一种赛车传动系的三叉式内球笼及传动系机构的制作方法

本实用新型涉及一种车辆传动领域，尤其涉及一种FSAE赛车传动系的三叉式内球笼及传动系机构。

背景技术：

FSAE赛车传动系统的布置形式基本都是中置后驱，即发动机中置，后轮驱动，这种传动系统布置形式能达到理想的轴荷分配，从而提高操控性。在FSAE比赛中，越来愈多车队使用限滑差速器。对于参赛车队，限滑差速器的备选方案一般有三种：托森差速器、Drexler(德雷克勒斯)差速器和CUSCO(库斯科)差速器。通过比较差速器的工作性能和价格，大多数车队选用Drexler(德雷克勒斯)差速器。在FSAE赛车上使用的原内球笼，存在着以下缺点：第一，内球笼与差速器悬臂梁式固定，因原内球笼球槽长度过长导致内球笼易断裂变形；第二，在赛事中，赛车速度快，车辆跳动大，此时原内球笼体积庞大，会与半轴干涉，甚至导致球笼或者半轴折断，存在极大的安全隐患；第三，原内球笼与差速器仅靠花键与差速器连接，存在内球笼相对轴向移动，严重影响差速器使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种赛车传动系的三叉式内球笼及传动系机构，其克服了背景技术中三叉式内球笼所存在的不足。

本实用新型解决其技术问题的所采用的技术方案之一是：

赛车传动系的三叉式内球笼，包括传动连接限滑差速器之锥齿轮的传动轴及三柱型槽壳，该三柱型槽壳和传动轴一体设计；该三柱型槽壳末端面凹设形成有能连接三球销半轴组件且呈三花瓣状的安装沟道，该安装沟道包括一圆形槽及三个环形阵列布置的且由圆形槽内壁凹设形成的花瓣槽；该三柱型槽壳外壁凹设有三个减重槽，在周向上三个花瓣槽和三个减重槽交错布置；

该三柱型槽壳外周壁包括周向交错布置的三个减重槽槽壁及三个第一外弧段；该减重槽槽壁包括一第二外弧段及两轴向对称布置且分别位于第二外弧段两侧的第三外弧段，该第一外弧段、第二外弧段的轴线和圆形槽的轴线重合，该第一外弧段和第三外弧段通过圆弧倒角连接，该第二外弧段和第三外弧段通过圆弧倒角连接；

该安装沟道槽壁包括三个对应圆形槽的第一内弧段及三个花瓣槽槽壁，该花瓣槽槽壁包括一第二内弧段及两轴向对称布置且分别位于第二内弧段两侧的第三内弧段，该第二内弧段轴线和圆形槽轴线重合，该第二内弧段和第三内弧段通过圆弧倒角连接，该第一内弧段和第三内弧段通过连接面连接。

一实施例之中：该传动轴设花键轴端，该花键轴端内部设有螺栓孔，另匹配螺栓机构穿过螺栓孔连接锥齿轮和传动轴，该螺栓机构上还垫有防止润滑油泄露的O型圈。

一实施例之中：该三柱型槽壳外周壁设安装部，另配设防尘罩，该防尘罩套接该三柱型槽壳且防尘罩与安装部配合以将防尘罩罩接在三柱型槽壳上。

一实施例之中：该三柱型槽壳与传动轴之连接部位设置有防止连接部位断裂的过渡部位。

一实施例之中：该三柱型槽壳和传动轴采用TC4钛合金一体制成。

本实用新型解决其技术问题的所采用的技术方案之二是：

赛车传动系的传动系机构，包括支撑机构、发动机、链轮机构、限滑差速器、驱动后轮的三球销半轴组件和三球销式等速万向节；该链轮机构包括小链轮、大链轮及连接该小链轮和大链轮的链条，该限滑差速器通过轴承装接在支撑机构上；该发动机传动连接小链轮，该大链轮传动连接差速器，该限滑差速器通过三球销式等速万向节传动连接三球销半轴组件；该三球销式等速万向节包含所述的赛车传动系的三叉式内球笼，该限滑差速器具有锥齿轮，该传动轴传动连接限滑差速器之锥齿轮，该三球销半轴组件连接在该安装沟道。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

三柱型槽壳外周壁包括三个减重槽槽壁及三个第一外弧段，减重槽槽壁包括一第二外弧段及两第三外弧段，第一外弧段和第三外弧段通过圆弧倒角连接，第二外弧段和第三外弧段通过圆弧倒角连接，安装沟道槽壁包括三个第一内弧段及三个花瓣槽槽壁，花瓣槽槽壁包括一第二内弧段及两第三内弧段，第二内弧段和第三内弧段通过圆弧倒角连接，第一内弧段和第三内弧段通过连接面连接，采用该结构，能解决现有技术中的问题，强度高，质量轻，结构紧凑，装配方便，动力传输安全可靠。

球笼内部加设螺栓机构连接，连接更加稳定，传输动力更加稳定。

内球笼采用TC4钛合金制成，强度高，抗疲劳性能好。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型三叉式内球笼的示意图；

图2为本实用新型三叉式内球笼的局部剖视图；

图3为本实用新型三叉式内球笼的三柱型槽壳沟道截面形状的示意图；

图4为本实用新型三叉式内球笼在FSAE赛车传动系上装配的示意图。

具体实施方式

请查阅图1至图4，赛车传动系的三叉式内球笼10，包括传动连接限滑差速器之锥齿轮的传动轴11及三柱型槽壳12，该三柱型槽壳12和传动轴11采用TC4钛合金一体制成。

该传动轴11设花键轴端111，该花键轴端111内部设有螺栓孔112，另匹配螺栓机构穿过螺栓孔连接锥齿轮和传动轴，该螺栓机构上还垫有防止润滑油泄露的O型圈。

该三柱型槽壳12末端面凹设形成有能连接三球销半轴组件且呈三花瓣状的安装沟道，三个安装沟道环形阵列布置，该安装沟道包括一圆形槽121及三个环形阵列布置的且由圆形槽内壁凹设形成的花瓣槽122；该三柱型槽壳12外壁凹设有三个减重槽123，在周向上三个花瓣槽和三个减重槽交错布置。

该三柱型槽壳12外周壁包括周向交错布置的三个减重槽槽壁及三个第一外弧段12A；该减重槽槽壁包括一第二外弧段12B及两轴向对称布置且分别位于第二外弧段两侧的第三外弧段12C，该第一外弧段12A、第二外弧段12B的轴线和圆形槽的轴线重合，该第一外弧段12A和第三外弧段12C通过圆弧12D倒角连接，该第二外弧段12B和第三外弧段12C通过圆弧12E倒角连接；该第三外弧段12C的轴线布置在以圆形槽的轴线为轴线的圆(该圆的直径如图中D5所示)与该第一外弧段12A对称轴线的相交点上；该第一外弧段12A的直径如图中D1所示，第二外弧段12B直径为如图中D6所示，第三外弧段12C直径如图中D7所示，圆弧12D倒角半径如图中R6所示，圆弧12E倒角半径如图中R8所示。该安装沟道槽壁包括三个对应圆形槽的第一内弧段12a及三个花瓣槽槽壁，该花瓣槽槽壁包括一第二内弧段12b及两轴向对称布置且分别位于第二内弧段两侧的第三内弧段12c，该第二内弧段轴线和圆形槽轴线重合，该第二内弧段12b和第三内弧段12c通过圆弧12d倒角连接，该第一内弧段12a和第三内弧段12c通过连接面12e连接；该第三内弧段12c的轴线布置在以圆形槽的轴线为轴线的圆(该圆的直径如图中D5所示)与该第一内弧段12a对称轴线的相交点上；该第一内弧段12a直径如图中D2所示，第二内弧段12b直径如图中D3所示，第三外弧段12c直径如图中D4所示，圆弧12d倒角半径如图中R9所示。其中：形状参数包括上述的D1-D7，R8-R9，具体如：三柱型槽壳最大外径D1，三柱型槽壳内腔最小径D2，三柱型槽壳内腔最大径D3，三柱型槽壳沟道直径D4以及三柱型槽壳沟道中心圆直径D5。通过这些数据能够确定具体的三柱型槽壳截面形状，三柱槽壳沟道深度可根据实际调整设计加工。

该三柱型槽壳外周壁设安装部，该安装部如凸起124，另配设防尘罩，该防尘罩套接该三柱型槽壳12且防尘罩与安装部配合以将防尘罩罩接在三柱型槽壳12上。该三柱型槽壳与传动轴之连接部位设置有防止连接部位断裂的过渡部位125，该过渡部分如为圆弧倒角。

基于FSAE赛车的传动系机构，包括支撑机构、发动机、链轮机构、差速器30、三球销式等速万向节和驱动后轮的三球销半轴组件50。该链轮机构包括小链轮21、大链轮22及连接该小链轮21和大链轮22的链条23，该差速器30通过深沟球轴承31装接在支撑机构上；该发动机固定设置，且该发动机位于三球销半轴组件50之前，该发动机的动力输出轴固接小链轮21以传动连接小链轮21，以带动小链轮21转动，该小链轮21通过链条23带动大链轮22转动，该大链轮22传动连接差速器30，以通过大链轮22转动带动差速器30转动，差速器30通过三球销式等速万向节传动连接三球销半轴组件，以带动三球销半轴组件转动。该三球销式等速万向节包括上述的三叉式内球笼10。

该差速器30如采用Drexle德雷克斯勒差速器，该大链轮21套在差速器30之外，且通过花键固装在一起，另设有挡圈连接该大链轮21和差速器30以限制大链轮21轴向位置。

该支撑机构包括两沿三球销半轴组件轴向间隔布置的支撑板41，该支撑板41具有一连接差速器30的中部及分别位于中部之两侧的第一侧部和第二侧部，该中部如设贯穿孔，该差速器30通过轴承装接在贯穿孔内，以使差速器30能相对支撑机构转动。该两支撑板41之中部上还通过螺栓机构固装有车牌42，车牌通过螺栓固定于支撑板41，它既装饰后桥，又防止支撑板侧倾。

该两支撑板41的第一侧部装接有固定块43，该固定块43通过第一螺栓机构连接有调节块，该调节块装接在第一车架耳片61上，该固定块43和调节块之间设有垫片；具体结构中：该两支撑板41的第一侧部和固定块43之间通过第二螺栓机构连接在一起，该调节块和第一车架耳片61之间通过第三螺栓机构连接在一起，第二螺栓机构的螺栓、第三螺栓机构的螺栓都平行于驱动轴轴线，通过该结构使得松开螺栓机构能够转动调节第一侧部和固定块43，转动调节调节块和第一车架耳片。该两支撑板41的第二侧部装接在第二车架耳片62上；具体结构中：该两支撑板41的第二侧部和第二车架耳片62之间通过第四螺栓机构连接在一起，该第四螺栓机构的螺栓都平行于三球销半轴组件轴线，通过该结构使得松开螺栓机构能够转动调节第二侧部和第二车架耳片62。本具体实施方式之中：通过垫片的个数或更换不同厚度垫片能调节固定块43和调节块的间距，调节第一车架耳片61和支撑板41中部的间距，调节链条23的张紧力，具体如：通过调节固定块43和调节块的间距，使支撑板向后旋转，使中心距增大，从而达到链条张紧的目的，结构简单，可靠性强。

该三球销半轴组件上还装接有防尘罩51，该防尘罩51和三球销式等速万向节40分别布置差速器30在两侧，通过防尘罩51靠接差速器30侧边方式进尘。

该三球销半轴组件驱动后轮，该传动系统中置后驱，有利于调整整车重心。

以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。