专利名称：平衡式滚动轴承行星齿轮机构的制作方法
技术领域：
本实用新型的平衡式滚动轴承行星齿轮机构属于轮式机动车领 域，尤其涉及一种载重汽车的差速器。
2、 背景技术目前，机动车辆大量装用的是对称式行星齿轮差速器，其行星 齿轮、行星齿轮轴、行星齿轮垫片、半轴齿轮垫片甚至差速器壳止推面均存在 非常严重的非正常磨损现象，其原因如下
(1) 差速器的行星齿轮、行星齿轮轴及垫片之间均采用滑动摩擦的方 式，而差速器的工作是不连续的。在差速器不工作时，各摩擦副之间因为没有 相对运动，所以嵌入摩擦面间的润滑油很少，若车辆在重负荷下单侧驱动轮突 然打滑，差速器就会突然进入重负荷工作状态，此时上述零件的摩擦面极易产 生粘着磨损。
(2) 受加工精度及装配质量的限制，新装配的差速器，其行星齿轮往往
会偏离理想位置，所以无论是采用两轮或四轮结构，几个行星齿轮都不可能同 时进入负荷状态，往往是只有一个行星齿轮受力，其它一个或三个处于空转状 态。待先受力的行星齿轮及相对应的轴及垫片等磨损到一定程度后，另一个齿 轮才开始参与正常工作。如此原设计由两个或四个行星齿轮同时承受的负荷却 由一个行星齿轮单独承担，这样便成倍的增加了相关零件的接触压力，加速了 非正常磨损。
(3) 由于各行星齿轮受力不一致，导致与之相吻合的半轴齿轮单边受力，
从而使半轴齿轮垫片一側压力过大，以致超过了材料的承压能力而被挤碎，同 时也造成了差速器壳的非正常磨损。
而上述非正常磨损产生的大量金属磨屑混入润滑油中，促使中央传动齿轮 副及轴承等相关零件的工作条件恶化，影响了整个传动系统工作的可靠性和耐 久性。对于某些液压传动共用油的车型，这些磨屑还会造成液压系统工作失常 及早期损坏。
3、 发明内容本实用新型的目的在于提供一种具有自动平衡，自动保持各行
星齿轮受力基本一致的平衡式滚动轴承行星齿轮机构。
本实用新型的目的是这样实现的行星齿轮机构包括轴、行星齿轮和齿轮 限位装置，行星齿轮内孔为锥形孔，相当于圆锥滚子轴承的外滚道；在轴上间 隔开有两个对称的小头端相向的圆台体，圆台体外壁相当于圓锥滚子轴承的内 滚道。二圆台体大头端分别设有凸起的止推台肩，该台肩等于或略小于行星齿 轮内锥孔的小头端，在内、外滚道间装设无内外圏的圆锥滚子。在轴两端与差 速器壳体结合处各设有一轴套，轴套的外径和差速器壳体之间采用过渡配合， 由螺钉固定；轴套内径和轴之间采用动配合，使轴在工作时可自由转动和轴向 移动。齿轮限位装置由弹簧、限位环副、圆柱销和套圏组成，限位环副为上、 下两半环结构，外側有阶梯状台肩，台肩上套装有套圈，其中上半环内壁开有 轴向凹槽，上、下两半环分别包在两行星齿轮小头端处的轴上。在轴上相应位
置设有销孔，镶有圆柱销，该销的另一端卡在限位环副内壁的轴向凹槽里，以 使其只做轴向移动而不能转动。弹簧的两端分别顶在套圏上，通过套圈和限位 环副将两行星齿轮反向推开，使其大头端顶触在止推台肩上。弹簧工作长度时 的弹力略大于或等于除自身外行星齿轮机构的总质量。
由于两行星齿轮在工作时所受的轴向力相反且又作用在同一轴上，而轴可 以在其支承孔中作轴向移动，其总是朝着负荷较重且啮合间隙较小的那个行星 齿轮一方移动，直至两行星齿轮所承受的轴向力趋于一致。因为两行星齿轮的 结构参数相同，故其所承受的径向力也一致。如此通过轴的不断移动，就平衡 了两行星齿轮所承受的轴向和径向力，保证了两行星齿轮在任一时刻的受力状 态基本相同。由于两行星齿轮在工作时总是转向相反转速相同，同时由于其材 质及润滑条件也相同，故其相对于轴的磨擦阻力也基本相同，且方向相反，因 而轴与轴套之间在工作时不会产生快速的转动，只有方向不定的緩慢蠕动。本 实用新型将原差速器的行星齿轮、行星齿轮轴及垫片之间的滑动摩擦方式改为 滚动摩擦方式，如此，即可使滚道磨损均匀，延长行星齿轮工作寿命。
由于采用上述技术方案，本实用新型就可自动保持两行星齿轮受力基本一 致，极大减少非正常磨损。同时，采用滚动摩擦方式后，使润滑条件大大改 善，完全可满足差速器突然进入重负荷工作状态的需要。本机构有较好的工艺 继承性，可在不改变原差速器基本尺寸及主要结构的情况下，适当缩小行星齿 轮轴直径，加大行星齿轮孔径及壳体孔径，便可安装使用。本机构适用于几乎 所有的轮式机动车辆，尤其对于大型轮式拖拉机、轮式装载机、轮式推土机、 越野汽车以及有可能在重负荷下单边驱动打滑的车型，具有明显的效果。
4、
本实用新型的具体结构由以下的附图和实施例给出
图l是平衡式滚动轴承行星齿轮机构结构示意图； 图2是平衡式滚动轴承行星齿轮机构局部剖面图； 图3是装配示意图。
图例1、弹簧2、圓柱销3、套圈4、限位环副5、行星齿轮6、圓锥滚子 7、轴8、螺钉9、差速器壳体10、轴套11、止推台肩12、半轴齿轮13、垫片。
具体实施方式
实施例如图1._3所示，行星齿轮机构包括轴7、行星齿轮5和齿轮限位装 置，行星齿轮5的内孔为锥形孔，相当于圓锥滚子轴承的外滚道；在轴7上间隔 开有两个对称的小头端相向的圓台体，圆台体外壁相当于圆锥滚子轴承的内滚 道。二圆台体大头端分别设有凸起的止推台肩ll,其直径等于或略小于行星齿 轮5内锥孔的小头端，在内、外滚道间装设无内外圈的圆锥滚子6，使其同时承 受径向和轴向负荷。为便于圓锥滚子6的装配，其保持架可做成用于分体式差 速器壳的分开式，亦可做成用于整体式差速器壳的无保持架式，图l所示为无 保持架式。在轴7两端与差速器壳体9结合处各设有一轴套10，轴套10的外径和 差速器壳体9之间采用过渡配合，由螺钉8固定，以避免对壳体孔的磨损；轴套 10的内径和轴7之间采用动配合，使轴7在工作时可自由转动和轴向移动。齿轮 限位装置的作用在亍保证行星齿轮5在任何工作状态下，锥形孔内的圓锥滚子6
均不会脱出，其由弹簧l、限位环副4、圆柱销2和套图3组成。限位环副4为 上、下两半环结构，外侧有阶梯状台肩，台肩上套装有套團3，其中上半环内 壁开有轴向凹槽，上、下两半环分别包在两行星齿轮5小头端处的轴7上。在轴 7上相应位置设有销孔，镶有圓柱销2，该销的另一端卡在限位环副4内壁的轴 向凹槽里，以使其只做轴向移动而不能转动。弹簧1的两端分别顶在套圈3上， 通过套圏3和限位环副4将二行星齿轮5反向推开，使其大头端顶触在止推台肩 ll上。弹簧l工作长度时的弹力略大于或等于除自身外行星齿轮机构的总质 量。
整体式差速器壳安装方法及顺序
(1 )将两半轴齿轮12及垫片13放入差速器壳9内相应的孔中；
(2) 将两行星齿轮5、套圏3及弹簧1依次放入差速器壳体9内的相应位置；
(3) 将圓柱销2打入轴7上相应的孔中；
(4) 在轴7的两圆台体滚道上涂少许黄油，在一側的滚道上粘附所需数量的 圆锥滚子6，然后将轴7未放圆锥滚子6的一端穿过差速器壳体9及两行星齿轮 5、套圏3和弹簧1;
(5) 推动行星齿轮5及轴7，克服弹簧l的弹力，以消除齿侧间隙，使未放圆 锥滚子6—侧的行星齿轮5的内孔壁和轴7上的止推台肩11之间有足够的缝隙， 插入所需数量的圓锥滚子6，缝隙的大小在设计时以方便地装入圓锥滚子6为 准，必要时可》文大齿侧间隙；
(6) 将轴套10打入差速器壳体9相应的孔中并对准定位孔，用螺钉8固定；
(7) 适量压缩弹簧1，装上限位环副4，注意使凹槽对准圓柱销2。释放弹簧 1，使套圈3及弹簧1套在限位环副4的台肩上。
(8) 用改锥拨转行星齿轮5，检查圓锥滚子6有无卡滞现象，使之转动灵活。
权利要求1、一种平衡式滚动轴承行星齿轮机构，包括轴、行星齿轮和齿轮限位装置，其特征在于行星齿轮内孔为锥形孔，在轴上间隔开有两对称的小头端相向的圆台体，其大头端均设有止推台肩，在行星齿轮内孔和圆台体间装设有圆锥滚子，齿轮限位装置由弹簧、限位环副、圆柱销和套圈组成，限位环副为上、下两半环结构，外侧有阶梯状台肩，台肩上套装有套圈，其中上半环内壁开有轴向凹槽，上、下两半环分别包在两行星齿轮小头端处的轴上，在轴上相应位置设有销孔，镶有圆柱销，该销的另一端卡在限位环副内壁的轴向凹槽里，弹簧的两端分别顶在套圈上，在轴两端与差速器壳体结合处各设有轴套，轴套的外径和差速器壳体之间为过渡配合，由螺钉固定，轴套的内径和轴之间为动配合。
2、如权利要求l所述的平衡式滚动轴承行星齿轮机构，其特征是弹簧工作 长度时的弹力略大于或等于除自身外行星齿轮机构的总质量。
专利摘要本实用新型的平衡式滚动轴承行星齿轮机构属于轮式机动车领域，包括轴、行星齿轮和齿轮限位装置。行星齿轮内孔为锥形孔，在轴上间隔开有两对称的小头端相向的圆台体，其大头端均设有止推台肩，在行星齿轮内孔和圆台体间装设有圆锥滚子。齿轮限位装置由弹簧、限位环副、圆柱销和套圈组成，限位环副为上、下两半环结构，分别包在两行星齿轮小头端处的轴上。在轴上设有销孔，镶有圆柱销，该销另一端卡在限位环副内壁的轴向凹槽里，弹簧两端分别顶在套圈上。在轴两端与差速器壳体结合处各设有轴套，二者由螺钉固定。本机构可自动保持各行星齿轮受力基本一致，极大减少非正常磨损。由于采用滚动摩擦方式，使得润滑条件大大改善，完全满足差速器突然进入重荷工作状态的需要。
文档编号F16H48/00GK201003570SQ20072000347
公开日2008年1月9日 申请日期2007年2月7日 优先权日2007年2月7日
发明者宋友和 申请人:宋友和