差速器齿轮垫片及包括其的差速器和作业机械的制作方法

本实用新型涉及一种差速器齿轮垫片，其尤其用在作业机械的差速器中以防止差速器齿轮和差速器壳体之间发生异常磨损。

背景技术：

许多作业机械(如装载机、挖掘机等)被设计成能够自行移动以便于前往/离开作业地点和/或在作业地点实施具体作业。为此，这类可动式的作业机械(也可称为“车辆”)都配备有与车辆驱动桥相连的差速器以便于车辆转弯和/或在不平路面上行驶。

差速器一般包括差速器壳体、设置在差速器壳体内并彼此啮合的行星齿轮和半轴齿轮(这两者在此可统称为“差速器齿轮”)、以及装配行星齿轮的十字轴。在作业机械驱动桥的工作过程中，差速器齿轮会承受很大载荷并绕轴线转动，为此差速器壳体与差速器齿轮之间一般要安装齿轮垫片来提高接触应力，防止异常磨损，保证差速器齿轮长时间正常啮合，以便确保驱动桥长时间正常工作而不失效。

现有的差速器齿轮垫片结构具有如下缺陷。以设置在行星齿轮和差速器壳体之间的行星齿轮垫片为例，其一般为低碳钢薄板成型，并在其中心开设有由两圆弧和两直边相继连接而形成的装配孔。在对垫片进行热处理后，将垫片装配到十字轴上，使垫片装配孔的直边与十字轴上的对应直边相配合以防止垫片相对于差速器壳体滑转而造成异常磨损。然而，在实际使用中，由于十字轴和上述齿轮垫片受结构所限，直边防转的实效尺寸小，故无法有效防止齿轮垫片转动，而长期在大载荷作用下润滑又不佳，从而造成齿轮垫片异常磨损、断裂，甚至导致差速器齿轮断裂，使得驱动桥不能正常工作。

本实用新型旨在解决现有技术中存在的上述及其它问题。

技术实现要素：

一方面，本实用新型提供了一种差速器齿轮垫片，在其中心包括供轴穿过的孔。所述垫片在其与差速器齿轮接触的第一表面上设置有多个蓄油坑，并且所述垫片在其与差速器壳体接触的第二表面上设置有一个或多个凸起，所述凸起被构造成嵌入于设在差速器壳体中的对应凹槽内以阻止所述垫片滑转。

另一方面，本实用新型提供了一种差速器，其包括差速器壳体、设置在所述差速器壳体内并彼此啮合的行星齿轮和半轴齿轮、以及装配所述行星齿轮的十字轴。所述差速器还包括设置在所述差速器壳体和所述行星齿轮之间的如上所述的差速器齿轮垫片和/或设置在所述差速器壳体和所述半轴齿轮之间的如上所述的差速器齿轮垫片。

又一方面，本实用新型提供了一种作业机械，其包括如上所述的差速器。

根据本实用新型的差速器齿轮垫片的有益技术效果在于，能够利用简单的结构有效地减小垫片与差速器齿轮之间以及垫片与差速器壳体之间的磨损，并进而保证差速器齿轮长时间正常啮合，以及确保驱动桥长时间正常工作而不失效。

附图说明

图1是根据本实用新型的差速器齿轮垫片和差速器所应用的一种示例性作业机械的立体图。

图2是根据本实用新型一实施例的差速器的纵剖视图。

图3(A)至3(C)分别是图2所示的差速器中采用的差速器齿轮垫片的正视图、侧视剖视图和后视图。

具体实施方式

图1显示了一种示例性的作业机械100，即轮式装载机。作业机械100也可以是执行与特定行业(例如采矿、建筑、农业、运输等)相关的操作并在各种作业环境(例如矿场、建筑工地、农场和道路等)中工作的任何其它类型的机器，例如履带式挖掘机、轮式平地机等。

作业机械100可包括主机架30、操作人员容纳空间如驾驶室35、和工作机具36。在一个实施例中，工作机具36可以是应用于装载机的铲斗。作业机械100可包括至少一个与工作机具36操作连接并用来控制工作机具36动作的油缸37。在作业机械100的下部布置有行走装置40，用来支撑和移动作业机械100。在一个实施例中，行走装置40包括车轮41。

图1所示的作业机械100可包括与驱动桥相连的差速器以便于作业机械转弯和/或在不平路面上行驶。

图2示出了根据本实用新型一实施例的差速器10的剖视结构。该差速器包括差速器壳体、设置在差速器壳体内并彼此啮合的行星齿轮13和半轴齿轮14(在本实用新型中统称为“差速器齿轮”)、以及装配行星齿轮13的十字轴15。差速器壳体可包括彼此固定在一起的左壳11和右壳12。差速器的结构和工作方式是本领域技术人员公知的，这里不作过多描述。

在行星齿轮13和差速器壳体11、12之间可设置有行星齿轮垫片16，以便减小行星齿轮13和差速器壳体之间的磨损。如图2和3所示，为了配合在差速器壳体和锥齿轮形式的行星齿轮13之间，行星齿轮垫片16呈部分球壳状，即，垫片16的与行星齿轮13接触的第一表面4呈凹球面状，而垫片16的与差速器壳体接触的第二表面5呈凸球面状。行星齿轮垫片16在其中心可包括供十字轴15穿过的孔3，也就是，行星齿轮垫片16与行星齿轮13一样套装在十字轴15上。

在差速器10工作时，行星齿轮13可绕十字轴15的轴线转动，而差速器壳体是静止不动的。由于行星齿轮的表面硬度比差速器壳体的表面硬度大，为了减少磨损，行星齿轮垫片16可相对于差速器壳体固定不动，即阻止垫片16相对于差速器壳体绕十字轴15的轴线滑转；同时，可尽量减小行星齿轮13转动时与垫片16之间的接触摩擦。

为了可靠地防止垫片16滑转，根据本实用新型，在垫片16的第二表面5上设置有凸起2，凸起2被构造成嵌入于设在差速器壳体中的对应凹槽(未示出)内以阻止垫片16滑转。凸起2的数量不受限制，可为一个或多个。即使只设置一个凸起2，由于凸起2不在垫片16的中心(因为中心设置有孔3)，所以也能利用凸起2与对应凹槽的配合来防止垫片16绕十字轴15的轴线滑转。当然，为了提高防转效果，垫片16可设置有多个凸起2。有利地，该多个凸起2可包括至少一对关于垫片16的中心对称地布置的凸起，例如在图3所示的实施例中就设置了一对这样的对称凸起。凸起2在图示的实施例中呈从垫片16的第二表面5朝差速器壳体突出的方形凸台的形式，但凸起2的形状/构型不限于此，只要它能与差速器壳体中的对应凹槽配合成能够有效、可靠地防止垫片滑转即可。凸起2的设置位置也不受特别限制，只要位于垫片16的第二表面5(由于存在位于中心的孔3，第二表面5是一个环状表面)上即可。有利地，凸起2可如图3所示的那样靠近第二表面5的径向外侧边缘，在该位置凸起2承受的应力相对较小。

另一方面，为了减小垫片16与转动的行星齿轮13之间的接触摩擦，根据本实用新型，垫片16在其与行星齿轮接触的第一表面4上设置有多个蓄油坑1。设置蓄油坑可增加留存在垫片16与行星齿轮13之间的润滑油量，从而降低摩擦。在图示的实施例中，所述多个蓄油坑1是均布在垫片16的第一表面4上的圆形凹坑。然而，蓄油坑1的形状/构型和分布位置不限于此，而是只要能在其中蓄积润滑油而减小摩擦即可。另外，蓄油坑1的大小也不受特别限制，典型地，圆形蓄油坑可例如具有3mm的直径和1mm的深度。

根据本实用新型的差速器齿轮垫片不限于上述的行星齿轮垫片16。如图1所示，在半轴齿轮14和离合器壳体11、12之间还可设置半轴齿轮垫片17。半轴齿轮垫片17也在中心开设有孔以供半轴齿轮的轴部穿过，从而将半轴齿轮垫片17套装在半轴齿轮的轴部上。与行星齿轮垫片16不同的是，半轴齿轮垫片17呈平板状，即其与半轴齿轮接触的第一表面和与差速器壳体接触的第二表面均为平面。除此之外，半轴齿轮垫片17的其它构型(如设置在第二表面上的凸起和设置在第一表面上的蓄油坑)可与行星齿轮垫片16相同，由此也能减小半轴齿轮与差速器壳体之间的摩擦以及磨损。

工业实用性

根据本实用新型的差速器齿轮垫片16、17可尤其用在作业机械100的差速器10中以防止差速器齿轮13、14和差速器壳体11、12之间发生异常磨损。

具体而言，当作业机械转弯和/或在不平路面上行驶时，差速器可工作以发挥差速作用。此时，差速器齿轮(行星齿轮13和/或半轴齿轮14)可绕各自的轴线相对于差速器壳体转动。由于差速器齿轮垫片(行星齿轮垫片16和/或半轴齿轮垫片17)的存在，一方面，垫片的第一表面上的蓄油坑能蓄积润滑油，从而减小垫片与差速器齿轮之间的摩擦；另一方面，垫片的第二表面上设置的凸起能与差速器壳体中的对应凹槽相配合而可靠地防止垫片滑转。因此，利用简单的结构有效地减小了垫片与差速器齿轮之间以及垫片与差速器壳体之间的磨损，并进而保证差速器齿轮长时间正常啮合，以及确保驱动桥长时间正常工作而不失效。

根据本实用新型的差速器齿轮垫片可应用于各种作业机械(如装载机、挖掘机等)的差速器中，但不限于此，显然它能用在需要设置防磨损垫片的任意各种差速器中。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可对上文所公开的实施例作出各种修改和变型。根据本说明书所公开的对本实用新型的实践，本实用新型的其它实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。本说明书及其公开的示例应被认为只是例示性的，本实用新型的真正范围由所附权利要求及其等同物指定。