一种二级减速器壳体的制作方法

本发明涉及一种变速器的支撑装置，具体涉及一种二级变速器壳体。

背景技术：

针对电动汽车，通常是电机配合减速器进行动力输出，电机提供动力，减速器通过减速增扭完成动力输出。随着现在电动汽车的兴起，电机转速也越来越高，同时使得减速器的振动也越来越剧烈，齿轮的磨损更加剧烈，所以对于减速器而言，齿轮和轴承的支撑定位要求也越来越高。减速器齿轮和轴承的支撑定位都是靠壳体来实现，如果减速器壳体结构设计不合理，支撑定位性能差，将造成齿轮偏载，磨损加剧，轴承承载非正常工作力等现象，最终导致减速器失效，造成危险和不必要的损失。

鉴于上述情况，研制出一种齿轮轴承支撑定位高可靠性的减速器壳体结构及其加工设计方法，对于本领域技术人员来说，是十分迫切需要实现的方向和目标。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本申请人设计了一种二级减速器壳体结构及其加工设计方法，可以保证可靠的齿轮轴承支撑定位，其中两部分的止口配合结构的设计可以保证整体的支撑可靠性和载荷的传递，该结构和设计方法综合考虑减速器壳体的设计、加工和装配，可以有效的指导减速器的设计和研发。

本发明的发明目的是通过下述技术方案进行实现的：

本发明提供了一种二级减速器壳体，所述二级减速器包括相互平行的输入轴和传动轴、分别套设在所述输入轴和所述传动轴且相互啮合的输入齿轮和传动齿轮、套设在所述传动轴上的行星排、与所述行星排连接且与所述传动轴同轴的输出轴、壳体；所述行星排的太阳轮套设在所述传动轴上；所述行星排的行星架与所述输出轴连接；所述壳体包括沿轴向设置且相互连接的两部分和固定设置在所述壳体内的所述行星排的齿圈；

所述壳体的两部分分别设有同轴心且直径相等的所述输入轴的轴承支撑孔；

所述壳体的两部分中的一部分设有所述输出轴的轴承支撑孔；所述壳体的两部分中的另一部分设有与所述输出轴的轴承支撑孔同轴的所述传动轴的轴承支撑孔；

所述齿圈与所述壳体一部分固定连接且与所述输出轴的轴承支撑孔同轴心。

优选的，所述壳体一部分：

所述输入轴的轴承支撑孔的长度小于所述输出轴的轴承支撑孔的长度；所述输入轴的轴承支撑孔内侧的端面在所述输出轴的轴承支撑孔内侧的端面的内侧。

优选的，所述壳体另一部分：

所述输入轴的轴承支撑孔的长度与所述传动轴的轴承支撑孔的长度相等；所述输入轴的轴承支撑孔内外侧的端面分别与所述传动轴的轴承支撑孔内外侧的端面平齐。

优选的，所述一部分内侧设有与输出轴的轴承支撑孔同轴心的筒状止口圆柱面；所述止口圆柱面的端面均匀设有螺栓孔和对称非均匀分布的定位销孔；

所述止口圆柱面的内圆周、外圆周和端面的粗糙度分别≤1.6；所述止口圆柱面的内圆周和外圆周与所述输出轴的轴承支撑孔的同轴度分别≤0.06；所述止口圆柱面的内圆周的公差等级为H7；所述止口圆柱面的外圆周的公差等级为g6；所述止口圆柱面的端面与所述输出轴的轴承支撑孔的垂直度≤0.05。

优选的，所述另一部分内侧设有与所述止口圆柱面外圆周配合的止口配合面；

所述止口配合面的粗糙度≤1.6；所述止口配合面公差等级为H7。

优选的，所述齿圈的外圆周的直径与所述止口圆柱面的内径相等；所述齿圈外圆周中线设有沿径向外延的连接边；所述连接边设有与所述止口圆柱面的螺栓孔和定位销孔相匹配的螺栓孔和定位销孔；所述止口圆柱面和所述连接边的螺栓孔内设有贯穿二者的连接螺栓；所述止口圆柱面和所述连接边的定位销孔内设有贯穿二者的定位销；

所述齿圈的外圆周和所述连接边的粗糙度分别≤1.6；所述齿圈的外圆周与所述齿圈的轮齿分度圆的同轴度≤0.03；所述外圆周的公差等级为f7；所述连接边的端面与所述齿圈的轮齿分度圆的圆跳动≤0.05；所述定位销的外圆周公差等级为n6、粗糙度≤1.6；所述定位销孔与所述定位销的配合等级为H6/n6。

优选的，所述两部分相互贴合的贴合面分别设有均匀分布的螺栓孔和定位销孔；所述两部分的螺栓孔内设有贯穿二者的连接螺栓；所述两部分的定位销孔内设有贯穿二者的定位销；

所述两部分相互贴合的的贴合面的平面度分别小于等于0.08、粗糙度分别≤1.6、与所述输出轴的轴承支撑孔的垂直度≤0.08；所述定位销的外圆周公差等级为n6、粗糙度≤1.6；所述定位销孔与所述定位销的配合等级为H7/n6。

优选的，所述传动轴的轴承支撑孔和所述输出轴的轴承支撑孔的同轴度≤0.03；所述两部分的输入轴轴承支撑孔的共同轴线和所述输出轴和所述传动轴的轴承支撑孔的共同轴线的平行度≤0.03。

优选的，所述传动轴的轴承支撑孔的外侧端面与轴线的垂直度≤0.05；所述另一部分的输入轴轴承支撑孔的外侧端面与轴线的垂直度≤0.05。

优选的，所述贴合面以及所述齿圈的连接边分别设有顶丝孔。

优选的，所述一部分由包含下述按质量分数计的组分的材质制成：

C：1份；N：2份，In：0.8份，Pd：0.08份，Zr：0.9份，Ir元素：1份，Rh：1.5份，Fe：40份。

优选的，所述另一部分由包含下述按质量分数计的组分的材质制成：

C：0.8-1.4份；Cr：18——26份；Ni：2-4份；Mo：0.01-1份；Pb：0.01-1份；Si：0.01-0.6％。

与最接近现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明提供的技术方案，通过两部分的配合组装以及输入轴、传动轴和输出轴的轴承支撑孔的设置；而且将齿圈与其中一部分以与输出轴轴承支撑同轴的位置进行固定连接，能够有效保证整体的支撑可靠性和载荷的传递，大大提高了对输入轴及输入齿轮、输出轴、传动轴及传动齿轮和行星排的支撑定位的准确性，减小了齿轮的偏载和磨损以及减速器的振动。

2、本发明提供的技术方案，一部分的筒状止口圆柱面的外圆周与另一部分的止口配合固定、内圆周与齿圈止口配合固定，大大增加了组件之间的定位的准确性，使组装变得方便可靠，易于操作，大大节省了组装过程中的人力物力。

3、本发明提供的技术方案，两部分之间、其中一部分与齿圈之间，通过定位销定位，通过螺栓连接，对于组件之间的连接、组装既保证了位置的准确，又保证了连接的可靠，进而为其优异机械性能、力学性能提供了保障。

4、本发明提供的技术方案，兼顾使用要求和加工装配拆卸可实现性的难易程度，对配合公差等级、同轴度、平行度和垂直度等形位公差进行设计选取，在满足设计要求的条件下，从结构设计上提高了可靠性，并降低了加工制造成本。

5、本发明提供的技术方案，顶丝孔的设计，可以在部件拆卸过程中将螺丝放于顶丝孔内，使拆卸更加简单、省时省力。

6、本发明提供的技术方案，两部分的材质的刚性能够保证轴承的支撑、两部分之间的定位、其中一部分与齿圈的定位，而且大大增加了其使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是二级减速器壳体结构示意图；

图2a是其中一部分的平面示意图，图2b是图2a中的A-A剖面示意图；

图3是齿圈定位销结构示意图。

图4a是齿圈平面示意图，图4b是图4a中的B-B剖面示意图；

图5a是另一部分的剖面示意图，图5b是图5a中的C-C剖面示意图；

图6是二级减速器的轴承支撑孔形位公差参数示意图。

图中：1、一部分，2、壳体定位销，3、另一部分，4、齿圈定位销，5、齿圈，6、齿圈连接螺栓，7、壳体连接螺栓；8、一部分的输入轴轴承支撑孔；9、另一部分的输入轴轴承支撑孔；10、输出轴的轴承支撑孔；11、传动轴的轴承支撑孔；12、连接边；13、止口圆柱面

2.1、一部分的螺栓孔，2.2、一部分的定位销孔，2.3、止口圆柱面定位销孔，2.4、止口圆柱面连接螺栓孔；

4.1、齿圈顶丝孔，4.2、齿圈螺栓孔，4.3、齿圈定位销孔；

5.1、另一部分的顶丝孔，5.2、另一部分的螺栓孔，5.3、另一部分的定位销孔。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1至图6所示，本发明提供了一种二级减速器壳体，所述二级减速器包括相互平行的输入轴和传动轴、分别套设在所述输入轴和所述传动轴且相互啮合的输入齿轮和传动齿轮、套设在所述传动轴上的行星排、与所述行星排连接且与所述传动轴同轴的输出轴、壳体；所述行星排的太阳轮套设在所述传动轴上；所述行星排的行星架与所述输出轴连接；所述壳体包括沿轴向设置且相互连接的两部分和固定设置在所述壳体内的所述行星排的齿圈5；

所述壳体的两部分分别设有同轴心且直径相等的所述输入轴的轴承支撑孔8和9；

所述壳体的两部分中的一部分1设有所述输出轴的轴承支撑孔10；所述壳体的两部分中的另一部分3设有与所述输出轴的轴承支撑孔10同轴的所述传动轴的轴承支撑孔11；

所述齿圈5与所述两部分中的一部分1固定连接且与所述输出轴的轴承支撑孔10同轴。

优选的，所述一部分1：

所述输入轴的轴承支撑孔8的长度小于所述输出轴的轴承支撑孔10的长度；所述输入轴的轴承支撑孔8内侧的端面在所述输出轴的轴承支撑孔10内侧的端面的内侧。

优选的，所述另一部分3：

所述输入轴的轴承支撑孔9的长度与所述传动轴的轴承支撑孔11的长度相等；所述输入轴的轴承支撑孔9内外侧的端面分别与所述传动轴的轴承支撑孔11内外侧的端面平齐。

所述一部分1内侧设有与其输出轴支撑孔10同轴心的筒状止口圆柱面13；所述止口圆柱面13的端面均匀设有螺栓孔2.4和对称非均匀分布的定位销孔2.3；

所述止口圆柱面13的内圆周、外圆周和端面的粗糙度分别≤1.6；所述止口圆柱面13的内圆周和外圆周与所述输出轴的轴承支撑孔10的同轴度分别≤0.06；所述止口圆柱面13的内圆周的公差等级为H7；所述止口圆柱面13的外圆周的公差等级为g6；所述止口圆柱面13的端面与所述输出轴轴承支撑孔10的垂直度≤0.05。

所述另一部分3内侧设有与所述止口圆柱面13外圆周配合的止口配合面；

所述止口配合面的粗糙度≤1.6；所述止口配合面公差等级为H7。

所述齿圈5的外圆周的直径与所述止口圆柱面13的内径相等；所述齿圈5外圆周中线设有沿径向外延的连接边12；所述连接边12设有与所述止口圆柱面的螺栓孔2.4和定位销孔2.3相匹配的螺栓孔4.2和定位销孔4.3；所述止口圆柱面13和所述连接边12的螺栓孔内设有贯穿二者的连接螺栓6；所述止口圆柱面13和所述连接边12的定位销孔内设有贯穿二者的定位销4；

所述齿圈5的外圆周和所述连接边12的粗糙度分别≤1.6；所述齿圈5的外圆周与所述齿圈5的轮齿分度圆的同轴度≤0.03；所述外圆周的公差等级为f7；所述连接边12的端面与所述齿圈5的轮齿分度圆的圆跳动≤0.05；所述定位销4的外圆周公差等级为n6、粗糙度≤1.6；所述定位销孔与所述定位销4的配合等级为H6/n6。

所述两部分相互贴合的贴合面分别设有均匀分布的螺栓孔和定位销孔：所述一部分的螺栓孔2.1和定位销孔2.2；所述另一部分的螺栓孔5.2和定位销孔5.3；

所述两部分的螺栓孔内设有贯穿二者的连接螺栓7；所述两部分的定位销孔内设有贯穿二者的定位销2；

所述两部分相互贴合的的贴合面的平面度分别小于等于0.08、粗糙度分别≤1.6、与所述输出轴的轴承支撑孔10的垂直度≤0.08；所述定位销2的外圆周公差等级为n6、粗糙度≤1.6；所述定位销孔与所述定位销2的配合等级为H7/n6。

所述传动轴的轴承支撑孔11和所述输出轴的轴承支撑孔10的同轴度≤0.03；所述两部分的输入轴轴承支撑孔的共同轴线和所述输出轴轴承支撑孔10和所述传动轴轴承支撑孔11的共同轴线的平行度≤0.03。

所述传动轴的轴承支撑孔11的外侧端面与轴线的垂直度≤0.05；所述另一部分的输入轴轴承支撑孔9的外侧端面与轴线的垂直度≤0.05。

所述贴合面以及所述齿圈的连接边12分别设有顶丝孔4.1和5.1。

所述一部分1由包含下述按质量分数计的组分的材质制成：

C：1份；N：2份，In：0.8份，Pd：0.08份，Zr：0.9份，Ir：1份，Rh：1.5份，Fe：40份。

所述另一部分3由包含下述按质量分数计的组分的材质制成：

C：0.8-1.4份；Cr：18——26份；Ni：2-4份；Mo：0.01-1份；Pb：0.01-1份；Si：0.01-0.6％。

最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。