差速器齿轮副的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型有关于一种齿轮副，尤其有关于一种适用于汽车差速器行星齿轮系的 差速器齿轮副。
【背景技术】
[0002] 对于汽车差速器，目前所采用的直齿锥齿轮副基本上都是渐开线齿形。为了提高 齿轮副的承载能力，对于渐开线齿轮所能选用的手段包括减少齿数、加大压力角和变位等 方法，该些方法已经被用到了极限，受制于渐开线齿形的固有特征，受根切、齿顶变尖、重叠 系数减小和齿根部分齿廓曲率半径缩小等因素的限制，差速器齿轮副的齿数比最少只能做 至Ij9:13(对于两个行星轮的差速器)和9:14(对于四个行星轮的差速器），无法依靠进一步减 少齿数、加大模数或优化其它参数来提高差速器齿轮的强度，其强度已经达到了极限，难W 进一步提高其承载能力。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的是提供一种差速器齿轮副，其齿根弯曲强度高，齿面接触应力 小，该差速器齿轮副的承载能力局。
[0004] 本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：
[0005] 本实用新型提供一种差速器齿轮副，其包括相晒合的行星直齿锥齿轮和半轴齿 轮，所述行星直齿锥齿轮的齿面和所述半轴齿轮的齿面均由多段锥形曲面构成，所述锥形 曲面W所述差速器齿轮副的节锥顶点为顶点，所述齿面从齿顶至齿根包括依次相连的上工 作锥面、下工作锥面和非工作锥面，所述下工作锥面由光滑的凸解析曲面构成，所述上工作 锥面由通过晒合方程按运动学要求逐点求得的共辆曲面构成，所述非工作锥面为凹曲面； 其中，所述上工作锥面与所述下工作锥面的拼接线为参考线，所述行星直齿锥齿轮的参考 线位于所述差速器齿轮副的有效工作齿高的中点，所述半轴齿轮的参考线与所述行星直齿 锥齿轮的参考线为一对共辆接触线。
[0006] 在优选的实施方式中，所述有效工作齿高k为：
[0007] hK= A h Xm
[000引其中，Ah的取值范围为1.7~1.8，m为所述差速器齿轮副的模数。
[0009] 在优选的实施方式中，所述行星直齿锥齿轮的上工作锥面和所述行星直齿锥齿轮 的下工作锥面在所述行星直齿锥齿轮的参考线处相切，并具有相同的曲率。
[0010] 在优选的实施方式中，所述半轴齿轮的上工作锥面和所述半轴齿轮的下工作锥面 在所述半轴齿轮的参考线处相切，并具有相同的曲率。
[0011] 在优选的实施方式中，所述行星直齿锥齿轮的参考线上的大端参考点处的曲率半 径^通过下列公式计算： P'p
[0012]
[0013] 式中，是所述半轴齿轮的参考线上的大端参考点处的曲率半径； 舶
[0014] 馬是一个与所述行星直齿锥齿轮的大端参考点处瞬时接触线垂直的向量，且 & =?X巧2 一巧么/Pg;
[001引 S12是一个系数，且^ =巧2 '吃+厅.歹 12 ;
[0016] 其中，厅是所述行星直齿锥齿轮的大端参考点处的单位法线向量；
[0017] 馬:是所述行星直齿锥齿轮与所述半轴齿轮间的相对角速度向量，且 靖i2二瑪_错2馬；
[0018] 巧2是所述行星直齿锥齿轮的大端参考点与所述半轴齿轮间的大端参考点相接触 处的齿面间的相对滑动速度，且吃=却X Rp - W在X馬；
[0019]
[0020] 其中，瑪和禹分别表示所述行星直齿锥齿轮的大端参考点处的单位轴线向量和所 述半轴齿轮的大端参考点处的单位轴线向量；
[0021] ?2是所述半轴齿轮相对于所述行星直齿锥齿轮的瞬时角速度，即所述差速器齿 轮副的瞬时速比，且W2 = Np/Ng，式中，Np是所述行星直齿锥齿轮的齿数，Ng是所述半轴齿轮 的齿数；
[0022] 馬是所述半轴齿轮大端参考点处的径矢，馬为所述行星直齿锥齿轮大端参考点 处的径矢；
[0023] ε是所述半轴齿轮相对于所述行星直齿锥齿轮的角加速度。
[0024] 在优选的实施方式中，在所述行星直齿锥齿轮和所述半轴齿轮相晒合的状态下， 所述行星直齿锥齿轮的齿顶与所述半轴齿轮的槽底之间的距离Co为：
[0025] Co = 0.0175Ao
[0026] 其中，Ao是所述半轴齿轮的参考线上的大端参考点处的分度锥母线长度，且Ao = 0.5DG/sin Γ C;式中，Dg是所述半轴齿轮大端参考点处的分度圆直径，Γ C是所述半轴齿轮大 端参考点处的分度锥角。
[0027] 在优选的实施方式中，所述凸解析曲面为单独的一段凸解析曲面。
[0028] 在优选的实施方式中，所述凸解析曲面为圆锥面或楠圆锥面。
[0029] 在优选的实施方式中，所述凸解析曲面由两段解析曲面拼合而成。
[0030] 在优选的实施方式中，所述凸解析曲面为圆锥面和它的切平面拼合而成;或者所 述凸解析曲面为楠圆锥面和它的切平面拼合而成。
[0031] 本实用新型的差速器齿轮副的特点及优点是:该差速器齿轮副由于行星直齿锥齿 轮的齿面和半轴齿轮的齿面是W各自的参考线为分界由共辆曲面和凸解析曲面拼合而成， 因此，本实用新型不会出现渐开线齿轮特有的根切问题，该差速器齿轮副可W完全避免根 切问题，提高承载能力。本实用新型可克服渐开线齿形接近齿根处法曲率增大，导致接触强 度降低的问题，使得在同样的结构尺寸下，差速器齿轮副的承载能力得w大幅度的提高。
【附图说明】
[0032] 为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实 施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据运些附图 获得其他的附图。
[0033] 图1为本实用新型的差速器齿轮副的结构示意图。
[0034] 图2为本实用新型的差速器齿轮副的行星直齿锥齿轮大端处的球面投影变换图。
[0035] 图3为本实用新型的差速器齿轮副的半轴齿轮大端半封闭槽内侧处的球面投影变 换图。
【具体实施方式】
[0036] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0037] 如图1至图3所示，本实用新型提供一种差速器齿轮副，其包括相晒合的行星直齿 锥齿轮1和半轴齿轮2,所述行星直齿锥齿轮1的齿面11和所述半轴齿轮2的齿面21均由多段 锥形曲面构成，所述锥形曲面W所述差速器齿轮副的节锥顶点10为顶点，所述行星直齿锥 齿轮1的齿面11从齿顶至齿根包括依次相连的上工作锥面111、下工作锥面112和非工作锥 面113,所述半轴齿轮2的齿面21从齿顶至齿根包括依次相连的上工作锥面211、下工作锥面 212和非工作锥面213,所述行星直齿锥齿轮1的下工作锥面112和所述半轴齿轮2的下工作 锥面212均由光滑的凸解析曲面构成，所述行星直齿锥齿轮1的上工作锥面111和所述半轴 齿轮2的上工作锥面211均由通过晒合方程按运动学要求逐点求得的共辆曲面构成，所述行 星直齿锥齿轮1的非工作锥面113和所述半轴齿轮2的非工作锥面213均为凹曲面;其中，所 述行星直齿锥齿轮1的上工作锥面111与所述行星直齿锥齿轮1的下工作锥面112的拼接线 为参考线114,所述半轴齿轮2的上工作锥面211与所述半轴齿轮2的下工作锥面212的拼接 线为参考线214,所述行星直齿锥齿1的参考线114位于所述差速器齿轮副的有效工作齿高 hK的中点，所述半轴齿轮2的参考线214与所述行星直齿锥齿轮1的参考线114为一对共辆接 触线。
[0038] 具体是，该行星直齿锥齿轮1的齿面11上的多段锥形曲面和半轴齿轮2的齿面21上 的多段锥形曲面均是广义上的锥面，即由一族相交于差速器齿轮副的节锥顶点10的直母线 构成的曲面。在本实用新型中，可在该行星直齿锥齿轮1的各齿槽的一端或两端，W及半轴 齿