器行星轮；所述右半壳的外壁上还固定安装有锥齿轮。
[0020]进一步的，所述锥齿轮的固定方式为如上所述的激光焊接。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0022](1)本专利技术通过采用激光焊接的方式连接左、右差速器半壳和差速器锥齿轮，减少了差速器左、右半壳的钻孔、倒角工序，差速器锥齿轮的钻孔、倒角和攻丝工序，以及后续的拧紧螺栓转配工序，减小了设备的投入，提高了加工效率，减低了生产成本。
[0023](2)差速器右半壳采用离心铸造实现铸钢
‑
球墨铸铁复合双金属结构，不仅保证了差速器壳与行星轮接触球面的耐磨性，也提高了差速器右半壳的焊接性能，仅使用激光就可以实现差速器左右半壳之间和差速器锥齿轮与差速器右半壳之间的全位置焊接，避免了使用激光
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电弧复合焊接的方式，降低了焊接难度，其次不再添加高镍焊丝，可以大幅度降低制造成本。
[0024](3)使用电磁线圈对焊接部位进行局部感应预热，可以有效减小焊缝的开裂倾向，提高差速器壳的良品率，同时保证了已加工部位的尺寸精度。
[0025](4)通过激光焊接结构的差速器壳，较螺纹副连接结构，差速器壳整体刚性要更好，有利于提高锥齿轮副的使用寿命。
[0026](5)通过整体焊接的方式消除了螺栓头外露带来的搅油损失，光滑的差速器外表面有更小的流体阻力，可以提升主减速器的传动效率。
[0027](6)通过整体焊接的方式，消除了螺栓组件对差速器半壳和差速器锥齿轮布局的影响，如此，差速器壳的设计便更加灵活，结构更加紧凑，总重量更轻。
[0028](7)通过离心铸造和镶铸的方法，可以更牢固的将球墨铸铁耐磨层固定在铸钢材质的右半壳内表面上。
[0029](8)通过将左右半壳毛坯件的材质设置为碳当量小于或等于0.6％的合金材质，可以有效的实现良好的焊接性能，以及焊接后开裂倾向的降低。
[0030](9)通过将钢环镶铸在右半壳上，无论右半壳材质是否为易焊材质，均不影响左右
半壳的焊接性能，因为左半壳为碳当量大于或等于0.6％的金属材质，钢环的碳当量亦为大于或等于0.6％的金属材质。
[0031](10)通过将右半壳内壁设置为金属耐磨材质，可以有效的保证，无论右半壳处于什么材质的情况，均不影响右半壳球形内壁的耐磨性能；且通过离心浇铸法可以有效的将球磨铸铁固定在铸钢件式的右半壳球形内壁上，以保持其球形内壁的耐磨性。
附图说明：
[0032]图1为传统方法使用球墨铸铁铸造的右半壳剖面图；
[0033]图2为利用本专利技术新型方法铸造的复合材料式右半壳剖面图；
[0034]图3为本专利技术左右半壳相互配合安装后的剖面图；
[0035]图4为图3A处放大结构示意图；
[0036]图5为图3B处放大结构示意图；
[0037]图6为本专利技术制造方法流程图。
[0038]图7为本专利技术的镶铸法中钢环剖面图；
[0039]图8为本专利技术镶铸法中钢环与球墨铸铁式右半壳外壁连接结构示意图；
[0040]图9本专利技术镶铸法中钢铸件式左半壳、钢环、球墨铸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重型汽车差速器壳制造方法，其特征在于，包括：步骤一：制造获得差速器左半壳毛坯件和右半壳毛坯件，所述左半壳毛坯件和右半壳毛坯件的相互焊接部位均为金属材质，且该金属的碳当量小于或等于0.6％；所述右半壳内壁为金属耐磨材料；步骤二：分别对所述左毛坯件和右半壳毛坯件进行精加工至目标尺寸；获得目标尺寸零件；步骤三：焊接所述零件。2.根据权利要求1所述的一种重型汽车差速器壳制造方法，其特征在于，所述步骤一中的左半壳毛坯件和右半壳毛坯件的相互焊接部位的金属材质的固定方式为镶铸法。3.根据权利要求1所述的一种重型汽车差速器壳制造方法，其特征在于，所述步骤一中的固定所述金属耐磨材料的方式为离心浇铸法。4.根据权利要求2
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3任一所述的一种重型汽车差速器壳制造方法，其特征在于，所述金属材质为钢，所述金属耐磨材料为铸铁。5.根据权利要求4所述的一种重型汽车差...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴军，张振华，董立社，
申请(专利权)人：陕西汉德车桥有限公司，
类型：发明
国别省市：