差速器、动力总成及车辆的制作方法

文档序号:33562130发布日期:2023-03-22 15:33阅读:45来源:国知局
差速器、动力总成及车辆的制作方法

1.本技术涉及车辆技术领域,特别涉及一种差速器、动力总成及车辆。


背景技术:

2.差速器在运行时会产生热量,致使差速器温度升高。同时,差速器内部设有多个齿轮、齿轮轴、销轴等器件。差速器工作时,相互接触或者耦合的部件之间会摩擦生热。若不及时对差速器进行冷却、润滑,将会影响差速器的性能。现有技术中,差速器壳体需要开设用于冷却油通过的冷却窗口,冷却油对差速器进行冷却、润滑保证差速器的性能。
3.然而,差速器壳体不仅需要开设冷却窗口,还需要空间用于容纳行星齿轮与半轴齿轮的配合。行星齿轮数量不仅会影响差速器的承载能力,还会影响差速器的发热量。通常差速器的承载能力越大,需要配置更大的差速器壳体和更大的冷却窗口。因此,现有的差速器难以兼顾承载能力、冷却效果和体积小型化的要求。


技术实现要素:

4.本技术提供一种差速器、动力总成及车辆,可以兼顾承载能力、冷却效果和体积小型化。
5.第一方面,本技术提供一种差速器,所述差速器包括壳体、三个行星齿轮、两个半轴齿轮和至少一个窗口。所述差速器用于通过所述主减齿轮接收动力源传输的动力并驱动两个车轮驱动半轴。其中,所述壳体用于固定连接所述主减齿轮,所述壳体在所述主减齿轮的驱动下能够围绕所述壳体的轴向旋转。所述三个行星齿轮分别通过销轴安装于所述壳体内壁并沿所述壳体的周向间隔设置,所述壳体的周向为所述壳体的转动方向。所述两个半轴齿轮沿所述壳体的轴向设置于所述三个行星齿轮的两侧,每个所述半轴齿轮与所述三个行星齿轮相啮合。所述至少一个窗口用于流入或流出冷却液,所述窗口贯穿于所述壳体并位于相邻两个所述行星齿轮的轴线之间。所述主减齿轮带动所述壳体围绕所述壳体的轴向转动使得所述三个行星齿轮带动所述两个半轴齿轮分别驱动所述两个车轮驱动半轴,同时冷却液可以经过所述至少一个窗口用于流入或流出差速器的壳体内部对三个星星齿轮、两个半轴齿轮进行润滑或冷却。
6.在本技术中,通过设置三个行星齿轮,不仅可提升所述差速器的承载能力,且可以在壳体配合开设窗口,通过窗口实现对差速器的主动润滑与冷却,减少差速器的磨损,且防止差速器温度过高而损坏,提高了差速器的使用寿命,保证差速器安全运行。并且差速器中窗口位于相邻两个行星齿轮之间可以减小差速器壳体的体积,从而兼顾承载能力、冷却效果和体积小型化的要求。
7.其中,在所述壳体的周向上,将所述窗口位于相邻两个所述行星齿轮的轴线之间。使得窗口不会妨碍行星齿轮的安装,且使得壳体的结构强度更高、承载能力更强,同时,壳体在两个行星齿轮的轴线之间具有较大的空间,可以用于开设窗口,窗口的面积越大,冷却油更容易通过窗口给所述差速器的内部器件润滑散热。
8.在一种可能的实现方式中,所述壳体的内表面具有沿所述壳体的周向间隔设置的三个行星齿轮安装面,所述三个行星齿轮安装面分别用于安装所述三个行星齿轮,所述窗口位于相邻两个所述行星齿轮安装面之间。行星齿轮安装面的设置可使行星齿轮与半轴齿轮处于良好的啮合状态,窗口位于相邻两个行星齿轮安装面之间,使得窗口不会妨碍行星齿轮的安装,且行星齿轮安装面为行星齿轮的受力部位,窗口避开行星齿轮安装面设置,使得壳体的结构强度更高、承载能力更强,同时,在保证壳体具有较高强度的同时,壳体在相邻两个行星齿轮安装面之间具有较大的空间,可以用于开设窗口,窗口的面积越大,冷却油更容易通过窗口给所述差速器的内部器件润滑散热。
9.在一种可能的实现方式中,所述行星齿轮安装面自所述壳体的内表面向内部凸出。防止行星齿轮转动使与壳体的内壁接触、摩擦,使行星齿轮的转动更加顺利,且使得壳体与行星齿轮之间具有一定距离,有利于开设窗口。
10.在一种可能的实现方式中,所述壳体的内表面设有沿所述壳体的轴向相对设置的两个半轴齿轮安装面,所述两个半轴齿轮安装面分别用于安装所述两个半轴齿轮,所述窗口位于相邻两个所述半轴齿轮安装面之间。半轴齿轮安装面的设置可使行星齿轮与半轴齿轮处于良好的啮合状态,将窗口位于相邻两个所述半轴齿轮安装面之间,可使得窗口面积更大。
11.在一种可能的实现方式中,所述至少一个窗口的总面积与所述壳体表面积的比值大于或者等于1/3。窗口的面积越大,冷却油更容易通过窗口给所述差速器的内部器件润滑散热,设置所有窗口的总面积与壳体表面积的比值大于或者等于1/3,确保所述差速器可充分润滑、冷却,提高所述差速器的可靠性。其中所述至少一个窗口的总面积是指所有窗口的开口面积总和,示例性的,当窗口为1个时,即为该一个窗口的开口面积,当窗口为3个时,即为三个窗口的开口面积总和。
12.在一种可能的实现方式中,所述至少一个窗口的总面积与所述壳体表面积的比值大于或者等于1/2。在一种可能的实现方式中,在冷却效果要求不高的情况下也可以将所述至少一个窗口的总面积与所述壳体表面积比值小于1/3。
13.在一种可能的实现方式中,为了保证冷却油对所述差速器的润滑及冷却效果,可在所述壳体上设置多个所述窗口且增大每个所述窗口的面积,在一种可能的实现方式中,所述壳体在两个所述行星齿轮的轴线之间可设置一个面积较大的窗口,也可以设置多个窗口。
14.在一种可能的实现方式中,所述至少一个窗口为三个窗口,在所述壳体的周向上,所述三个窗口与所述三个行星齿轮依次交替设置。使得自窗口进入的冷却油可以直接分别喷洒至对侧行星齿轮上,提升冷却油对差速器的冷却效果。
15.在一种可能的实现方式中,所述三个行星齿轮分别套设于三个所述销轴,每个所述销轴的一端固定于所述壳体,三个所述销轴的另一端通过中心套环相互固定。销轴为行星齿轮提供转动支撑结构,提升行星齿轮转动的稳定性,三个销轴通过中心套环实现可拆卸连接,有利于销轴的安装和拆卸。
16.在一种可能的实现方式中,所述中心套环上设有三个槽口,所述三个销轴中的每一个的一端分别插入所述三个槽口内,以使所述三个销轴中的每一个的一端固定在所述中心套环,三个销轴通过中心套环实现可拆卸连接,有利于销轴的安装和拆卸。
17.在一种可能的实现方式中,所述三个销轴在同一平面内,且相邻两个所述销轴之间的夹角为120度,或者在工艺误差范围内偏离5度以内,相邻两个所述销轴之间的夹角约为120度。销轴均匀分布,可使三个销轴的受力最优化。
18.在一种可能的实现方式中,所述壳体在所述壳体的周向上设有三个销轴安装孔,所述三个销轴的另一端分别固定于所述三个销轴安装孔内。
19.在一种可能的实现方式中,所述差速器还包括三根销轴固定销;所述壳体还设有三个插销孔,所述三个销轴中的每一个均开设有孔道;所述壳体还设有三个销轴固定孔,所述三个销轴固定孔分别位于所述三个销轴安装孔内。所述销轴固定销沿轴向依次穿过对应的所述插销孔、所述孔道、所述销轴固定孔,以将所述销轴的另一端固定在所述销轴安装孔内。在壳体外固定销轴的实施方式,使得差速器的拆装更加便捷。
20.在一种可能的实现方式中,在所述半轴齿轮的轴向上,所述三个销轴安装孔中的至少一个与其中一个所述窗口具有至少部分重叠。至少部分窗口可沿半轴齿轮的径向正对销轴设置,使得冷却油沿径向自窗口进入壳体内时可直接冷却销轴及行星齿轮,提高差速器的冷却效果。
21.在一种可能的实现方式中,所述壳体包括沿所述壳体的轴向相连接的壳体底座和内凹式子壳,所述两个半轴齿轮分别安装于所述壳体底座和所述内凹式子壳,所述窗口位于所述内凹式子壳。通过设置可拆卸连接的壳体底座和内凹式子壳,使得差速器的拆装便捷,且方便维修。
22.在一种可能的实现方式中,所述内凹式子壳包括沿所述壳体的轴向依次相连接的内凹式子壳基座、内凹式子壳本体和内凹式子壳顶部,所述内凹式子壳基座固定于所述壳体底座,其中一个所述半轴齿轮安装于所述内凹式子壳顶部的内侧,所述窗口开设于所述内凹式子壳本体上,且所述窗口沿所述壳体的轴向的两侧壁分别与所述内凹式子壳基座和所述内凹式子壳顶部邻接。由于内凹式子壳基座和所述内凹式子壳顶部位于壳体的两端,通过将窗口邻接内凹式子壳基座和所述内凹式子壳顶部,使得窗口开口面积较大,进而有利于冷却液进入壳体内。
23.在一种可能的实现方式中,所述壳体底座靠近所述内凹式子壳的一侧设置有第一安装孔,所述内凹式子壳基座靠近所述壳体底座的一侧设置有第二安装孔,所述主减齿轮上设置有第三安装孔,所述差速器还设有螺栓,所述螺栓依次穿过所述第三安装孔、所述第一安装孔、所述第二安装孔,以将所述主减齿轮与所述壳体底座锁紧、所述壳体底座与所述内凹式子壳锁紧,以使所述壳体固定在所述主减齿轮上。
24.在一种可能的实现方式中,所述壳体底座上可设置多个所述第一安装孔,所述内凹式子壳基座上设置多个所述第二安装孔,所述主减齿轮上设置多个所述第三安装孔,以提高主减齿轮与壳体底座、壳体底座与内凹式子壳连接的可靠性。
25.在一种可能的实现方式中,所述第一安装孔和所述第三安装孔均为螺栓过孔,所述第二安装孔为螺纹孔。
26.在一种可能的实现方式中,所述三个销轴为一体成型结构。将三个销轴设置为一体成型结构,提高了三个销轴的结构强度,从而提高了差速器的承载能力。
27.在一种可能的实现方式中,所述壳体包括沿所述壳体的轴向相连接的壳体底座和内凹式子壳,所述壳体底座包括壳体底板和固定于所述壳体底板朝向所述内凹式子壳一侧
的环形子壳,所述环形子壳远离所述壳体底板的一端与所述内凹式子壳固定连接,所述环形子壳朝向所述内凹式子壳的一端具有第一凹槽,所述内凹式子壳朝向所述壳体底座的一端具有第二凹槽,所述第一凹槽和所述第二凹槽共同构成所述窗口。部分窗口位于壳体底座,另一部分窗口位于内凹式子壳,壳体的分割位置可根据差速器的内部构造设置,以使差速器可以更方便组装和拆卸。
28.在一种可能的实现方式中,所述环形子壳朝向所述内凹式子壳的一端具有第一固定槽,所述内凹式子壳朝向所述壳体底座的一端具有第二固定槽,所述第一固定槽和所述第二固定槽共同构成销轴安装孔,所述差速器还包括销轴,所述销轴的一端固定于所述销轴安装孔中,所述行星齿轮套设于所述销轴。在销轴安装孔处将壳体分割成壳体底座和内凹式子壳,确保三个销轴可以顺利安装至三个销轴安装孔内,使差速器更便于组装。
29.在一种可能的实现方式中,在所述环形子壳朝向所述内凹式子壳的一端具有第一固定槽,所述内凹式子壳朝向所述壳体底座的一端具有第二固定槽,所述第一固定槽和所述第二固定槽共同构成销轴安装孔,其中所述窗口设置在内凹式子壳上,在所述壳体底座体上不设置凹槽,直接将所述窗口设置在所述内凹式子壳上。
30.在一种可能的实现方式中,所述环形子壳上设有第一连接孔,所述内凹式子壳设有第二连接孔,所述差速器还设有第一连接螺栓,所述第一连接螺栓依次穿过所述第二连接孔、所述第一连接孔,以将所述壳体底座和所述内凹式子壳锁紧。
31.在一种可能的实现方式中,所述差速器还设有第二连接螺栓,所述壳体底板上还设有第一安装孔,所述第二连接螺栓穿过第一安装孔以将所述壳体底座与所述主减齿轮锁紧。
32.在一种可能的实现方式中,所述差速器还包括两个半轴齿轮垫片,所述半轴齿轮垫片沿所述壳体的轴向位于所述半轴齿轮与所述半轴齿轮安装面之间,两个所述半轴齿轮分别配合所述两个半轴齿轮垫片分别安装在所述两个半轴齿轮安装面上。半轴齿轮垫片可以用于调整两个所述半轴齿轮之间的距离以保证两个所述半轴齿轮与行星齿轮可以处于良好的啮合状态,同时,半轴齿轮垫片通常为表面光滑、耐磨性较好的垫片,例如为金属垫片,半轴齿轮垫片的设置可以使半轴齿轮的转动更加顺滑,且可减少半轴齿轮对半轴齿轮安装面的磨损,当半轴齿轮垫片磨损时可仅更换半轴齿轮垫片而不需要更换壳体,降低了成本,提高了差速器的可靠性及使用寿命。
33.在一种可能的实现方式中,所述差速器还包括三个行星齿轮垫片,所述行星齿轮垫片沿所述行星齿轮的轴向位于所述行星齿轮与所述行星齿轮安装面之间,所述三个行星齿轮分别配合所述三个行星齿轮垫片分别安装在所述三个行星齿轮安装面上。行星齿轮垫片可以用于调整行星齿轮与所述半轴齿轮之间的距离以保证行星齿轮与所述半轴齿轮可以处于良好的啮合状态,同时,行星齿轮垫片通常为表面光滑、耐磨性较好的垫片,行星齿轮垫片的设置可以使行星齿轮的转动更加顺滑,且可减少行星齿轮对行星齿轮安装面的磨损,当行星齿轮垫片磨损时可仅更换星齿轮垫片而不需要更换壳体,降低了成本,提高了所述差速器的可靠性及使用寿命。
34.第二方面,本技术提供一种动力总成,所述动力总成包括油路系统、动力源、主减齿轮和如上任一项所述的差速器,所述主减齿轮与所述差速器的壳体固定连接,所述动力源与所述主减齿轮传动连接,以为所述主减齿轮提供动力,所述油路系统能够输送冷却油
通过所述窗口进入所述壳体内部,以给所述壳体内的部件降温或者润滑。
35.第三方面,本技术提供一种车辆,所述车辆包括车本体和如上所述的动力总成,所述动力总成安装于所述车本体;或者所述车辆包括车本体和如上任一项所述的差速器,所述差速器安装于所述车本体。
36.本技术中,通过设置三个行星齿轮,不仅可提升所述差速器的承载能力,且可以在壳体配合开设窗口,通过窗口实现对差速器的主动润滑与冷却,减少差速器的磨损,且防止差速器温度过高而损坏,提高了差速器的使用寿命,保证差速器安全运行。
附图说明
37.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对本技术实施例中所需要使用的附图进行说明。
38.图1为本技术一实施例提供的车辆的示意图;
39.图2为本技术一实施例提供的动力总成的示意图;
40.图3为本技术第一实施例提供的差速器和主减齿轮的示意图;
41.图4为本技术第一实施例提供的差速器的结构示意图;
42.图5为本技术第一实施例提供的差速器的结构示意图;
43.图6为本技术第一实施例提供的差速器的爆炸图;
44.图7为本技术第一实施例提供的车辆右转的示意图;
45.图8为本技术第一实施例提供的内凹式子壳的结构示意图;
46.图9为本技术第一实施例提供的差速器的示意图;
47.图10为本技术第一实施例提供的差速器的剖面图;
48.图11为本技术第二实施例提供的差速器的结构示意图;
49.图12为本技术第二实施例提供的差速器的爆炸图。
具体实施方式
50.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。
51.本文中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
52.此外,本文中,“上”、“下”等方位术语是相对于附图中的结构示意置放的方位来定义的,应当理解到,这些方向性术语是相对的概念,它们用于相对于的描述和澄清,其可以根据结构所放置的方位的变化而相应地发生变化。
53.本技术实施例中,差速器包括壳体、三个行星齿轮、两个半轴齿轮和至少一个窗口。差速器用于通过主减齿轮接收动力源传输的动力并驱动两个车轮驱动半轴。其中,壳体用于固定连接所述主减齿轮。壳体在主减齿轮的驱动下能够围绕壳体的轴向旋转。三个行星齿轮分别通过销轴安装于壳体内壁并沿壳体的周向间隔设置。本技术实施例中,壳体的周向为壳体的转动方向。两个半轴齿轮沿壳体的轴向设置于三个行星齿轮的两侧。每个半
轴齿轮与三个行星齿轮相啮合。至少一个窗口用于流入或流出冷却液,每个窗口贯穿于壳体并位于相邻两个行星齿轮的轴线之间。主减齿轮带动壳体围绕壳体的轴向转动使得三个行星齿轮带动两个半轴齿轮分别驱动两个车轮驱动半轴,同时冷却液可以经过至少一窗口流入或流出差速器的壳体内部对三个行星齿轮、两个半轴齿轮进行润滑或冷却。
54.可以理解的是,本技术提供的差速器中三个行星齿轮可以提供良好的承载能力,差速器中至少一个窗口可以用于冷却和润滑,差速器中窗口位于相邻两个行星齿轮安装面之间可以减小差速器壳体的体积,从而兼顾承载能力、冷却效果和体积小型化的要求。
55.请参阅图1和图2,图1为本技术一实施例提供的车辆1的示意图,图2为本技术一实施例提供的动力总成2的示意图,本技术中的差速器10可应用于车辆1中或者动力总成2中,或者包含本技术的差速器10可应用于车辆1中,动力总成2能够为车辆1提供动力。
56.车辆1是指以动力装置驱动或者牵引,供上道路行驶的人员乘用或者用于运送物品以及进行工程专项作业的轮式车辆。其中车辆1包括汽车、机器人或者其他形式的行驶设备,车辆1包括三轮或者四轮的车辆,车辆1包括轿车、越野车、客车、货车等,车辆1也包括各种具有特定功能的专项作业车,例如工程抢险车、洒水车、吸污车、水泥搅拌车、起重车、医疗车等,车辆还可以是电动汽车或者为燃油汽车,电动汽车可以为但不仅限于为纯电动车辆(pure electric vehicle/battery electric vehicle,pev/bev)、混合动力车辆(hybrid electric vehicle,hev)、增程式电动车辆(range extended electric vehicle,reev)、插电式混合动力车辆(plug-in hybrid electric vehicle,phev)、新能源车辆(new energy vehicle),本技术对此并不限定。
57.车辆1包括车本体11(如图1所示),差速器10或动力总成2安装于车本体11。车辆1还包括安装于车本体11的车轮12和车轮驱动半轴13(如图2所示),差速器10与车轮驱动半轴13传动连接,车轮12与车轮驱动半轴13传动连接,动力总成2产生的动力能够依次传递至车轮驱动半轴13和车轮12,以使车辆行驶起来。差速器10能够使左、右(或前、后)车轮驱动半轴13实现以不同转速转动以使左、右(或前、后)车轮12以不同转速转动,当车辆1转弯行驶或在不平路面上行驶时,使左右(或前后)车轮12以不同转速滚动,可保证车轮12作纯滚动运动。其中,车辆1的车轮12可以为两个,也可以为三个或者三个以上,本技术对此不做限制。
58.在一实施方式中,车辆1可以包括一个或者一个以上差速器10,或者车辆1包括一个或者一个以上动力总成2,本技术对此不作限制。
59.请继续参阅图2,动力总成2包括油路系统(图中未示出)、动力源30、主减齿轮20和差速器10,主减齿轮20与差速器10的壳体固定连接,动力源30与主减齿轮20传动连接,以为主减齿轮20提供动力,油路系统能够输送冷却油进入差速器10内部,以给差速器10内的齿轮、轴承等器件降温或者润滑。
60.其中,动力源30可以为发动机或者驱动电机,发动机可以为汽油机、也可以为柴油机,在一些实施方式中,驱动电机包括异步电机、同步电机,同步电机包括永磁同步电动机、磁阻同步电动机和磁滞同步电动机;异步电机包括感应电动机和交流换向器电动机。在一些实施方式中,感应电动机可划分:三相异步电动机、单相异步电动机和罩极异步电动机等。在一些实施方式中,交流换向器电动机可划分:单相串励电动机、交直流两用电动机和推斥电动机。
61.在一实施方式中,动力总成2还包括变速箱40(如图2所示),变速箱40内的齿轮组件41接收动力源30传输的动力且将动力输送至主减齿轮20。在一实施方式中,主减齿轮20和差速器10可集成至变速箱40的壳体内,主减齿轮20与变速箱40内的齿轮组件41传动连接,动力源30输出的动力经过齿轮组件41传输至主减齿轮20、差速器10,油路系统能够冷却、润滑变速箱40和差速器10。其中齿轮组件41可根据需要来设置,可以为单档减速齿轮组件、两档或多档减速齿轮组件。
62.动力总成2在运行时,动力源30输出的动力能够传递至主减齿轮20,主减齿轮20转动能够带动差速器10转动,差速器10转动时会产生热量,致使差速器10温度升高,高温会影响差速器10的性能,若不及时对差速器10进行散热,会导致差速器10因温度过高而损坏,进而降低动力总成2的工作效率。同时,差速器10内部设有多个齿轮、齿轮轴、轴承等器件,差速器10工作时,相互接触或者耦合的部件之间会摩擦生热,例如齿轮轴和与该齿轮轴转动连接的齿轮,齿轮相对齿轮轴转动时会相互摩擦而产生磨损,差速器10内的器件磨损严重容易导致差速器10损坏。
63.本技术中,通过改进差速器10,能够将冷却油有效地输送至差速器10内部,对差速器10内的器件降温、润滑,保证差速器10正常且安全运行。
64.下面详细介绍本技术的差速器10。
65.请参阅图3、图4、图5和图6,图3为本技术第一实施例提供的差速器10和主减齿轮20的示意图,图4为本技术第一实施例提供的差速器10的结构示意图,图5为本技术第一实施例提供的差速器10的结构示意图,图4和图5为从不同角度示出的差速器10的结构示意图,图6为本技术第一实施例提供的差速器10的爆炸图。
66.本技术第一实施例提供一种差速器10,差速器10包括壳体100、两个半轴齿轮200、三个行星齿轮300和至少一个窗口101。差速器10用于通过主减齿轮20接收动力源传输的动力并驱动两个车轮驱动半轴13。壳体100用于固定连接主减齿轮20,壳体100在主减齿轮20的驱动下能够围绕壳体100的轴向a旋转。三个行星齿轮300分别通过销轴310安装于壳体内壁并沿壳体100的周向c间隔设置,壳体100的周向c为壳体100的转动方向。两个半轴齿轮200沿壳体100的轴向a设置于三个行星齿轮300的两侧,每个半轴齿轮200与三个行星齿轮300相啮合。所述至少一个窗口101用于流入或流出冷却液,窗口101贯穿于壳体100并位于相邻两个行星齿轮300的轴线之间。主减齿轮20带动壳体100围绕壳体100的轴向a转动使得三个行星齿轮300带动两个半轴齿轮200分别驱动两个车轮驱动半轴13(参照图2),同时冷却液可以经过至少一窗口101流入或流出差速器10的壳体100内部对三个行星齿轮300、两个半轴齿轮200进行润滑或冷却。
67.其中,壳体100的周向c也为半轴齿轮200的周向,壳体100的轴向a也为半轴齿轮200的轴向,壳体100固定于主减齿轮20,壳体100能够跟随主减齿轮20转动,以接收主减齿轮20传输的动力。其中壳体100内设有收容空间,用于收容半轴齿轮200、行星齿轮300等部件。
68.在一实施方式中,壳体100在轴向a上设有两个开孔130(如图6所示),两根车轮驱动半轴13自壳体100外分别穿过两个开孔130伸入壳体100内与两个半轴齿轮200传动连接。壳体100上开设有窗口101,窗口101位于两个开孔130之间,冷却液能够通过窗口101进入壳体100内部,以给差速器10内部的半轴齿轮200、行星齿轮300等部件降温,在一实施方式中,
冷却液为冷却油,冷却油能够通过窗口101进入壳体100内部,以给差速器10内部部件降温且确保差速器10在运行过程中充分润滑。
69.两个半轴齿轮200如图6中所示的200a和200b,半轴齿轮200a和半轴齿轮200b沿轴向a间隔设置,两个车轮驱动半轴13自壳体100外伸入壳体100内并分别与两个半轴齿轮200固定连接,半轴齿轮200转动时能够带动车轮驱动半轴13转动。其中,半轴齿轮200a和半轴齿轮200b的啮合齿相向设置且为圆锥齿轮,使得行星齿轮300能够啮合在半轴齿轮200a和半轴齿轮200b之间。
70.三个行星齿轮300如图6中所示的300a、300b和300c,三个行星齿轮300固定在壳体100的内侧上,壳体100转动时三个行星齿轮300能够跟随壳体100围绕壳体100的轴向a进行公转,同时,三个行星齿轮300也能够相对壳体100围绕行星齿轮300的轴向进行自转,行星齿轮300a与半轴齿轮200a和半轴齿轮200b均啮合,行星齿轮300b与半轴齿轮200a和半轴齿轮200b均啮合,行星齿轮300c与半轴齿轮200a和半轴齿轮200b均啮合,其中三个行星齿轮300和两个半轴齿轮200均为圆锥齿轮,使得三个行星齿轮300能够通过与两个半轴齿轮200啮合。当三个行星齿轮300公转时能够推动两个半轴齿轮200围绕壳体100的轴向a转动,其中一个半轴齿轮200的转速大于另一个半轴齿轮200的转速时,半轴齿轮200驱动行星齿轮300自转吸收两个半轴齿轮200的差速,从而实现两个半轴齿轮200差速转动。
71.在一实施方式中,三个行星齿轮300的结构尺寸相同,在一些实施方式中,在工艺误差允许的情况下,三个行星齿轮300的结构尺寸也可有少许区别。
72.在如图6所示的设施方式中,当车辆1直线行驶时,壳体100沿周向c旋转,三个行星齿轮300跟随壳体100沿周向c进行公转,以带动两个半轴齿轮200沿周向c转动,此时,三个行星齿轮300不进行自转,两个半轴齿轮200的转动速度相同。当车辆1转弯时,三个行星齿轮300跟随壳体100沿周向c进行公转,同时由于左右车轮12受到的阻力不一致、左右两根车轮驱动半轴13受力不同,使得三个行星齿轮300发生自转,两个半轴齿轮200产生转速差,以使车辆1实现顺利转弯。
73.请参阅图7,图7为本技术第一实施例提供的车辆1右转的示意图,当车辆1右转时,左侧的半轴齿轮200a的转速大于右侧的半轴齿轮200b的转速,左侧车轮12a与右侧车轮12b之间的阻力差,使得行星齿轮300a顺时针旋转、行星齿轮300b逆时针旋转、行星齿轮300c逆时针旋转,使得左侧的半轴齿轮200a与右侧的半轴齿轮200b能够差速转动,左侧车轮12a比右侧车轮12b转的更快,车辆1得以顺利转弯。
74.若设置四个行星齿轮300,四个行星齿轮300虽然具备较好的承载能力,但四个行星齿轮300与壳体100配合区域较大,壳体100上无法开设窗口101,壳体100为完全封闭结构,无法在壳体100中喷入冷却油进行主动润滑,冷却油无法穿过壳体100进入壳体100内部实现差速器10的冷却润滑。若仅设置两个行星齿轮300,壳体100上虽然有足够空间可以用于开设窗口101,但仅设置两个行星齿轮300时差速器10的承载能力差,当车辆1在极端或者严苛的差速工况下,差速器10容易破损。
75.而在本实施方式中,通过设置三个行星齿轮300,不仅可提升差速器10的承载能力,且可以在壳体100配合开设窗口101,通过窗口101实现对差速器10的主动润滑与冷却,减少差速器10的磨损,且防止差速器10温度过高而损坏,提高了差速器10的使用寿命,保证差速器10安全运行。并且差速器10中窗口101位于相邻两个行星齿轮300之间可以减小差速
器10壳体100的体积,从而兼顾承载能力、冷却效果和体积小型化的要求。
76.请参阅图6和图9,在本实施例中,在壳体100的周向c上,窗口101位于相邻两个行星齿轮300的轴线之间。使得窗口101不会妨碍行星齿轮300的安装,且壳体100的结构强度更高、承载能力更强,同时,壳体100在两个行星齿轮300的轴线之间具有较大的空间,可以用于开设窗口101,窗口101的面积越大,冷却液更容易通过窗口101给差速器10的内部器件润滑散热。
77.在一种可能的实现方式中,壳体100的内表面具有沿壳体100的周向c间隔设置的三个行星齿轮安装面103(如图6、图8和图9所示),三个行星齿轮安装面103分别用于安装所述三个行星齿轮300,窗口101位于相邻两个行星齿轮安装面103之间。三个行星齿轮安装面103如图9中的103a、103b和103c所示,行星齿轮300通过行星齿轮安装面103固定在壳体100内,且安装面的设置可使行星齿轮300与半轴齿轮200处于良好的啮合状态。窗口101位于相邻两个行星齿轮安装面103之间,使得窗口101不会妨碍行星齿轮300的安装,且行星齿轮安装面103为行星齿轮300的受力部位,窗口101避开行星齿轮安装面103设置,使得壳体100的结构强度更高、承载能力更强,同时,在保证壳体100具有较高强度的同时,壳体100在相邻两个行星齿轮安装面103之间具有较大的空间,可以用于开设窗口101,窗口101的面积越大,冷却油更容易通过窗口101给差速器10的内部器件润滑散热。
78.在一种可能的实现方式中,行星齿轮安装面103自壳体100的内表面向内部凸出。行星齿轮安装面103向内部突出使得行星齿轮300远离壳体100内壁设置,防止行星齿轮300转动时与壳体10其他内壁接触摩擦,使行星齿轮300的转动更加顺利。
79.在一种可能的实现方式中,壳体100的内表面设有沿壳体100的轴向a相对设置的两个半轴齿轮安装面102(如图6、图8和图9所示),两个半轴齿轮安装面102分别用于安装两个半轴齿轮200,窗口101位于相邻两个半轴齿轮安装面102之间。其中,两个半轴齿轮安装面102如图6中的102a和如图8中102b所示,车轮驱动半轴13可穿过半轴齿轮安装面102与半轴齿轮200固定连接,安装面的设置可使半轴齿轮200与行星齿轮300处于良好的啮合状态。
80.在一实施方式中,差速器10还包括两个半轴齿轮垫片201,如图6中201a和201b所示,半轴齿轮垫片201沿壳体100的轴向a位于半轴齿轮200与半轴齿轮安装面102之间,例如,半轴齿轮垫片201a位于半轴齿轮200a与半轴齿轮安装面102a之间,两个半轴齿轮200分别配合两个半轴齿轮垫片201分别安装在两个半轴齿轮安装面102上,半轴齿轮垫片201可以用于调整两个半轴齿轮200之间的距离以保证两个半轴齿轮200与行星齿轮300可以处于良好的啮合状态,同时,半轴齿轮垫片201通常为表面光滑、耐磨性较好的垫片,例如为金属垫片,半轴齿轮垫片201的设置可以使半轴齿轮200的转动更加顺滑,且可减少半轴齿轮200对半轴齿轮安装面102的磨损,当半轴齿轮垫片201磨损时可仅更换半轴齿轮垫片201而不需要更换壳体100,降低了成本,提高了差速器10的可靠性及使用寿命。
81.在一实施方式中,差速器10还包括三个行星齿轮垫片301,如图6中301a、301b和301c所示,行星齿轮垫片301沿行星齿轮300的轴向位于行星齿轮300与行星齿轮安装面103之间,三个行星齿轮300分别配合三个行星齿轮垫片301分别安装在三个行星齿轮安装面103上,行星齿轮垫片301可以用于调整行星齿轮300与半轴齿轮200之间的距离以保证行星齿轮300与半轴齿轮200可以处于良好的啮合状态,同时,行星齿轮垫片301通常为表面光滑、耐磨性较好的垫片,行星齿轮垫片301的设置可以使行星齿轮300的转动更加顺滑,且可
减少行星齿轮300对行星齿轮安装面103的磨损,当行星齿轮垫片301磨损时可仅更换星齿轮垫片301而不需要更换壳体100,降低了成本,提高了差速器10的可靠性及使用寿命。
82.在一种可能的实现方式中,所述至少一个窗口101的总面积与壳体100表面积的比值大于或者等于1/3。窗口101的面积越大,冷却油更容易通过窗口101给差速器10的内部器件润滑散热,设置所有窗口101的总面积与壳体100表面积的比值大于或者等于1/3,确保差速器10可充分润滑、冷却,提高差速器10的可靠性。其中所述至少一个窗口101的总面积是指所有窗口101的开口面积总和,示例性的,当窗口101为1个时,即为该一个窗口101的开口面积,当窗口101为3个时,即为三个窗口101的开口面积总和。
83.在一实施方式中,至少一个窗口101的总面积与壳体表面积的比值大于或者等于1/2。在一些实施方式中,在冷却效果要求不高的情况下也可以将所述至少一个窗口101的总面积与壳体100表面积比值小于1/3。
84.为了保证冷却油对差速器10的润滑及冷却效果,可在壳体100上设置多个窗口101且增大每个窗口101的面积,在一实施方式中,壳体100在两个行星齿轮300的轴线之间可设置一个面积较大的窗口101,也可以设置多个窗口101。
85.请参阅图9,在一种可能的实现方式中,所述至少一个窗口101为三个窗口101,在壳体100的周向c上,三个窗口101与三个行星齿轮300依次交替设置。壳体100上开设有三个窗口101,三个窗口101,在周向c上,两两相邻的行星齿轮300之间均设有一个窗口101。
86.在如图9所示的实施方式中,行星齿轮300a和行星齿轮300b之间设有窗口101a,行星齿轮300b和行星齿轮300c之间设有窗口101b,行星齿轮300c和行星齿轮300a之间设有窗口101c,窗口101a沿半轴齿轮200的径向r在壳体100上的投影与行星齿轮300c沿径向r在壳体100上的投影至少部分重叠,窗口101b沿径向r在壳体100上的投影与行星齿轮300a沿径向r在壳体100上的投影至少部分重叠,窗口101c沿径向r在壳体100上的投影与行星齿轮300b沿径向r在壳体100上的投影至少部分重叠,使得自窗口101a、窗口101b、窗口101c进入的冷却油可以直接分别喷洒至行星齿轮300c、行星齿轮300a、行星齿轮300b上,提升冷却油对差速器10的冷却效果。
87.请参阅图6,在一种可能的实现方式中,差速器10包括销轴310,三个销轴310中的每一个的一端互相固定连接,三个销轴310中的每一个的另一端固定于壳体100,三个行星齿轮300分别套设于三个销轴310,行星齿轮300能够相对销轴310转动。如图9所示,销轴310a的一端、销轴310b的一端、销轴310c的一端互相固定连接,销轴310a的另一端、销轴310b的另一端、销轴310c的另一端与壳体100固定连接,行星齿轮300a、行星齿轮300b、行星齿轮300c分别套设在销轴310a、销轴310b、销轴310c上。壳体100转动时能够带动销轴310转动,进而带动行星齿轮300公转,销轴310为行星齿轮300提供转动支撑结构,提升行星齿轮300转动稳定性。同时行星齿轮300与销轴310转动连接,当行星齿轮300相对销轴310转动时,行星齿轮300发生自转,使得两个半轴齿轮200差速转动。
88.在一些实施方式中,三个销轴310在同一平面内,且相邻两个销轴310之间的夹角为120度,或者在工艺误差范围内偏离5度以内,相邻两个销轴310之间的夹角约为120度,销轴310均匀分布,可使三个销轴310的受力最优化。
89.在本实施例中,三个销轴310中的每一个的一端互相可拆卸连接。
90.请参阅图6,在一种可能的实现方式中,差速器10还包括中心套环320,三个销轴
310中的每一个的一端固定于中心套环320。中心套环320上设有三个槽口321,销轴310a的一端、销轴310b的一端、销轴310c的一端分别插入三个槽口321内,以使销轴310a的一端、销轴310b的一端、销轴310c的一端固定在中心套环320,销轴310a的一端、销轴310b的一端、销轴310c的一端通过中心套环320实现可拆卸连接,有利于销轴310的安装和拆卸。
91.请参阅图4、图5和图6,在一种可能的实现方式中,壳体100在壳体100的周向c上设有三个销轴安装孔104,三个销轴310的另一端分别固定于三个销轴安装孔104内。其中,三个销轴安装孔104如图4中104a、104b和图5中104c所示,三个销轴安装孔104分别贯穿三个行星齿轮安装面103的内外表面。
92.在一实施方式中,差速器10还包括三根销轴固定销105,如图6中的105a、105b和105c;壳体100还设有三个插销孔106,三个销轴310中的每一个均开设有孔道311,如图6所示,销轴310a上开设有孔道311a,销轴310b上开设有孔道311b,销轴310c上开设有孔道311c;壳体100还设有三个销轴固定孔1041,三个销轴固定孔1041分别位于销轴安装孔104内。销轴固定销105沿轴向a依次穿过对应的插销孔106、孔道311、销轴固定孔1041,以将销轴310的另一端固定在销轴安装孔104内,如图6和图10所示,销轴固定销105a沿轴向a依次穿过插销孔106a、孔道311a、销轴固定孔1041a,以将销轴310a的另一端固定在销轴安装孔104a内。在壳体100外固定销轴310的实施方式,使得差速器10的拆装更加便捷。
93.请参阅图4、图5和图6,在一种可能的实现方式中,在半轴齿轮200的轴向a上,三个销轴安装孔104中的至少一个与窗口101具有至少部分重叠。至少部分窗口101可沿半轴齿轮200的径向r正对销轴310设置,使得冷却油沿径向r自窗口101进入壳体100内时可直接冷却销轴310及行星齿轮300,提高差速器10的冷却效果。
94.请参阅图6,在一种可能的实现方式中,壳体100包括沿壳体100的轴向a相连接的壳体底座110和内凹式子壳120,两个半轴齿轮200分别安装于壳体底座110和内凹式子壳120,窗口101位于内凹式子壳120。其中,两个半轴齿轮安装面102分别位于壳体底座110和内凹式子壳120,三个行星齿轮安装面103位于内凹式子壳120,三个销轴安装孔104和插销孔106均位于内凹式子壳120内,插销孔106位于销轴安装孔104沿轴向a远离壳体底座110的一侧,差速器10组装后,三个销轴310均位于内凹式子壳120内。本实施方式中,通过设置可拆卸连接的壳体底座110和内凹式子壳120,使得差速器10的拆装便捷,且方便维修。
95.在一种可能的实现方式中,内凹式子壳120包括沿壳体100的轴向a依次相连接的内凹式子壳基座1201、内凹式子壳本体1202和内凹式子壳顶部1203,内凹式子壳基座1201固定于壳体底座110,其中一个半轴齿轮200安装于内凹式子壳顶部1203的内侧,窗口101开设于内凹式子壳本体1202上,且窗口101沿壳体100的轴向a的两侧壁分别与内凹式子壳基座1201和内凹式子壳顶部1203邻接。
96.请参阅图6和图10,在一实施方式中,壳体底座110靠近内凹式子壳120的一侧设置有第一安装孔111,内凹式子壳基座1201靠近壳体底座110的一侧设置有第二安装孔121,主减齿轮20上设置有第三安装孔21,差速器10还设有螺栓107,螺栓107依次穿过主减齿轮20的第三安装孔21、壳体底座110的第一安装孔111、内凹式子壳120的第二安装孔121,以将主减齿轮20与壳体底座110锁紧、壳体底座110与内凹式子壳120锁紧,以使壳体100固定在主减齿轮20上。
97.在一实施方式中,壳体底座110上可设置多个第一安装孔111,内凹式子壳基座
1201上设置多个第二安装孔121,主减齿轮20上设置多个第三安装孔21,以提高主减齿轮20与壳体底座110、壳体底座110与内凹式子壳120连接的可靠性。
98.在一实施方式中,第一安装孔111和第三安装孔21均为螺栓过孔,第二安装孔121为螺纹孔。
99.请参阅图11和图12,图11为本技术第二实施例提供的差速器10的结构示意图,图12为本技术第二实施例提供的差速器10的爆炸图,本技术第二实施例提供一种差速器10,与第一实施例的不同之处在于,第二实施例中,三个销轴310为一体成型结构。销轴310a的一端、销轴310b的一端、销轴310c的一端互相固定连接且为不可拆卸状态,本实施例中,将三个销轴310设置为一体成型结构,提高了三个销轴310的结构强度,从而提高了差速器10的承载能力。
100.在一种可能的实现方式中,壳体100包括沿壳体100的轴向a相连接的壳体底座110和内凹式子壳120,内凹式子壳120包括沿壳体100的轴向a依次相连接的内凹式子壳基座1201、内凹式子壳本体1202和内凹式子壳顶部1203,内凹式子壳基座1201固定于壳体底座110,其中一个半轴齿轮200安装于内凹式子壳顶部1203的内侧,窗口101开设于内凹式子壳本体1202上,且窗口101沿壳体100的轴向a的两侧壁分别与内凹式子壳基座1201和内凹式子壳顶部1203邻接。
101.在一种可能的实现方式中,壳体100包括沿壳体100的轴向a相连接的壳体底座110和内凹式子壳120,壳体底座110包括壳体底板1101和固定于壳体底板1101朝向内凹式子壳120一侧的环形子壳1102,环形子壳1102远离壳体底板1101的一端与内凹式子壳120固定连接,环形子壳1102朝向内凹式子壳120的一端具有第一凹槽1011,内凹式子壳120朝向壳体底座110的一端具有第二凹槽1012,第一凹槽1011和第二凹槽1012共同构成窗口101。部分窗口101位于壳体底座110,另一部分窗口101位于内凹式子壳120,壳体100的分割位置可根据差速器10的内部构造设置,以使差速器10可以更方便组装和拆卸。
102.在其他实施方式中,其中窗口101也可仅设置在内凹式子壳120上。也就是说在壳体底座110上不设置凹槽,直接将窗口101设置在内凹式子壳120上。
103.在一种可能的实现方式中,环形子壳1102朝向内凹式子壳120的一端具有第一固定槽1041,内凹式子壳120朝向壳体底座110的一端具有第二固定槽1042,第一固定槽1041和第二固定槽1042共同构成销轴安装孔104,差速器10还包括销轴310,销轴310的一端固定于销轴安装孔104中,行星齿轮300套设于销轴310。
104.其中,壳体100设有三个销轴安装孔104,每个销轴安装孔104的部分位于壳体底座110,每个销轴安装孔104的另一部分位于内凹式子壳120,由于本实施例中,三个销轴310为一体成型结构,若采用如图6所示的壳体底座110和内凹式子壳120,则在安装时,无法同时将三个销轴310固定于三个销轴安装孔104内,而在本实施例中,在销轴安装孔104处将壳体100分割成壳体底座110和内凹式子壳120,确保三个销轴310可以顺利安装至三个销轴安装孔104内,使差速器10更便于组装。
105.在一些实施方式中,也可以在环形子壳1102朝向内凹式子壳120的一端具有第一固定槽1041,内凹式子壳120朝向壳体底座110的一端具有第二固定槽1042,第一固定槽1041和第二固定槽1042共同构成销轴安装孔104。
106.请参阅图12,在一实施方式中,环形子壳1102上设有第一连接孔112,内凹式子壳
120设有第二连接孔122,差速器10还设有第一连接螺栓108,第一连接螺栓108依次穿过第二连接孔122、第一连接孔112,以将壳体底座110和内凹式子壳120锁紧。
107.在一实施方式中,差速器10还设有第二连接螺栓,壳体底板1101上还设有第一安装孔111,第二连接螺栓穿过第一安装孔111以将壳体底座110与主减齿轮20锁紧。
108.请参阅图2,本技术还提供一种动力总成2,动力总成2包括油路系统、动力源30、主减齿轮20和如上任一项所述的差速器10,主减齿轮20与差速器10的壳体100固定连接,动力源30与主减齿轮20传动连接,以为主减齿轮20提供动力,油路系统能够输送冷却油通过窗口101进入壳体100内部,以给壳体100内的器件降温或者润滑。
109.请参阅图1,本技术还提供一种车辆1,车辆1包括车本体11和动力总成2,动力总成2安装于车本体11;或者车辆1包括车本体11和差速器10,差速器10安装于车本体11。
110.以上对本技术实施例所提供的差速器、动力总成和车辆进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施例进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本技术的思想,在具体实施例及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本技术的限制。
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