內(nèi)齒輪驅(qū)動雙相外凸輪滾針滾子塊式汽車差速器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種內(nèi)齒輪驅(qū)動雙相外凸輪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(tǒng)來實現(xiàn) 差速的目的，雖然該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)汽車左、右半軸差速的功能，但該系統(tǒng)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(xiàn)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(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是:為克服現(xiàn)有汽車差速器存在的上述缺點，本發(fā)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 速器一一內(nèi)齒輪驅(qū)動雙相外凸輪滾針滾子塊式汽車差速器。
[0004] 本發(fā)明為解決其技術問題所采取的技術方案是:一種內(nèi)齒輪驅(qū)動雙相外凸輪滾針 滾子塊式汽車差速器，主要由外齒內(nèi)中心輪（1)、左半軸架（2)、圓錐滾子軸承（3)、右半殼 (4)、滾針滾子塊(5)、右半軸兩相外凸輪(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(tǒng)汽車差速器的行星 齒輪系統(tǒng)，代之以"外齒內(nèi)中心輪一一滾針滾子塊一一兩相外凸輪"系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括 外齒內(nèi)中心輪（1)、左半軸架(2)、滾針滾子塊(5)、右半軸兩相外凸輪(6)，以此系統(tǒng)實現(xiàn)差 速，構成差速器機構；外齒內(nèi)中心輪（1)的外部是直齒圓錐齒輪、內(nèi)部是具有多個凸出部分 的內(nèi)齒輪，其凸出部分的個數(shù)稱為外齒內(nèi)中心輪（1)的齒數(shù)，記為Z 1，故外齒內(nèi)中心輪(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(nèi)中心輪(1)將主減速器和 差速器有機地合為一體，外齒內(nèi)中心輪（1)與右半殼(4)通過螺釘(8)固定聯(lián)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)通過 左半軸與左邊后車輪(14)相聯(lián)，左半軸架(2)的右端為套筒結構，該套筒結構裝于外齒內(nèi)中 心輪（1)的內(nèi)齒輪中，沿該套筒結構周向開有Z 2個徑向?qū)Р?，該導槽?nèi)裝有滾針滾子塊(5)， 左半軸架(2)由一對深溝球軸承（13)支撐在外齒內(nèi)中心輪（1)中；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(cè)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(lián)接關系；在左半軸架(2)的套筒結構的徑向?qū)Р蹆?nèi)壁上沿徑向開有用 以裝滾針（10)的溝槽，在該溝槽內(nèi)裝有若干根滾針（10 )，滾針滾子塊(5)裝在左半軸架(2) 的套筒結構的徑向?qū)Р蹆?nèi)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(nèi)的若干根滾針（10)與左半軸架(2)的徑向?qū)Р劢M成滾動聯(lián)接關系，即滾針（10)使?jié)L針 滾子塊(5)與左半軸架(2)之間的接觸由滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦;外齒內(nèi)中心輪（1)的內(nèi)齒 輪齒廓曲線是滾針滾子塊(5)-方面隨左半軸架(2)轉(zhuǎn)動，另一方面又在左半軸架(2)的徑 向?qū)Р壑幸苿拥倪^程中，其外端滾針套筒（19)所處一系列位置的包絡線;右半軸兩相外凸 輪(6)為兩相外凸輪，該兩相外凸輪自身形狀呈180度中心對稱，自身質(zhì)量完全平衡，其輪廓 曲線為標準橢圓曲線，或為雙相余弦曲線，或為雙偏心圓弧曲線，右半軸兩相外凸輪(6)內(nèi) 嵌于左半軸架(2)的套筒結構內(nèi)，右半軸兩相外凸輪(6)的右端為右半軸，右半軸兩相外凸 輪(6)通過右半軸與右邊后車輪（15)相聯(lián)在一起，右半軸兩相外凸輪(6)的左端通過深溝球 軸承(9)支承于左半軸架(2)之內(nèi)，右端通過深溝球軸承(7)支承于右半殼(4)之內(nèi)；滾針滾 子塊(5)的兩端的滾針套筒（19)分別與外齒內(nèi)中心輪（1)的內(nèi)齒輪齒廓和右半軸兩相外凸 輪(6)的外凸輪輪廓相嚙合各組成一個純滾動高副;外齒內(nèi)中心輪(1)的齒數(shù)Z 1和滾針滾子 塊(5)的數(shù)目Z2之差為2。
[0005] 本發(fā)明差速器其它未提及的地方，如左半軸架（2)、右半軸兩相外凸輪(6)與車輛 車輪的聯(lián)接等均采用現(xiàn)有技術。
[0006] 與已有技術相比本發(fā)明的主要發(fā)明點在于：
[0007] ①本發(fā)明用"外齒內(nèi)中心輪--滾針滾子塊--兩相外凸輪"系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車 差速器的行星齒輪系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括外齒內(nèi)中心輪、左半軸架、滾針滾子塊、右半軸兩 相外凸輪，以此系統(tǒng)實現(xiàn)差速，構成差速器。
[0008] ②外齒內(nèi)中心輪的外部是直齒圓錐齒輪、內(nèi)部是具有多個凸出部分的內(nèi)齒輪，其 凸出部分的個數(shù)稱為外齒內(nèi)中心輪的齒數(shù)，故外齒內(nèi)中心輪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(nèi)中心輪將主減速器和差速器有機地合為一體，外齒 內(nèi)中心輪與右半殼通過螺釘固定聯(lián)接成一個整體并由一對圓錐滾子軸承支撐在機架上;左 半軸架的左端為左半軸，左半軸架通過左半軸與左邊后車輪相聯(lián)，左半軸架的右端為套筒 結構，該套筒結構裝于外齒內(nèi)中心輪的內(nèi)齒輪中，沿該套筒結構周向開有Z 2個徑向?qū)Р郏?導槽內(nèi)裝有滾針滾子塊，左半軸架由一對深溝球軸承支撐在外齒內(nèi)中心輪中；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(cè)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(lián)接關系;在左半軸架 的套筒結構的徑向?qū)Р蹆?nèi)壁上沿徑向開有用以裝滾針的溝槽，在該溝槽內(nèi)裝有若干根滾 針，滾針滾子塊裝在左半軸架的套筒結構的徑向?qū)Р蹆?nèi)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(nèi)的若干根滾針與左半軸架的徑向?qū)Р劢M成滾動聯(lián)接關系，即導槽 中的滾針使?jié)L針滾子塊與左半軸架之間的接觸由滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦;外齒內(nèi)中心輪的 內(nèi)齒輪齒廓曲線是滾針滾子塊一方面隨左半軸架轉(zhuǎn)動，另一方面又在左半軸架的徑向?qū)Р?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；右半軸兩相外凸輪為兩相外 凸輪，該兩相外凸輪自身形狀呈180度中心對稱，自身質(zhì)量完全平衡，其輪廓曲線為標準橢 圓曲線，或為雙相余弦曲線，或為雙偏心圓弧曲線，右半軸兩相外凸輪內(nèi)嵌于左半軸架的套 筒結構內(nèi)，右半軸兩相外凸輪的右端為右半軸，右半軸兩相外凸輪通過右半軸與右邊后車 輪相聯(lián)在一起，右半軸兩相外凸輪的左端通過深溝球軸承支承于左半軸架之內(nèi)，右端通過 深溝球軸承支承于右半殼之內(nèi)；滾針滾子塊的兩端的滾針套筒分別與外齒內(nèi)中心輪的內(nèi)齒 輪齒廓和右半軸兩相外凸輪的外凸輪輪廓相嚙合各組成一個純滾動高副;外齒內(nèi)中心輪的 齒數(shù)Z 1和滾針滾子塊的數(shù)目Z2之差為2。
[0009] ③驅(qū)動力傳遞給外齒內(nèi)中心輪后經(jīng)滾針滾子塊傳給左半軸架和右半軸兩相外凸 輪，從而傳遞給左、右后車輪，而滾針滾子塊與左半軸架、外齒內(nèi)中心輪、右半軸兩相外凸輪 之間均為純滾動摩擦聯(lián)接，故本發(fā)明差速器的傳動效率高。
[0010] ④滾針滾子塊與外齒內(nèi)中心輪、左半軸架及右半軸兩相外凸輪之間均為多齒嚙 合，故重合度大，承載能力大，可實現(xiàn)大功率、大扭矩差速傳動。
[0011] ⑤右半軸兩相外凸輪的自身形狀呈180°中心對稱，自身質(zhì)量完全平衡，受外力也 平衡，故差速器受力自動平衡。
[0012] 本發(fā)明與現(xiàn)有常用汽車差速器相比，具有以下有益的技術效果：
[0013 ] 1.結構緊湊，軸向和徑向尺寸小，體積小，重量更輕 本發(fā)明采用"外齒內(nèi)中心輪一一滾針滾子塊一一兩相外凸輪"系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)汽車差速 器的行星齒輪系統(tǒng)，傳動裝置的軸向和徑向尺寸都較小，因而本發(fā)明差速器的結構緊湊、體 積小，重量輕。
[0014] 2.重合度大，承載能力高 本發(fā)明中滾針滾子塊與右半軸兩相外凸輪的外凸輪輪廓、外齒內(nèi)中心輪的內(nèi)齒輪齒廓 及左半軸架之間同時實現(xiàn)多對齒嚙合，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(xiàn)大功率、大扭矩差速傳動。
[0015] 3.傳動效率高 滾針滾子塊與左半軸架、外齒內(nèi)中心輪、右半軸兩相外凸輪之間均為純滾動摩擦聯(lián)接， 故本發(fā)明差速器的傳動效率高。
[0016] 4.工藝性好、生產(chǎn)成本低 本發(fā)明差速器中的零件多為圓形，形狀簡單，比行星齒輪系統(tǒng)中的錐齒輪更容易加工， 工藝性好，生產(chǎn)成本低。
[0017] 5.受力均衡，運轉(zhuǎn)平穩(wěn) 右半軸兩相外凸輪的自身形狀呈180°中心對稱，自身質(zhì)量完全平衡，受外力也平衡，故 差速器受力自動平衡，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
【附圖說明】
[0018] 下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。但要特別指出的是，本發(fā)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(chuàng)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(fā)明的保護范圍，將本發(fā)明的保護范圍限制在所給出的實施例。
[0019] 圖1是內(nèi)齒輪驅(qū)動雙相外凸輪滾針滾子塊式汽車差速器的結構示意圖；
[0020] 圖2是圖1的A-A剖視圖；
[0021] 圖3是圖2的局部放大圖；
[0022]圖4是外齒內(nèi)中心輪的結構示意圖；
[0023]圖5是右半軸兩相外凸輪的結構示意圖；
[0024]圖6是左半軸架的結構示意圖；
[0025]圖7是滾針滾子塊的裝配示意圖；
[0026]圖8是支架塊的結構示意圖；
[0027]圖9是內(nèi)齒輪驅(qū)動雙相外凸輪滾針滾子塊式汽車差速器的差動傳動原理圖；
[0028] 圖10是汽車左轉(zhuǎn)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(nèi)中心輪;2左半軸架;3圓錐滾子軸 承;4右半殼；5滾針滾子塊;6右半軸兩相外凸輪;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。
【具體實施方式】
[0030] 圖1至圖8所示內(nèi)齒輪驅(qū)動雙相外凸輪滾針滾子塊式汽車差速器，主要由外齒內(nèi)中 心輪（1)、左半軸架(2)、圓錐滾子軸承(3)、右