高強度的汽車驅動橋差速器殼體單元裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種高強度的汽車驅動橋差速器殼體單元裝置，屬于汽車驅動橋傳動結構的主要組成部件一螺旋錐齒輪從動輪、差速器殼體和軸承的優化結構設計的技術領域。
【背景技術】
[0002]汽車驅動橋是車輛的核心總成之一，也是底盤動力傳動系統的末端。驅動橋中的齒輪主要包括兩個零件:主減速器齒輪(螺旋錐齒輪)和差速器齒輪(直齒錐齒輪)。主減速器齒輪用于將轉動扭矩動力進一步降低轉速，并增大其扭矩，改變動力的傳動方向，從而獲得足夠的汽車牽引力和適當的轉速。當汽車轉彎或行駛在不平坦路面的過程中，左右驅動車輪是以不同的角速度轉動的。差速器齒輪的動力傳遞能夠保證兩側驅動車輪與地面之間都是在做純滾動，以避免發生車輪打滑等現象。因此，汽車驅動橋的質量好壞會對汽車的可靠性和耐久性產生巨大影響，此外，汽車驅動橋的質量好壞也對汽車的動力性、經濟性、平穩性和機動性起著至關重要的作用。
[0003]國內汽車驅動橋是在國外裝載機、叉車車橋技術的基礎上，結合重型汽車驅動橋的結構自主研發而成的。但是，由于技術基礎薄弱和設計能力不足等因素，導致當前我國汽車驅動橋的整體重量體積較大、結構性能較弱、服役壽命短，在運行過程中的齒輪傳動噪音高、早期失效普遍等許多問題。因此，針對當前汽車驅動橋出現的多種問題，結合國情對其進行優化設計已經成為業內科技人員關注的焦點和急需解決的課題。
[0004]參見圖1，先以國內應用較為普遍的某奔馳商用車的驅動橋結構為例，介紹汽車驅動橋差速器殼體單元的結構組成:I和6為差速器傳動軸上的圓錐滾子軸承，2和7分別為差速器的左半殼體和右半殼體，3為螺旋錐齒輪從動輪，4為差速器的兩個半殼體:左半殼體2和右半殼體7的連接螺栓，8為差速器右半殼體7與螺旋錐齒輪從動輪3的連接螺栓。目前，國內常見的差速器殼體主要采用鑄造成形的零件毛坯加工方式，而且，為了加強該加速器左右兩個殼體的機械強度，通常還要在這兩個半殼體的外表面上增設若干個加強筋5，這樣不僅增加鋼材的消耗，還無形中增加了差速器殼體的自重。
[0005]精密成形工藝作為一種先進制造技術，是在傳統模鍛工藝的基礎上逐步發展起來的。這種工藝不僅克服了切削加工的原材料利用率低、生產效率低和因切斷金屬纖維流線而造成包括其彎曲強度等多項機械性能降低的缺點。因此，與采用傳統鑄造工藝生產的零件相比較，利用先進的精密模鍛成形工藝顯著提升了機械零部件的多項機械性能，更加提供符合21世紀的高效、精密、綠色和清潔的先進制造技術的發展趨勢。
【實用新型內容】
[0006]有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種結構創新的高強度的汽車驅動橋差速器殼體單元裝置，本實用新型是利用精密模鍛塑性成形工藝將多個零件整合構成一個組合單元裝置，即用精密模鍛塑性成形技術將汽車驅動橋中的螺旋錐齒輪從動輪、軸承內圈和差速器半殼體多個零件作為一個整體構件，采用精密鍛造與切削加工工藝制成，以便在顯著節省鋼材基礎上，使得該單元裝置結構簡單、緊湊、合理，還提高鋼材致密度，優化零件的微觀組織結構，保存完整的金屬流線，從而提高該驅動橋差速器殼體單元裝置中的各個零部件的機械性能，并減輕自重，提高汽車的運載性能和使用壽命。
[0007]為了達到上述目的，本實用新型提供了一種高強度的汽車驅動橋差速器殼體單元裝置，其特征在于:所述差速器殼體單元裝置設有:差速器左、右兩個半殼體及其連接螺栓，分別位于該差速器左、右兩個半殼體尾端的兩個圓錐滾子軸承，分別安裝在該差速器右半殼體外側周邊和內凹中間位置的、用于傳遞轉動扭矩動力的螺旋錐齒輪從動輪和該差速器的中殼體;其中，所述差速器的左、右兩個半殼體分別與其尾端的圓錐滾子軸承的內圈連接成為一體構件，該差速器的右半殼體還與螺旋錐齒輪從動輪組成一體構件;所述圓錐滾子軸承外圈的外徑尺寸保持不變，但根據該軸承的圓錐滾子直徑的增粗或保持不變，則圓錐滾子軸承外圈的厚度相應地保持不變或增加厚度，以增強該差速器殼體單元裝置的機械性會K。
[0008]所述差速器左、右兩個半殼體的零件毛坯制造工藝都是由鑄造改進為精密模鍛塑性成形工藝加工制成，既提高其機械性，使得該左、右兩個半殼體的壁厚和外形尺寸都比傳統結構的半殼體零件相應縮小3?10%，且右半殼體的外表面沒有加強筋。
[0009]所述圓錐滾子軸承外圈的外徑尺寸保持不變時，該軸承的圓錐滾子的直徑相應增加，以增強該圓錐滾子軸承的機械強度性能。
[0010]所述圓錐滾子軸承外圈的外徑尺寸保持不變，且該軸承的圓錐滾子的直徑也保持不變時，則該圓錐滾子軸承的外圈厚度相應增加，以增強該圓錐滾子軸承的機械強度性能。
[0011]所述差速器的中殼體是采用精密模鍛塑性成形工藝加工制成。
[0012]所述差速器右半殼體外側周邊的螺旋錐齒輪從動輪的齒形是在精密模鍛加工過程中直接成型的，該螺旋錐齒輪從動輪的厚度相應減小3—15_，并相應加大其背錐角的角度2—20°，使得該螺旋錐齒輪的齒輪強度得到增大。
[0013]所述差速器左右兩個半殼體的尾端是圓錐滾子軸承的內圈位置的轉軸外表面。
[0014]本實用新型高強度的汽車驅動橋差速器殼體單元裝置的優點是:
[0015]以國內應用較為普遍的某奔馳商用車的驅動橋為例進行說明，采用本實用新型創新結構設計與制造的差速器殼體單元裝置要比傳統結構的部件節省材料超過11%，且因為采用精密模鍛成形的毛坯加工工藝，使得該單元裝置的零件數量減少，結構簡單、緊湊、合理，原材料中的雜質也被擠壓、輾碎，還提高了鋼材致密度，優化了金屬零件的微觀組織結構，還保存了完整的金屬流線，使得該驅動橋差速器殼體單元裝置中的各個零部件的機械強度等多項性能都得到顯著提高，并減輕了自重。
[0016]此外，本實用新型將軸承內圈和差速器殼體的軸頸兩個部件做成一體化構件，這樣在裝配空間有限的情況下，能夠提高滾子的直徑和數量，從而明顯提高軸承的承載能力，提高汽車的運載性能和使用壽命。
[0017]總之，本實用新型具有很好的推廣應用前景。
【附圖說明】
[0018]圖1是現在國內常用的汽車驅動橋差速器結構組成示意圖。
[0019]圖2是本實用新型汽車驅動橋差速器殼體單元裝置結構組成示意圖。
[0020]圖3是本實用新型差速器殼體單元裝置中的螺旋錐齒輪從動輪、軸承內圈與差速器右殼體連接為一體的零件結構組成示意圖。
[0021]圖4是本實用新型差速器殼體單元裝置中的軸承內圈與差速器左殼體連接為一體的零件結構組成示意圖。
[0022]圖5是本實用新型差速器殼體單元裝置中的差速器中殼體的零件結構組成示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述。
[0024]本實用新型是一種高強度輕量化的汽車驅動橋差速器殼體單元裝置，其結構設計改進的主要目的是為了延長驅動橋的正常服役壽命，提高驅動橋的承載能力。具體技術手段和結構創新的關鍵是利用精密模鍛塑性成形加工工藝的優勢，將螺旋錐齒輪從動輪、軸承內圈和差速器殼體組成一個新的零件單元。
[0025]下面結合圖2?圖5，具體介紹本實用新型汽車驅動橋差速器殼體單元裝置的結構組成:
[0026]本實用新型差速器殼體單元裝置設有:差速器左半殼體10和右半殼體11以及連接螺栓14，分別位于該差速器左、右兩個半