CN109340340B - 一种轮边减速双速驱动桥 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轮边减速双速驱动桥，该驱动桥在现有结构基础上增加了气缸、气体转向盒、压力弹簧总成和端盖；气缸固定在十字轴中心孔且其活塞杆与半轴连接；气体转向盒套装在差速器右壳上，其外环与内环之间的空隙形成气体密封通道；旋转气管连通气缸与气体密封通道；固定气管连通气体密封通道与外部气泵；端盖固定在行星架总成的端部，压力弹簧总成位于半轴端面与端盖之间；半轴与端盖相对的一端采用双面端面齿结构，空载时气缸充气使半轴轴向移动其一侧端面齿与端盖内侧的端面齿啮合；满载时依靠压力弹簧总成压力使半轴另一侧端面齿与太阳轮端面齿啮合。本发明通过速度与扭矩的合理配置，降低了油耗，提升了效率。

Description

一种轮边减速双速驱动桥
技术领域
本发明属于汽车驱动桥技术领域，具体涉及一种轮边减速双速驱动桥。
背景技术
国内商用车驱动桥多为单一速比结构，通过主动主齿轮→从动锥齿轮→差速器壳→十字轴→行星齿轮→半轴齿轮→半轴→太阳轮→行星架总成向轮毂传递扭矩。该结构往往存在以下缺点：在满载扭矩达到要求时，空载速度不足；或者在空载速度满足要求时，满载扭矩不足。为了同时满足满载时的扭矩要求和空载时的速度要求，进而达到提升效率，降低能耗的目的，急需开发具有双速比的驱动桥，即在满载时使用大速比，在空载时切换使用小速比。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种轮边减速双速驱动桥，该驱动桥能够同时满足满载时的扭矩要求和空载时的速度要求，进而达到提升效率，降低能耗的目的。
为了解决上述技术问题，本发明的轮边减速双速驱动桥包括主动主齿轮、从动锥齿轮、差速器壳、十字轴、行星齿轮、半轴齿轮、半轴，太阳轮，行星架总成；其特征在于还包括气缸、气体转向盒，压力弹簧总成和端盖；所述的气缸固定在十字轴的中心孔内，其活塞杆通过轴承与半轴连接；气体转向盒由内环和外环组成，内环套装在差速器右壳上，外环套装在内环上且两者之间的空隙形成圆环形气体密封通道；内环与外环可相对转动；旋转气管由十字轴的气孔穿过，连通气缸与圆环形气体密封通道；固定气管连通圆环形气体密封通道与外部气泵；端盖固定在行星架总成的端部，压力弹簧总成位于半轴端面与端盖之间；半轴与端盖相对的一端采用双面端面齿结构，空载时气缸充气，活塞杆推动半轴轴向移动使半轴的B端面齿与端盖内侧的C端面齿啮合；满载时依靠压力弹簧总成的压力使半轴的A端面齿与太阳轮的D端面齿啮合。
所述的十字轴包括四个周向均布的圆柱轴，圆柱轴两面采用铣扁结构，其中一个圆柱轴中心加工气孔；气缸与十字轴的一个端面法兰连接。
所述的气缸采用圆孔形活塞缸结构，两端各有一组圆柱型活塞与活塞杆；两端的活塞杆通过轴承分别与左、右两个半轴连接。
所述半轴具有双面端面齿的一端采用圆柱轴结构与太阳轮配合，且该端面加工有圆形盲孔。
所述的端盖采用均布法兰孔结构与行星架总成连接，其中心具有螺纹孔；螺塞安装在该螺纹孔处，并且螺塞内侧加工有圆柱形盲孔。
所述压力弹簧总成包括圆柱型阶梯轴和压力弹簧，圆柱型阶梯轴一侧的轴台嵌入半轴端面的圆形盲孔，压力弹簧套装在圆柱型阶梯轴另一侧的小径轴上，并且小径轴部分嵌入于螺塞内侧的圆柱形盲孔。
所述气体转向盒，外环采用圆环结构，内环采用U形圆环结构，且外环与内环的贴合面采用O形环密封。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
本发明采用双速减速结构，在商用车满载时，气缸不充气，依靠压力弹簧总成的压力，半轴的一侧端面齿与太阳轮的端面齿啮合，实现中心减速器与轮边减速器的速比叠加传动，提升驱动扭矩；在空载时，气缸充气，气缸的活塞杆推动半轴轴向移动，半轴的一侧端面齿与太阳轮脱离，另一侧端面齿与端盖连接，实现中心减速器单级传动，提升行驶速度；通过速度与扭矩的合理配置，降低了油耗，提升了效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1为采用本发明轮边减速双速驱动桥的驱动桥总成局部剖视图；
图2为采用本发明轮边减速双速驱动桥的差速器总成剖视图；
图3为图1的I部局部放大图。
图4a为十字轴主视图；图4b为图4a的A-A向剖视图。
图5为气缸视图；
图6为气体转向盒视图；
图7a为采用本发明轮边减速双速驱动桥的驱动桥总成局部剖视图；图7b为图7a的Ⅲ部局部放大图。
图8为半轴视图；
图9端盖视图；
图10为压力弹簧总成视图；
图11为螺塞视图；
图12为太阳轮视图；
图13为行星架总成示意图。
图14为止推垫片视图；
图中：1.卡环，2.固定啮合套，3.圆锥滚子轴承，4.差速器左壳，5.从动锥齿轮，6.差速器右壳，71.旋转气管，72.固定气管，8.气体转向盒，81.快插结构，82.外环，83.O形环，84.内环，85.圆环形气体密封通道,9.行星齿轮垫片，10.行星齿轮，11.圆锥滚子轴承，12.半轴齿轮，13.半轴齿轮垫片，14.螺栓，15.气缸，151.活塞杆，152.快插接头，16.螺栓，17.十字轴，171.中心孔，172，气孔，173.圆柱轴，18.螺栓，29.减速器壳，30.快插接头，31.调整环，32.差速器轴承盖，33.锁片,34.螺栓,35.螺栓，36.螺栓，37.端盖，371.C端面齿，38.行星架总成，39.卡环，40.调整垫片，41.止推垫片，42.止推轴承，43.压力弹簧总成，431.圆柱型阶梯轴，4311.轴台，4312.小径轴，432.压力弹簧，44.螺塞，441.圆柱形盲孔，45.半轴，451.A端面齿，452.B端面齿，453.圆形盲孔，454，花键轴，46.止推轴承，47.差速器总成，48.桥壳总成，49.螺栓，50.太阳轮，501.D端面齿，100.主动主齿轮。
具体实施方式：
驱动桥总成中具有左、右两个半轴，两个半轴装在桥壳总成48中，整个驱动桥总成在两个半轴的端部位置处结构相同；下面以右半部为例对本发明作详细说明。
如图1所示，差速器总成47的轴承径装在减速器壳29的半圆孔中，差速器轴承盖32的半圆孔装在差速器总成47的轴承径上，通过四个螺栓35连接固定差速器轴承盖32与减速器壳29；差速器轴承盖32的端部装有调整环31，采用锁片33径向锁止调整环31，采用螺栓34固定锁片33；主动主齿轮100与从动锥齿轮5啮合；减速器壳29的平面装到桥壳总成48的平面上并通过螺栓49连接固定。
如图2、3所示，差速器总成47中，差速器右壳6的端面与差速器右壳6的端面贴合，采用螺栓14连接固定构成差速器壳；从动锥齿轮5的端面与差速器左壳4的端面贴合，以螺栓18连接固定；圆锥滚子轴承3装在差速器左壳4的轴径上；固定啮合套2的花键孔装在差速器左壳4的花键轴上；卡环1装在差速器左壳4的凹槽内，用于固定啮合套2的轴向限位。差速器壳内部为左右对称结构；四个行星齿轮10、四个行星齿轮垫片9装在十字轴17的轴径上；十字轴17的四个圆柱轴装在差速器右壳6的半圆孔和差速器左壳4半圆孔形成的圆孔内；以右半部为例，半轴齿轮垫片13装在差速器右壳6的平面上，半轴齿轮12的轴径通过半轴齿轮垫片13的圆孔装在差速器右壳6的圆孔中；半轴齿轮12的齿面与行星齿轮10的齿面啮合；半轴45的花键轴与半轴齿轮12的花键孔配合。
本发明在上述差速器总成47结构的基础上增加了气缸15和气体转向盒8。
如图4a、图4b所示，所述十字轴17加工有中心孔171，其四周均布的四个圆柱轴173，圆柱轴173两面采用铣扁结构，其中一个圆柱轴173的中心加工气孔172。
如图5所示，气缸15的缸壁上带有气嘴153，气缸15带有左右对称的两组活塞与活塞杆一体结构，活塞杆151通过止推轴承46连接半轴45。气缸15布置在十字轴17的中心孔171内，并通过法兰分布孔和螺栓16与十字轴17连接固定。
如图6所示，气体转向盒8包括外环82和内环84；外环82采用圆环结构，内环84采用U形圆环结构，内环84套装在差速器右壳6上，外环82套装在内环84上且两者之间的空隙形成圆环形气体密封通道85；外环82与内环84之间可相对旋转，且两者之间采用四个O形环83密封。
旋转气管71由十字轴17的气孔172穿过，其一端连接气缸15缸壁上的快插接头152，另一端连接内环84侧壁上的快插接头85。固定气管72一端与外环82上的快插结构81连接，另一端与减速器壳29上的快插接头30连接，并通过快插接头30连接外部气泵。圆锥滚子轴承11装在差速器右壳6的轴径上。
图7a、7b所示，在半轴45的端部，太阳轮50装在半轴45的轴颈上，太阳轮50端面与行星架总成38的垫片端面贴合；止推垫片41装在太阳轮50的轴径上且端面贴合；调整垫片40与止推垫片41贴合；卡环39装在行星架总成38的环形凹槽内，用于轴向限位调整垫片40。
本发明在上述结构基础上增加了端盖37和压力弹簧总成43，并修改了半轴45的端面结构。
如图8所示，半轴45的一端采用双面齿结构，双面齿分别为A端面齿451和B端面齿452，且具有B端面齿452的端面加工有圆形盲孔453；半轴45的花键轴454与半轴齿轮12的花键孔配合。
如图9所示，所述端盖37，其内侧具有C端面齿371，其中心的螺纹孔用于安装螺塞44。
如图10所示，所述压力弹簧总成43包括圆柱型阶梯轴431和压力弹簧432，压力弹簧432套装在圆柱型阶梯轴431另一侧的小径轴4312上。
如图11所示，所述螺塞44，采用外螺纹结构，其中心加工有圆柱形盲孔441。
图7a、7b所示，端盖37固定在行星架总成38的端部，压力弹簧总成43位于半轴45端面与端盖37之间；圆柱型阶梯轴431一侧的轴台4311嵌入半轴的圆形盲孔453，圆柱型阶梯轴431另一侧的小径轴4312端部插在螺塞44的圆柱形盲孔441内。空载时，活气缸15充气，由活塞杆151推动半轴45轴向移动使半轴45的B端面齿452与端盖37内侧的C端面齿371啮合；满载时依靠压力弹簧总成43的压力使半轴45的A端面齿451与太阳轮50的D端面齿501啮合。

Claims (7)

1.一种轮边减速双速驱动桥，包括主动主齿轮(100)、从动锥齿轮(5)、差速器壳、十字轴(17)、行星齿轮(10)、半轴齿轮(12)、半轴(45)，太阳轮(50)，行星架总成(38)；其特征在于还包括气缸(15)、气体转向盒(8)，压力弹簧总成(43)和端盖(37)；所述的气缸(15)固定在十字轴(17)的中心孔(171)内，其活塞杆通过轴承与半轴(45)连接；气体转向盒(8)由内环(24)和外环(22)组成，内环(24)套装在差速器右壳(6)上，外环(22)套装在内环(24)上且两者之间的空隙形成圆环形气体密封通道(85)；内环(24)与外环(22)可相对转动；旋转气管(71)由十字轴(17)的气孔(172)穿过，连通气缸(15)与圆环形气体密封通道(85)；固定气管(72)连通圆环形气体密封通道(85)与外部气泵；端盖(37)固定在行星架总成(38)的端部，压力弹簧总成(43)位于半轴端面与端盖(37)之间；半轴(45)与端盖(37)相对的一端采用双面端面齿结构，空载时气缸(15)充气，活塞杆推动半轴(45)轴向移动使半轴的B端面齿(452)与端盖(37)内侧的C端面齿(372)啮合；满载时依靠压力弹簧总成(43)的压力使半轴的A端面齿(451)与太阳轮(50)的D端面齿(501)啮合。
2.根据权利要求1所述的轮边减速双速驱动桥，其特征在于所述的十字轴(17)包括四个周向均布的圆柱轴(173)，圆柱轴两面采用铣扁结构，其中一个圆柱轴中心加工气孔(172)；气缸(15)与十字轴(17)的一个端面法兰连接。
3.根据权利要求1所述的轮边减速双速驱动桥，其特征在于所述的气缸(15)采用圆孔形活塞缸结构，两端各有一组圆柱型活塞与活塞杆；两端的活塞杆通过轴承分别与左、右两个半轴连接。
4.根据权利要求1所述的轮边减速双速驱动桥，其特征在于所述半轴(45)具有双面端面齿的一端采用圆柱轴结构与太阳轮(50)配合，且该端面加工有圆形盲孔(453)。
5.根据权利要求4所述的轮边减速双速驱动桥，其特征在于所述的端盖(37)采用均布法兰孔结构与行星架总成(38)连接，其中心具有螺纹孔(371)；螺塞(44)安装在该螺纹孔(371)处，并且螺塞(44)内侧加工有圆柱形盲孔(441)。
6.根据权利要求5所述的轮边减速双速驱动桥，其特征在于所述压力弹簧总成(43)包括圆柱型阶梯轴(431)和压力弹簧(432)，圆柱型阶梯轴(431)一侧的轴台(4311)嵌入半轴(45)端面的圆形盲孔(453)，压力弹簧(432)套装在圆柱型阶梯轴(431)另一侧的小径轴(4312)上，并且小径轴(4312)部分嵌入于螺塞(44)内侧的圆柱形盲孔(441)。
7.根据权利要求1所述的轮边减速双速驱动桥，其特征在于所述气体转向盒(8)，外环(82)采用圆环结构，内环(84)采用U形圆环结构，且外环(82)与内环(84)的贴合面采用O形环(83)密封。
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