内齿轮驱动滚移块式双相外凸轮汽车差速器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种内齿轮驱动滚移块式双相外凸轮汽车差速器，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;直齿圆锥齿轮传动还具有重合度低，故承载能力低， 传动效率不高，直齿圆锥齿轮加工困难，工艺性较差等缺点。
【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、传动效率高的新型差速 器一一内齿轮驱动滚移块式双相外凸轮汽车差速器。
[0004] 本发明为解决其技术问题所采取的技术方案是:一种内齿轮驱动滚移块式双相外 凸轮汽车差速器，主要由外齿内中心轮(1)、左半轴架(2)、圆锥滚子轴承(3)、右半壳(4)、滚 移块(5)、右半轴两相外凸轮(6)、深沟球轴承(7)、螺钉(8)、深沟球轴承(9)、滚针（10)、深沟 球轴承（12)、套筒垫片（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"外齿内中心轮-滚移块--两相外凸轮"系统，该系统主要包括外齿内中心轮(1)、 左半轴架(2)、滚移块(5)、右半轴两相外凸轮(6)，以此系统实现差速，构成差速器机构；外 齿内中心轮(1)的外部是直齿圆锥齿轮、内部是具有多个凸出部分的内齿轮，其凸出部分的 个数称为外齿内中心轮（1)的齿数，记为Z 1，故外齿内中心轮（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，外齿内中心轮（1)将主减速器和差速器有机地合为一 体，外齿内中心轮（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；左半轴架（2)的左端为左半轴，左半轴架（2)通过左半轴与左边车轮 (14)相固联，左半轴架(2)的右端为套筒结构，该套筒结构装于外齿内中心轮（1)的内齿轮 中，沿该套筒结构周向开有Z 2个径向导槽，该导槽内装有滚移块(5)，左半轴架(2)由一对深 沟球轴承（12)支撑在外齿内中心轮(1)中；上述滚移块(5)为长方体结构，其上、下端可以是 半圆柱面或椭圆形曲面;外齿内中心轮（1)的内齿轮齿廓曲线是滚移块(5) -方面随左半轴 架(2)转动，另一方面又在左半轴架(2)的径向导槽中移动的过程中，其上端圆弧面所处一 系列位置的包络线；右半轴两相外凸轮(6)为两相外凸轮，该两相外凸轮自身形状呈180°中 心对称，自身质量完全平衡，其轮廓曲线为标准椭圆曲线，或为双相余弦曲线，或为双偏心 圆弧曲线，右半轴两相外凸轮(6)内嵌于左半轴架(2)的套筒结构内，右半轴两相外凸轮(6) 的右端为右半轴，右半轴两相外凸轮(6)通过右半轴与右边车轮(15)固联在一起，右半轴两 相外凸轮(6)的左端通过深沟球轴承(9)支承于左半轴架(2)之内，右端通过深沟球轴承(7) 支承于右半壳(4)之内；在左半轴架(2)的右端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 )，滚移块(5)装在左半轴架(2)的右端 套筒结构的径向导槽内，并通过导槽内的若干根滚针（10)与左半轴架(2)的径向导槽组成 滚动联接关系，使滚移块(5)与左半轴架(2)之间的接触由滑动摩擦变为滚动摩擦，滚移块 (5)可在左半轴架(2)的径向导槽中滚动移动;滚移块(5)的上、下外圆柱面分别与外齿内中 心轮(1)的内齿轮齿廓和右半轴两相外凸轮(6)的外凸轮轮廓相嗤合各组成一个高副；外齿 内中心轮(1)的齿数ZjP滚移块(5)的数目Z 2相差为2。
[0005] 本发明差速器其它未提及的地方，如左半轴架（2)、右半轴两相外凸轮(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"外齿内中心轮--滚移块--两相外凸轮"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中心轮、左半轴架、滚移块、右半轴两相外凸轮， 以此系统实现差速并构成差速器。
[0008] ②外齿内中心轮的外部是直齿圆锥齿轮、内部是具有多个凸出部分的内齿轮，其 凸出部分的个数称为外齿内中心轮的齿数，故外齿内中心轮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，外齿内中心轮将主减速器和差速器有机地合为一体，外齿 内中心轮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;左 半轴架的左端为左半轴，左半轴架通过左半轴与左边车轮相固联，左半轴架的右端为套筒 结构，该套筒结构装于外齿内中心轮的内齿轮中，沿该套筒结构周向开有Z 2个径向导槽，该 导槽内装有滚移块，左半轴架由一对深沟球轴承支撑在外齿内中心轮中；上述滚移块为长 方体结构，其上、下端可以是半圆柱面或椭圆形曲面;外齿内中心轮的内齿轮齿廓曲线是滚 移块一方面随左半轴架转动，另一方面又在左半轴架的径向导槽中移动的过程中，其上端 圆弧面所处一系列位置的包络线；右半轴两相外凸轮为两相外凸轮，该两相外凸轮自身形 状呈180°中心对称，自身质量完全平衡，其轮廓曲线为标准椭圆曲线，或为双相余弦曲线， 或为双偏心圆弧曲线，右半轴两相外凸轮内嵌于左半轴架的套筒结构内，右半轴两相外凸 轮的右端为右半轴，右半轴两相外凸轮通过右半轴与右边车轮固联在一起，右半轴两相外 凸轮的左端通过深沟球轴承支承于左半轴架之内，右端通过深沟球轴承支承于右半壳之 内。
[0009] ③在左半轴架的右端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，滚移块装在左半轴架的右端套筒结构的径向导槽内，并通过 导槽内的若干根滚针与左半轴架的径向导槽组成滚动联接关系，使滚移块与左半轴架之间 的接触由滑动摩擦变为滚动摩擦，滚移块可在左半轴架的径向导槽中滚动移动;滚移块的 上、下外圆柱面分别与外齿内中心轮的内齿轮齿廓和右半轴两相外凸轮的外凸轮轮廓相啮 合各组成一个高副;外齿内中心轮的齿数Z 1和滚移块的数目办相差为2。
[0010] ④驱动力传递给外齿内中心轮后经滚移块传给左半轴架和右半轴两相外凸轮，从 而传递给左、右车轮，而滚移块与左半轴架之间为滚动摩擦联接，故本发明差速器的传动效 率高。
[0011] ⑤滚移块与外齿内中心轮、左半轴架及右半轴两相外凸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。
[0012] ⑥右半轴两相外凸轮的自身形状呈180°中心对称，自身质量完全平衡，受外力也 平衡，故差速器受力自动平衡。
[0013] 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：
[0014] 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"外齿内中心轮一一滚移块一一两相外凸轮"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更小，因而本发明差速器的结构紧凑、体积更 小，减轻了重量。
[0015] 2.重合度大，承载能力高 本发明中滚移块与右半轴两相外凸轮的外凸轮轮廓和外齿内中心轮的内齿轮齿廓同 时实现多对齿啮合，最多可以有50%的滚移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。
[0016] 3.传动效率高 滚移块与左半轴架形成纯滚动啮合副，接触处的相对运动为纯滚动，故本发明差速器 传动效率高。
[0017] 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。
[0018] 5.受力均衡，运转平稳 右半轴两相外凸轮的自身形状呈180°中心对称，自身质量完全平衡，受外力也平衡，故 差速器受力自动平衡，运转平稳。
【附图说明】
[0019] 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。
[0020] 图1是内齿轮驱动滚移块式双相外凸轮汽车差速器的结构示意图
[0021] 图2是图1的A-A剖视图
[0022]图3是外齿内中心轮的结构示意图 [0023]图4是左半轴架的结构示意图 [0024]图5是滚移块的结构示意图 [0025]图6是右半轴两相外凸轮的结构示意图
[0026]图7是内齿轮驱动滚移块式双相外凸轮汽车差速器的差动传动原理图
[0027]图8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外齿内中心轮;2左半轴架;3圆锥滚子轴 承;4右半壳;5滚移块;6右半轴两相外凸轮;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深沟球轴承；13套筒垫片；14后边左车轮;15后边右车轮。 具体实施例
[0029] 图1至图6所示内齿轮驱动滚移块式双相外凸轮汽车差速器，主要