純滾動式汽車差速器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種純滾動式汽車差速器，用于輪式車輛的差速，屬于機械傳動技術 領域。
【背景技術】
[0002] 目前常用的汽車差速器均采用由多個直齒圓錐齒輪組成的行星齒輪系統來實現 差速的目的，雖然該系統能夠實現汽車左、右半軸差速的功能，但該系統構件較多、軸向及 徑向尺寸都大、體積大、重量較重，特別是對于重型汽車而言，為了能實現差速并傳遞足夠 的動力，則體積和重量會進一步增加；直齒圓錐齒輪傳動還具有重合度低，故承載能力低， 傳動效率不高，直齒圓錐齒輪加工困難，工藝性較差等缺點。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是：為克服現有汽車差速器存在的上述缺點，本發明提供一種結 構簡單緊湊、軸向和徑向尺寸小、重量輕、重合度高、承載能力大、傳動效率高的新型差速 器一一純滾動式汽車差速器。
[0004] 本發明為解決其技術問題所采取的技術方案是：一種純滾動式汽車差速器，主要 由外齒內凸輪（1)、左半軸架（2)、圓錐滾子軸承（3)、右半殼（4)、移動式套筒滾柱（5)、右半 軸中心輪（6)、深溝球軸承（7)、螺釘（8)、深溝球軸承（9)、滾針（10)、端塊（12)、銷（13)、滾 針套筒（14)、滾針（15)、銷軸（16)、深溝球軸承（17)、套筒墊片（18)等組成，其特征在于： 摒棄了傳統汽車差速器的行星齒輪系統，代之以"外齒內凸輪一一滾柱一一中心輪"系統， 該系統主要包括外齒內凸輪（1)、左半軸架（2)、移動式套筒滾柱（5)、右半軸中心輪（6)，以 此系統實現差速；外齒內凸輪（1)的外部是直齒圓錐齒輪、內部是雙相內凸輪即橢圓形內 雙相激波面，故外齒內凸輪（1)既是主減速器的一個錐齒輪，又是差速器機構中的內雙相 激波器，外齒內凸輪（1)將主減速器和差速器有機地合為一體，外齒內凸輪（1)與右半殼 (4)通過螺釘（8)固定連接成一個整體并由一對圓錐滾子軸承（3)支撐在機架上；左半軸 架（2)的左端為左半軸，左半軸架（2)的左端與左邊車輪（19)相固連、右端裝于外齒內凸 輪（1)的內雙相凸輪中，左半軸架（2)的右端為套筒結構，沿該套筒周向開有&個徑向導 槽，該導槽內裝有移動式套筒滾柱（5)，左半軸架（2)由一對深溝球軸承（17)支撐在外齒 內凸輪（1)中；右半軸中心輪（6)是具有多個外凸部分的外凸輪，其凸出部分的個數即波 數記為Z6，右半軸中心輪(6)內嵌于左半軸架（2)的右端套筒結構內，右半軸中心輪（6)的 右端為右半軸，右半軸中心輪（6)的右端與右邊車輪（20)固連在一起，右半軸中心輪（6) 的左端通過深溝球軸承（9)支承于左半軸架（2)之內、右端通過深溝球軸承（7)支承于右 半殼（4)之內；移動式套筒滾柱（5)由端塊（12)、銷（13)、滾針套筒（14)、滾針（15)、銷軸 (16)組成，端塊（12)和銷軸（16)的大端均為長方體結構，滾針套筒（14)被端塊（12)和銷 軸（16)的大端限制在銷軸（16)上，并與銷軸（16)通過滾針（15)組成轉動副；在左半軸架 (2)的右端套筒結構的徑向導槽內壁上沿徑向開有用以裝滾針（10)的溝槽，在該溝槽內裝 有若干根滾針（10)，移動式套筒滾柱（5)裝在左半軸架（2)的右端套筒的徑向導槽內，其端 塊（12)和銷軸（16)的大端可在左半軸架（2)的徑向導槽中徑向移動并通過導槽內的若干 根滾針（10)與左半軸架（2)的徑向導槽組成滾動連接關系，變滑動摩擦為滾動摩擦；移動 式套筒滾柱（5)的滾針套筒（14)的外圓柱表面與外齒內凸輪（1)的內雙相凸輪輪廓和右 半軸中心輪（6)的外凸輪輪廓分別相嚙合各組成一個滾動高副。右半軸中心輪（6)的波數 Z6和移動式套筒滾柱（5)的數目Z2之差為2。
[0005] 本發明差速器其他未提及的地方，如左半軸架（2)、右半軸中心輪（6)與車輛車輪 的聯接等均采用現有技術。
[0006] 與已有技術相比本發明的主要發明點在于：
[0007] ①本發明用"外齒內凸輪一一滾柱一一中心輪"系統代替傳統汽車差速器的行星 齒輪系統，該系統主要包括外齒內凸輪、左半軸架、移動式套筒滾柱、右半軸中心輪，以此系 統實現差速。
[0008] ②外齒內凸輪的外部是直齒圓錐齒輪、內部是雙相內凸輪即橢圓形內雙相激波 面，故外齒內凸輪既是主減速器的一個錐齒輪，又是差速器機構中的內雙相激波器，外齒內 凸輪將主減速器和差速器有機地合為一體；左半軸架的左端為左半軸，左半軸架的左端與 左邊車輪相固連、右端裝于外齒內凸輪的內雙相凸輪中，左半軸架由一對深溝球軸承支撐 在外齒內凸輪中，左半軸架的右端為套筒結構，沿該套筒周向開有Z2個徑向導槽，該導槽內 裝有移動式套筒滾柱；將右半軸與中心輪設計為一體，稱為右半軸中心輪，右半軸中心輪的 右端為右半軸，右半軸中心輪的右端與右邊車輪固連在一起，右半軸中心輪的左端為中心 輪，右半軸中心輪是具有多個外凸部分的外凸輪，右半軸中心輪內嵌于左半軸架的右端套 筒結構內，右半軸中心輪的左端通過深溝球軸承支承于左半軸架之內，右端通過深溝球軸 承支承于右半殼之內。
[0009] ③移動式套筒滾柱由端塊、銷、滾針套筒、滾針、銷軸組成，端塊和銷軸的大端均為 長方體結構，滾針套筒被端塊和銷軸的大端限制在銷軸上，并與銷軸通過滾針組成轉動副； 在左半軸架的右端套筒結構的徑向導槽內壁上沿徑向開有用以裝滾針的溝槽，在該溝槽內 裝有若干根滾針；移動式套筒滾柱裝在左半軸架的右端套筒的徑向導槽內，其端塊和銷軸 的大端可在左半軸架的徑向導槽中徑向移動并通過導槽內的若干根滾針與左半軸架的徑 向導槽組成滾動連接關系，變滑動摩擦為滾動摩擦；移動式套筒滾柱的滾針套筒的外圓柱 表面與外齒內凸輪的內雙相凸輪輪廓和右半軸中心輪的外凸輪輪廓分別相嚙合各組成一 個滾動尚副。
[0010] ④驅動力傳遞給外齒內凸輪后經移動式套筒滾柱傳給左半軸架和右半軸中心輪， 從而傳遞給左、右車輪，而移動式套筒滾柱與外齒內凸輪、左半軸架及右半軸中心輪之間均 為滾動摩擦聯接，故本發明差速器的傳動效率高。
[0011] ⑤移動式套筒滾柱與外齒內凸輪、左半軸架及右半軸中心輪之間均為多齒嚙合， 故重合度大，承載能力大，可實現大功率、大扭矩差速傳動。
[0012] ⑥右半軸中心輪的齒數4和移動式套筒滾柱的數目Z2相差為2,不存在偏心安裝， 故差速器受力自動平衡。
[0013] 1.本發明與現有常用汽車差速器相比，具有以下有益的技術效果：
[0014] 結構緊湊，軸向和徑向尺寸小，體積小，重量更輕 本發明采用"外齒內凸輪一一滾柱一一中心輪"傳動系統代替傳統差速器的行星齒輪 系統，傳動裝置的軸向和徑向尺寸都更小，因而本發明差速器的結構緊湊、體積更小，減輕 了重量。
[0015] 2.重合度大，承載能力高 本發明中移動式套筒滾柱與右半軸中心輪的外凸輪輪廓以及外齒內凸輪的內輪廓同 時實現多對齒嚙合，最多可以有50%的移動式套筒滾柱同時參與嚙合工作，重合度高，承載 能力高，可實現大功率、大扭矩差速傳動。
[0016] 3.傳動效率高 移動式套筒滾柱與外齒內凸輪、與右半軸中心輪、與左半軸架形成三嚙合副均為純滾 動嚙合，即本發明差速器中，所有接觸處的相對運動均為純滾動，故本發明差速器傳動效率 尚。
[0017] 4.工藝性好、生產成本低 本發明差速器中的零件多為圓形，形狀簡單，比行星齒輪系統中的錐齒輪更容易加工， 工藝性好，生產成本低。
[0018] 5.實現差速功能時伴有自動減速效果 本發明差速器在汽車進入彎道時會自動產生一定的減速制動效果，且減速程度隨轉彎 半徑的減小而增大，使車輛行駛更加安全。
[0019] 6.受力均衡，運轉平穩 右半軸中心輪的齒數Z6與移動式套筒滾柱的數目Z 2之差為2,不存在偏心安裝，故差 速器受力自動平衡，運轉平穩。
【附圖說明】
[0020] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。但要特別指出的是，本發明的具 體實施方式不限于下面實施例所描述的形式，所屬領域的技術人員在不付出創造性勞動的 情況下，還可很容易地設計出其他的【具體實施方式】，因此不應將下面給出的【具體實施方式】 的實施例理解為本發明的保護范圍，將本發明的保護范圍限制在所給出的實施例。
[0021] 圖1是純滾動式汽車差速器結構示意圖；
[0022] 圖2是圖1的A-A剖視圖；
[0023] 圖3是外齒內凸輪結構示意圖；
[0024] 圖4是左半軸架的結構示意圖；
[0025] 圖5是移動式套筒滾柱的結構示意圖；
[0026] 圖6是右半軸中心輪的結構示意圖；
[0027] 圖7是純滾動式汽車差速器的差動傳動原理圖；
[0028] 圖8是汽車左轉彎時各車輪及差速器的相對位置關系示意圖
[0029] 上述各附圖中圖識標號的標識對象是：1外齒內凸輪；2左半軸架；3圓錐滾子軸 承；4右半殼；5移動式套筒滾柱；6右半軸中心輪；7深溝球軸承；8螺釘；9深溝球軸承；10 滾針；11直齒圓錐齒輪；12端塊；13銷；14滾針套筒；15滾針；16銷軸；17深溝球軸承；18 套筒墊片；19左邊車輪；20右邊車輪。 具體實施例
[0030] 圖1至圖6所示純滾動式汽車差速器，主要由外齒內凸輪（1)、左半軸架（2)、圓錐 滾子軸承（3)、右半殼（4)、移動式套筒滾柱（5)、右半軸中心輪(6)、深溝球軸承（7)、螺釘 (8)、深溝球軸承（9)、滾針（10)、端塊（12)、銷（13)、滾針套筒（14)、滾針（15)、銷軸（16)、 深溝球軸承（17)、套筒墊片（18)等組成。摒棄了傳統汽車差速器的行星齒輪系統，代之以 "外齒內凸輪一一滾柱一一中心輪"系統，該系統主要包括外齒內凸輪（1)、左半軸架（2)、 移動式套筒滾柱（5)、右半軸中心輪（6)，以此系統實現差速。外齒內凸輪（1)的