任意齒差外凸輪激波滾針滾子塊式汽車差速器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種任意齒差外凸輪激波滾針滾子塊式汽車差速器，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;直齒圓錐齒輪傳動重合度低，故承載能力低，傳動效 率不高。
【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、傳動效率高的新型的汽車差 速器一一任意齒差外凸輪激波滾針滾子塊式汽車差速器。
[0004] 本發明為解決其技術問題所采取的技術方案是:一種任意齒差外凸輪激波滾針滾 子塊式汽車差速器，主要由外齒內保持架（1)、左半軸多相外凸輪(2)、圓錐滾子軸承(3)、右 半殼(4)、滾針滾子塊(5)、右半軸內齒輪(6)、深溝球軸承(7)、螺釘(8)、深溝球軸承(9)、滾 針（10)、套筒墊片（12)、深溝球軸承（13)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"外齒內保持架一滾針滾子塊一左半軸多相外凸輪一右半軸內齒輪"系 統，該系統主要包括外齒內保持架（1)、滾針滾子塊(5)、左半軸多相外凸輪(2)、右半軸內齒 輪(6)，以此系統實現差速，構成差速器;外齒內保持架（1)的外部是主減速器的從動直齒圓 錐齒輪、內部是套筒結構，沿該套筒結構周向開有Z 1個徑向導槽，在該導槽內裝有滾針滾子 塊(5)，故外齒內保持架（1)既是主減速器的一個錐齒輪，又是差速器機構中的一個構件，外 齒內保持架（1)將主減速器和差速器有機地合為一體，外齒內保持架（1)與右半殼(4)通過 螺釘(8)固定聯接成一個整體并由一對圓錐滾子軸承（3)支撐在機架上；上述滾針滾子塊
[5] 由支架塊(16)、銷（17)、滾針（18)、滾針套筒（19)組成，銷（17)的兩端與支架塊(16)兩側 的孔之間均為緊配合，安裝在支架塊（16)兩端的滾針套筒（19)由銷（17)支承并通過滾針 (18)與支架塊（16)組成滾動聯接關系;在外齒內保持架（1)的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)，滾針滾子塊(5)裝在 外齒內保持架（1)的套筒結構的徑向導槽內并可在該導槽中徑向移動，滾針滾子塊(5)的支 架塊（16)通過導槽內的若干根滾針（10)與外齒內保持架（1)的徑向導槽組成滾動聯接關 系，即滾針（10)使滾針滾子塊(5)與外齒內保持架（1)之間的接觸由滑動摩擦變為滾動摩 擦;左半軸多相外凸輪(2)為多相外凸輪，該多相外凸輪是具有三個互成120°夾角且軸心對 稱的凸出部分的三相外凸輪，其自身質量完全平衡，其輪廓曲線為余弦曲線，左半軸多相外 凸輪(2)內嵌于外齒內保持架（1)的套筒結構內，左半軸多相外凸輪(2)的左端為左半軸，左 半軸多相外凸輪⑵通過左半軸與左邊后車輪（14)相固連，左半軸多相外凸輪⑵的右端通 過深溝球軸承(9)支承于右半軸內齒輪(6)之內，左端通過深溝球軸承（13)支承于外齒內保 持架（1)之內；右半軸內齒輪(6)是內部具有多個凸出部分的內齒輪，其凸出部分的個數稱 為右半軸內齒輪(6)的齒數，記為Z 6，右半軸內齒輪(6)的內齒輪齒廓曲線是滾針滾子塊(5) 一方面隨外齒內保持架（1)轉動，另一方面又在外齒內保持架（1)的徑向導槽中移動的過程 中，其外端滾針套筒（19)所處一系列位置的包絡線，外齒內保持架（1)的套筒結構裝于右半 軸內齒輪(6)的內齒輪中，右半軸內齒輪(6)的右端為右半軸，右半軸內齒輪(6)通過右半軸 與右邊后車輪（15)固連在一起，右半軸內齒輪(6)由一對深溝球軸承(7)支撐在右半殼(4) 中；滾針滾子塊(5)兩端的滾針套筒（19)分別與右半軸內齒輪(6)的內齒輪齒廓和左半軸多 相外凸輪(2)的外凸輪輪廓相嚙合各組成一個純滾動高副；右半軸內齒輪(6)的齒數Z 6和滾 針滾子塊(5)的數目Z1之差為3。
[0005] 本發明差速器其它未提及的地方，如左半軸多相外凸輪(2)、右半軸內齒輪(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"外齒內保持架一滾針滾子塊一左半軸多相外凸輪一右半軸內齒輪" 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保持架、滾針滾子塊、左 半軸多相外凸輪、右半軸內齒輪，以此系統實現差速，構成差速器。
[0008] ②外齒內保持架的外部是主減速器的從動直齒圓錐齒輪、內部是套筒結構，沿該 套筒結構周向開有Z1個徑向導槽，在該導槽內裝有滾針滾子塊，故外齒內保持架既是主減 速器的一個錐齒輪，又是差速器機構中的一個構件，外齒內保持架將主減速器和差速器有 機地合為一體，外齒內保持架與右半殼通過螺釘固定聯接成一個整體并由一對圓錐滾子軸 承支撐在機架上;上述滾針滾子塊由支架塊、銷、滾針、滾針套筒組成，銷的兩端與支架塊兩 側的孔之間均為緊配合，安裝在支架塊兩端的滾針套筒由銷支承并通過滾針與支架塊組成 滾動聯接關系;在外齒內保持架的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，滾針滾子塊裝在外齒內保持架的套筒結構的徑向導槽內 并可在該導槽中徑向移動，滾針滾子塊的支架塊通過導槽內的若干根滾針與外齒內保持架 的徑向導槽組成滾動聯接關系，即導槽中的滾針使滾針滾子塊與外齒內保持架之間的接觸 由滑動摩擦變為滾動摩擦;左半軸多相外凸輪為多相外凸輪，該多相外凸輪是具有三個互 成120°夾角且軸心對稱的凸出部分的三相外凸輪，其自身質量完全平衡，其輪廓曲線為余 弦曲線，左半軸多相外凸輪內嵌于外齒內保持架的套筒結構內，左半軸多相外凸輪的左端 為左半軸，左半軸多相外凸輪通過左半軸與左邊后車輪相固連，左半軸多相外凸輪的右端 通過深溝球軸承支承于右半軸內齒輪之內，左端通過深溝球軸承支承于外齒內保持架之 內；右半軸內齒輪是內部具有多個凸出部分的內齒輪，其凸出部分的個數稱為右半軸內齒 輪的齒數，右半軸內齒輪的內齒輪齒廓曲線是滾針滾子塊一方面隨外齒內保持架轉動，另 一方面又在外齒內保持架的徑向導槽中移動的過程中，其外端滾針套筒所處一系列位置的 包絡線，外齒內保持架的套筒結構裝于右半軸內齒輪的內齒輪中，右半軸內齒輪的右端為 右半軸，右半軸內齒輪通過右半軸與右邊后車輪固連在一起，右半軸內齒輪由一對深溝球 軸承支撐在右半殼中；滾針滾子塊兩端的滾針套筒分別與右半軸內齒輪的內齒輪齒廓和左 半軸多相外凸輪的外凸輪輪廓相嚙合各組成一個純滾動高副；右半軸內齒輪的齒數Z 6和滾 針滾子塊的數SZ1之差為3。
[0009] ③驅動力傳遞給外齒內保持架后經滾針滾子塊傳給左半軸多相外凸輪和右半軸 內齒輪，從而傳遞給左、右后車輪，而滾針滾子塊與外齒內保持架、左半軸多相外凸輪、右半 軸內齒輪三者之間均為純滾動摩擦聯接，故本發明差速器的傳動效率高。
[0010] ④滾針滾子塊與左半軸多相外凸輪、外齒內保持架及右半軸內齒輪之間均為多齒 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。
[0011] 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：
[0012 ] 1.結構緊湊，軸向和徑向尺寸小，體積小，重量更輕 本發明采用"外齒內保持架一滾針滾子塊一左半軸多相外凸輪一右半軸內齒輪"系統 代替傳統汽車差速器的行星齒輪系統，傳動裝置的軸向和徑向尺寸都較小，因而本發明差 速器的結構緊湊、體積小，重量輕。
[0013] 2.重合度大，承載能力高 本發明中滾針滾子塊與左半軸多相外凸輪的外凸輪輪廓、外齒內保持架及右半軸內齒 輪的內輪廓之間均為多齒嚙合，最多可以有50%的滾針滾子塊同時參與嚙合工作，重合度 高，承載能力高，可實現大功率、大扭矩差速傳動。
[0014] 3.傳動效率高 滾針滾子塊與外齒內保持架、左半軸多相外凸輪、右半軸內齒輪之間均為純滾動摩擦 聯接，故本發明差速器傳動效率較高。
[0015] 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。
[0016] 5.受力均衡，運轉平穩 左半軸多相外凸輪是具有三個互成120°夾角且軸心對稱的凸出部分的三相外凸輪，其 自身質量完全平衡，受力對稱，故差速器受力自動平衡，運轉平穩。
【附圖說明】
[0017] 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。
[0018] 圖1是任意齒差外凸輪激波滾針滾子塊式汽車差速器的結構示意圖；
[0019] 圖2是圖1的A-A剖視圖；
[0020] 圖3是圖2的局部放大圖；
[0021] 圖4是右半軸內齒輪的結構示意圖；
[0022] 圖5是左半軸多相外凸輪的結構示意圖；
[0023] 圖6是外齒內保持架的結構示意圖；
[0024]圖7是滾針滾子塊的裝配示意圖；
[0025]圖8是支架塊的結構示意圖；
[0026]圖9是任意齒差外凸輪激波滾針滾子塊式汽車差速器的差動傳動原理圖；
[0027] 圖10是汽車左轉彎時各車輪及差速器的相對位置關系示意圖。
[0028] 上述各附圖中圖識標號的標識對象是：1外齒內保持架；2左半軸多相外凸輪;3圓 錐滾子軸承;4右半殼;5滾針滾子塊;6右半軸內齒輪;7深溝球軸承;8螺釘;9深溝球軸承；10 滾針；11主減速器的主動直齒圓錐齒輪；12套筒墊片；13深溝球軸承；14左邊后車輪；15右邊 后車輪;16支架塊;17銷；18滾針;19滾針套筒。 具體實施例
[0029] 圖1至圖8所示任意齒差外凸輪激波滾針滾子塊式汽車差速器，主要由外齒內保持 架（1)、左半軸多相外凸輪(2)、圓錐滾子軸承(3)、右半殼(4)、滾針滾子塊(5)、右半軸內齒 輪(6)、深溝球軸承（7)、螺釘(8)、深溝