任意齿差外凸轮激波滚针滚子块式汽车差速器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种任意齿差外凸轮激波滚针滚子块式汽车差速器，用于轮式车辆的 差速，属于机械传动技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前常用的汽车差速器均采用由多个直齿圆锥齿轮组成的行星齿轮系统来实现 差速的目的，虽然该系统能够实现汽车左、右半轴差速的功能，但该系统构件较多，轴向及 径向尺寸都大、体积大、重量较重，特别是对于重型汽车而言，为了能实现差速并传递足够 的动力，则体积和重量会进一步增加;直齿圆锥齿轮传动重合度低，故承载能力低，传动效 率不高。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是:为克服现有汽车差速器存在的上述缺点，本发明提供一种结构 简单紧凑、轴向和径向尺寸小、重量轻、重合度高、承载能力大、传动效率高的新型的汽车差 速器一一任意齿差外凸轮激波滚针滚子块式汽车差速器。
[0004] 本发明为解决其技术问题所采取的技术方案是:一种任意齿差外凸轮激波滚针滚 子块式汽车差速器，主要由外齿内保持架（1)、左半轴多相外凸轮(2)、圆锥滚子轴承(3)、右 半壳(4)、滚针滚子块(5)、右半轴内齿轮(6)、深沟球轴承(7)、螺钉(8)、深沟球轴承(9)、滚 针（10)、套筒垫片（12)、深沟球轴承（13)组成，其特征在于:摒弃了传统汽车差速器的行星 齿轮系统，代之以"外齿内保持架一滚针滚子块一左半轴多相外凸轮一右半轴内齿轮"系 统，该系统主要包括外齿内保持架（1)、滚针滚子块(5)、左半轴多相外凸轮(2)、右半轴内齿 轮(6)，以此系统实现差速，构成差速器;外齿内保持架（1)的外部是主减速器的从动直齿圆 锥齿轮、内部是套筒结构，沿该套筒结构周向开有Z 1个径向导槽，在该导槽内装有滚针滚子 块(5)，故外齿内保持架（1)既是主减速器的一个锥齿轮，又是差速器机构中的一个构件，外 齿内保持架（1)将主减速器和差速器有机地合为一体，外齿内保持架（1)与右半壳(4)通过 螺钉(8)固定联接成一个整体并由一对圆锥滚子轴承（3)支撑在机架上；上述滚针滚子块
[5] 由支架块(16)、销（17)、滚针（18)、滚针套筒（19)组成，销（17)的两端与支架块(16)两侧 的孔之间均为紧配合，安装在支架块（16)两端的滚针套筒（19)由销（17)支承并通过滚针 (18)与支架块（16)组成滚动联接关系;在外齿内保持架（1)的套筒结构的径向导槽内壁上 沿径向开有用以装滚针（10)的沟槽，在该沟槽内装有若干根滚针（10)，滚针滚子块(5)装在 外齿内保持架（1)的套筒结构的径向导槽内并可在该导槽中径向移动，滚针滚子块(5)的支 架块（16)通过导槽内的若干根滚针（10)与外齿内保持架（1)的径向导槽组成滚动联接关 系，即滚针（10)使滚针滚子块(5)与外齿内保持架（1)之间的接触由滑动摩擦变为滚动摩 擦;左半轴多相外凸轮(2)为多相外凸轮，该多相外凸轮是具有三个互成120°夹角且轴心对 称的凸出部分的三相外凸轮，其自身质量完全平衡，其轮廓曲线为余弦曲线，左半轴多相外 凸轮(2)内嵌于外齿内保持架（1)的套筒结构内，左半轴多相外凸轮(2)的左端为左半轴，左 半轴多相外凸轮⑵通过左半轴与左边后车轮（14)相固连，左半轴多相外凸轮⑵的右端通 过深沟球轴承(9)支承于右半轴内齿轮(6)之内，左端通过深沟球轴承（13)支承于外齿内保 持架（1)之内；右半轴内齿轮(6)是内部具有多个凸出部分的内齿轮，其凸出部分的个数称 为右半轴内齿轮(6)的齿数，记为Z 6，右半轴内齿轮(6)的内齿轮齿廓曲线是滚针滚子块(5) 一方面随外齿内保持架（1)转动，另一方面又在外齿内保持架（1)的径向导槽中移动的过程 中，其外端滚针套筒（19)所处一系列位置的包络线，外齿内保持架（1)的套筒结构装于右半 轴内齿轮(6)的内齿轮中，右半轴内齿轮(6)的右端为右半轴，右半轴内齿轮(6)通过右半轴 与右边后车轮（15)固连在一起，右半轴内齿轮(6)由一对深沟球轴承(7)支撑在右半壳(4) 中；滚针滚子块(5)两端的滚针套筒（19)分别与右半轴内齿轮(6)的内齿轮齿廓和左半轴多 相外凸轮(2)的外凸轮轮廓相啮合各组成一个纯滚动高副；右半轴内齿轮(6)的齿数Z 6和滚 针滚子块(5)的数目Z1之差为3。
[0005] 本发明差速器其它未提及的地方，如左半轴多相外凸轮(2)、右半轴内齿轮(6)与 车辆车轮的联接等均采用现有技术。
[0006] 与已有技术相比本发明的主要发明点在于：
[0007] ①本发明用"外齿内保持架一滚针滚子块一左半轴多相外凸轮一右半轴内齿轮" 系统代替传统汽车差速器的行星齿轮系统，该系统主要包括外齿内保持架、滚针滚子块、左 半轴多相外凸轮、右半轴内齿轮，以此系统实现差速，构成差速器。
[0008] ②外齿内保持架的外部是主减速器的从动直齿圆锥齿轮、内部是套筒结构，沿该 套筒结构周向开有Z1个径向导槽，在该导槽内装有滚针滚子块，故外齿内保持架既是主减 速器的一个锥齿轮，又是差速器机构中的一个构件，外齿内保持架将主减速器和差速器有 机地合为一体，外齿内保持架与右半壳通过螺钉固定联接成一个整体并由一对圆锥滚子轴 承支撑在机架上;上述滚针滚子块由支架块、销、滚针、滚针套筒组成，销的两端与支架块两 侧的孔之间均为紧配合，安装在支架块两端的滚针套筒由销支承并通过滚针与支架块组成 滚动联接关系;在外齿内保持架的套筒结构的径向导槽内壁上沿径向开有用以装滚针的沟 槽，在该沟槽内装有若干根滚针，滚针滚子块装在外齿内保持架的套筒结构的径向导槽内 并可在该导槽中径向移动，滚针滚子块的支架块通过导槽内的若干根滚针与外齿内保持架 的径向导槽组成滚动联接关系，即导槽中的滚针使滚针滚子块与外齿内保持架之间的接触 由滑动摩擦变为滚动摩擦;左半轴多相外凸轮为多相外凸轮，该多相外凸轮是具有三个互 成120°夹角且轴心对称的凸出部分的三相外凸轮，其自身质量完全平衡，其轮廓曲线为余 弦曲线，左半轴多相外凸轮内嵌于外齿内保持架的套筒结构内，左半轴多相外凸轮的左端 为左半轴，左半轴多相外凸轮通过左半轴与左边后车轮相固连，左半轴多相外凸轮的右端 通过深沟球轴承支承于右半轴内齿轮之内，左端通过深沟球轴承支承于外齿内保持架之 内；右半轴内齿轮是内部具有多个凸出部分的内齿轮，其凸出部分的个数称为右半轴内齿 轮的齿数，右半轴内齿轮的内齿轮齿廓曲线是滚针滚子块一方面随外齿内保持架转动，另 一方面又在外齿内保持架的径向导槽中移动的过程中，其外端滚针套筒所处一系列位置的 包络线，外齿内保持架的套筒结构装于右半轴内齿轮的内齿轮中，右半轴内齿轮的右端为 右半轴，右半轴内齿轮通过右半轴与右边后车轮固连在一起，右半轴内齿轮由一对深沟球 轴承支撑在右半壳中；滚针滚子块两端的滚针套筒分别与右半轴内齿轮的内齿轮齿廓和左 半轴多相外凸轮的外凸轮轮廓相啮合各组成一个纯滚动高副；右半轴内齿轮的齿数Z 6和滚 针滚子块的数SZ1之差为3。
[0009] ③驱动力传递给外齿内保持架后经滚针滚子块传给左半轴多相外凸轮和右半轴 内齿轮，从而传递给左、右后车轮，而滚针滚子块与外齿内保持架、左半轴多相外凸轮、右半 轴内齿轮三者之间均为纯滚动摩擦联接，故本发明差速器的传动效率高。
[0010] ④滚针滚子块与左半轴多相外凸轮、外齿内保持架及右半轴内齿轮之间均为多齿 啮合，故重合度大，承载能力大，可实现大功率、大扭矩差速传动。
[0011] 本发明与现有常用汽车差速器相比，具有以下有益的技术效果：
[0012 ] 1.结构紧凑，轴向和径向尺寸小，体积小，重量更轻 本发明采用"外齿内保持架一滚针滚子块一左半轴多相外凸轮一右半轴内齿轮"系统 代替传统汽车差速器的行星齿轮系统，传动装置的轴向和径向尺寸都较小，因而本发明差 速器的结构紧凑、体积小，重量轻。
[0013] 2.重合度大，承载能力高 本发明中滚针滚子块与左半轴多相外凸轮的外凸轮轮廓、外齿内保持架及右半轴内齿 轮的内轮廓之间均为多齿啮合，最多可以有50%的滚针滚子块同时参与啮合工作，重合度 高，承载能力高，可实现大功率、大扭矩差速传动。
[0014] 3.传动效率高 滚针滚子块与外齿内保持架、左半轴多相外凸轮、右半轴内齿轮之间均为纯滚动摩擦 联接，故本发明差速器传动效率较高。
[0015] 4.工艺性好、生产成本低 本发明差速器中的零件多为圆形，形状简单，比行星齿轮系统中的锥齿轮更容易加工， 工艺性好，生产成本低。
[0016] 5.受力均衡，运转平稳 左半轴多相外凸轮是具有三个互成120°夹角且轴心对称的凸出部分的三相外凸轮，其 自身质量完全平衡，受力对称，故差速器受力自动平衡，运转平稳。
【附图说明】
[0017] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。但要特别指出的是，本发明的具 体实施方式不限于下面实施例所描述的形式，所属领域的技术人员在不付出创造性劳动的 情况下，还可很容易地设计出其他的【具体实施方式】，因此不应将下面给出的【具体实施方式】 的实施例理解为本发明的保护范围，将本发明的保护范围限制在所给出的实施例。
[0018] 图1是任意齿差外凸轮激波滚针滚子块式汽车差速器的结构示意图；
[0019] 图2是图1的A-A剖视图；
[0020] 图3是图2的局部放大图；
[0021] 图4是右半轴内齿轮的结构示意图；
[0022] 图5是左半轴多相外凸轮的结构示意图；
[0023] 图6是外齿内保持架的结构示意图；
[0024]图7是滚针滚子块的装配示意图；
[0025]图8是支架块的结构示意图；
[0026]图9是任意齿差外凸轮激波滚针滚子块式汽车差速器的差动传动原理图；
[0027] 图10是汽车左转弯时各车轮及差速器的相对位置关系示意图。
[0028] 上述各附图中图识标号的标识对象是：1外齿内保持架；2左半轴多相外凸轮;3圆 锥滚子轴承;4右半壳;5滚针滚子块;6右半轴内齿轮;7深沟球轴承;8螺钉;9深沟球轴承；10 滚针；11主减速器的主动直齿圆锥齿轮；12套筒垫片；13深沟球轴承；14左边后车轮；15右边 后车轮;16支架块;17销；18滚针;19滚针套筒。 具体实施例
[0029] 图1至图8所示任意齿差外凸轮激波滚针滚子块式汽车差速器，主要由外齿内保持 架（1)、左半轴多相外凸轮(2)、圆锥滚子轴承(3)、右半壳(4)、滚针滚子块(5)、右半轴内齿 轮(6)、深沟球轴承（7)、螺钉(8)、深沟