專利名稱：平衡式滾動軸承行星齒輪機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型的平衡式滾動軸承行星齒輪機(jī)構(gòu)屬于輪式機(jī)動車領(lǐng) 域，尤其涉及一種載重汽車的差速器。
2、 背景技術(shù)目前，機(jī)動車輛大量裝用的是對稱式行星齒輪差速器，其行星 齒輪、行星齒輪軸、行星齒輪墊片、半軸齒輪墊片甚至差速器殼止推面均存在 非常嚴(yán)重的非正常磨損現(xiàn)象，其原因如下
(1) 差速器的行星齒輪、行星齒輪軸及墊片之間均采用滑動摩擦的方 式，而差速器的工作是不連續(xù)的。在差速器不工作時，各摩擦副之間因?yàn)闆]有 相對運(yùn)動，所以嵌入摩擦面間的潤滑油很少，若車輛在重負(fù)荷下單側(cè)驅(qū)動輪突 然打滑，差速器就會突然進(jìn)入重負(fù)荷工作狀態(tài)，此時上述零件的摩擦面極易產(chǎn) 生粘著磨損。
(2) 受加工精度及裝配質(zhì)量的限制，新裝配的差速器，其行星齒輪往往
會偏離理想位置，所以無論是采用兩輪或四輪結(jié)構(gòu)，幾個行星齒輪都不可能同 時進(jìn)入負(fù)荷狀態(tài)，往往是只有一個行星齒輪受力，其它一個或三個處于空轉(zhuǎn)狀 態(tài)。待先受力的行星齒輪及相對應(yīng)的軸及墊片等磨損到一定程度后，另一個齒 輪才開始參與正常工作。如此原設(shè)計(jì)由兩個或四個行星齒輪同時承受的負(fù)荷卻 由一個行星齒輪單獨(dú)承擔(dān)，這樣便成倍的增加了相關(guān)零件的接觸壓力，加速了 非正常磨損。
(3) 由于各行星齒輪受力不一致，導(dǎo)致與之相吻合的半軸齒輪單邊受力，
從而使半軸齒輪墊片一側(cè)壓力過大，以致超過了材料的承壓能力而被擠碎，同 時也造成了差速器殼的非正常磨損。
而上述非正常磨損產(chǎn)生的大量金屬磨屑混入潤滑油中，促使中央傳動齒輪 副及軸承等相關(guān)零件的工作條件惡化，影響了整個傳動系統(tǒng)工作的可靠性和耐 久性。對于某些液壓傳動共用油的車型，這些磨屑還會造成液壓系統(tǒng)工作失常 及早期損壞。
3、 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有自動平衡，自動保持各行
星齒輪受力基本一致的平衡式滾動軸承行星齒輪機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的行星齒輪機(jī)構(gòu)包括軸、行星齒輪和齒輪 限位裝置，行星齒輪內(nèi)孔為錐形孔，相當(dāng)于圓錐滾子軸承的外滾道；在軸上間 隔開有兩個對稱的小頭端相向的圓臺體，圓臺體外壁相當(dāng)于圓錐滾子軸承的內(nèi) 滾道。二圓臺體大頭端分別設(shè)有凸起的止推臺肩，該臺肩等于或略小于行星齒 輪內(nèi)錐孔的小頭端，在內(nèi)、外滾道間裝設(shè)無內(nèi)外圏的圓錐滾子。在軸兩端與差 速器殼體結(jié)合處各設(shè)有一軸套，軸套的外徑和差速器殼體之間采用過渡配合， 由螺釘固定；軸套內(nèi)徑和軸之間采用動配合，使軸在工作時可自由轉(zhuǎn)動和軸向 移動。齒輪限位裝置由彈簧、限位環(huán)副、圓柱銷和套圏組成，限位環(huán)副為上、 下兩半環(huán)結(jié)構(gòu)，外側(cè)有階梯狀臺肩，臺肩上套裝有套圈，其中上半環(huán)內(nèi)壁開有 軸向凹槽，上、下兩半環(huán)分別包在兩行星齒輪小頭端處的軸上。在軸上相應(yīng)位
置設(shè)有銷孔，鑲有圓柱銷，該銷的另一端卡在限位環(huán)副內(nèi)壁的軸向凹槽里，以 使其只做軸向移動而不能轉(zhuǎn)動。彈簧的兩端分別頂在套圏上，通過套圈和限位 環(huán)副將兩行星齒輪反向推開，使其大頭端頂觸在止推臺肩上。彈簧工作長度時 的彈力略大于或等于除自身外行星齒輪機(jī)構(gòu)的總質(zhì)量。
由于兩行星齒輪在工作時所受的軸向力相反且又作用在同一軸上，而軸可 以在其支承孔中作軸向移動，其總是朝著負(fù)荷較重且嚙合間隙較小的那個行星 齒輪一方移動，直至兩行星齒輪所承受的軸向力趨于一致。因?yàn)閮尚行驱X輪的 結(jié)構(gòu)參數(shù)相同，故其所承受的徑向力也一致。如此通過軸的不斷移動，就平衡 了兩行星齒輪所承受的軸向和徑向力，保證了兩行星齒輪在任一時刻的受力狀 態(tài)基本相同。由于兩行星齒輪在工作時總是轉(zhuǎn)向相反轉(zhuǎn)速相同，同時由于其材 質(zhì)及潤滑條件也相同，故其相對于軸的磨擦阻力也基本相同，且方向相反，因 而軸與軸套之間在工作時不會產(chǎn)生快速的轉(zhuǎn)動，只有方向不定的緩慢蠕動。本 實(shí)用新型將原差速器的行星齒輪、行星齒輪軸及墊片之間的滑動摩擦方式改為 滾動摩擦方式，如此，即可使?jié)L道磨損均勻，延長行星齒輪工作壽命。
由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型就可自動保持兩行星齒輪受力基本一 致，極大減少非正常磨損。同時，采用滾動摩擦方式后，使?jié)櫥瑮l件大大改 善，完全可滿足差速器突然進(jìn)入重負(fù)荷工作狀態(tài)的需要。本機(jī)構(gòu)有較好的工藝 繼承性，可在不改變原差速器基本尺寸及主要結(jié)構(gòu)的情況下，適當(dāng)縮小行星齒 輪軸直徑，加大行星齒輪孔徑及殼體孔徑，便可安裝使用。本機(jī)構(gòu)適用于幾乎 所有的輪式機(jī)動車輛，尤其對于大型輪式拖拉機(jī)、輪式裝載機(jī)、輪式推土機(jī)、 越野汽車以及有可能在重負(fù)荷下單邊驅(qū)動打滑的車型，具有明顯的效果。
4、
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的附圖和實(shí)施例給出
圖l是平衡式滾動軸承行星齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是平衡式滾動軸承行星齒輪機(jī)構(gòu)局部剖面圖； 圖3是裝配示意圖。
圖例1、彈簧2、圓柱銷3、套圈4、限位環(huán)副5、行星齒輪6、圓錐滾子 7、軸8、螺釘9、差速器殼體10、軸套11、止推臺肩12、半軸齒輪13、墊片。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例如圖1._3所示，行星齒輪機(jī)構(gòu)包括軸7、行星齒輪5和齒輪限位裝 置，行星齒輪5的內(nèi)孔為錐形孔，相當(dāng)于圓錐滾子軸承的外滾道；在軸7上間隔 開有兩個對稱的小頭端相向的圓臺體，圓臺體外壁相當(dāng)于圓錐滾子軸承的內(nèi)滾 道。二圓臺體大頭端分別設(shè)有凸起的止推臺肩ll,其直徑等于或略小于行星齒 輪5內(nèi)錐孔的小頭端，在內(nèi)、外滾道間裝設(shè)無內(nèi)外圈的圓錐滾子6，使其同時承 受徑向和軸向負(fù)荷。為便于圓錐滾子6的裝配，其保持架可做成用于分體式差 速器殼的分開式，亦可做成用于整體式差速器殼的無保持架式，圖l所示為無 保持架式。在軸7兩端與差速器殼體9結(jié)合處各設(shè)有一軸套10，軸套10的外徑和 差速器殼體9之間采用過渡配合，由螺釘8固定，以避免對殼體孔的磨損；軸套 10的內(nèi)徑和軸7之間采用動配合，使軸7在工作時可自由轉(zhuǎn)動和軸向移動。齒輪 限位裝置的作用在亍保證行星齒輪5在任何工作狀態(tài)下，錐形孔內(nèi)的圓錐滾子6
均不會脫出，其由彈簧l、限位環(huán)副4、圓柱銷2和套圖3組成。限位環(huán)副4為 上、下兩半環(huán)結(jié)構(gòu)，外側(cè)有階梯狀臺肩，臺肩上套裝有套團(tuán)3，其中上半環(huán)內(nèi) 壁開有軸向凹槽，上、下兩半環(huán)分別包在兩行星齒輪5小頭端處的軸7上。在軸 7上相應(yīng)位置設(shè)有銷孔，鑲有圓柱銷2，該銷的另一端卡在限位環(huán)副4內(nèi)壁的軸 向凹槽里，以使其只做軸向移動而不能轉(zhuǎn)動。彈簧1的兩端分別頂在套圈3上， 通過套圏3和限位環(huán)副4將二行星齒輪5反向推開，使其大頭端頂觸在止推臺肩 ll上。彈簧l工作長度時的彈力略大于或等于除自身外行星齒輪機(jī)構(gòu)的總質(zhì) 量。
整體式差速器殼安裝方法及順序
(1 )將兩半軸齒輪12及墊片13放入差速器殼9內(nèi)相應(yīng)的孔中；
(2) 將兩行星齒輪5、套圏3及彈簧1依次放入差速器殼體9內(nèi)的相應(yīng)位置；
(3) 將圓柱銷2打入軸7上相應(yīng)的孔中；
(4) 在軸7的兩圓臺體滾道上涂少許黃油，在一側(cè)的滾道上粘附所需數(shù)量的 圓錐滾子6，然后將軸7未放圓錐滾子6的一端穿過差速器殼體9及兩行星齒輪 5、套圏3和彈簧1;
(5) 推動行星齒輪5及軸7，克服彈簧l的彈力，以消除齒側(cè)間隙，使未放圓 錐滾子6—側(cè)的行星齒輪5的內(nèi)孔壁和軸7上的止推臺肩11之間有足夠的縫隙， 插入所需數(shù)量的圓錐滾子6，縫隙的大小在設(shè)計(jì)時以方便地裝入圓錐滾子6為 準(zhǔn)，必要時可》文大齒側(cè)間隙；
(6) 將軸套10打入差速器殼體9相應(yīng)的孔中并對準(zhǔn)定位孔，用螺釘8固定；
(7) 適量壓縮彈簧1，裝上限位環(huán)副4，注意使凹槽對準(zhǔn)圓柱銷2。釋放彈簧 1，使套圈3及彈簧1套在限位環(huán)副4的臺肩上。
(8) 用改錐撥轉(zhuǎn)行星齒輪5，檢查圓錐滾子6有無卡滯現(xiàn)象，使之轉(zhuǎn)動靈活。
權(quán)利要求1、一種平衡式滾動軸承行星齒輪機(jī)構(gòu)，包括軸、行星齒輪和齒輪限位裝置，其特征在于行星齒輪內(nèi)孔為錐形孔，在軸上間隔開有兩對稱的小頭端相向的圓臺體，其大頭端均設(shè)有止推臺肩，在行星齒輪內(nèi)孔和圓臺體間裝設(shè)有圓錐滾子，齒輪限位裝置由彈簧、限位環(huán)副、圓柱銷和套圈組成，限位環(huán)副為上、下兩半環(huán)結(jié)構(gòu)，外側(cè)有階梯狀臺肩，臺肩上套裝有套圈，其中上半環(huán)內(nèi)壁開有軸向凹槽，上、下兩半環(huán)分別包在兩行星齒輪小頭端處的軸上，在軸上相應(yīng)位置設(shè)有銷孔，鑲有圓柱銷，該銷的另一端卡在限位環(huán)副內(nèi)壁的軸向凹槽里，彈簧的兩端分別頂在套圈上，在軸兩端與差速器殼體結(jié)合處各設(shè)有軸套，軸套的外徑和差速器殼體之間為過渡配合，由螺釘固定，軸套的內(nèi)徑和軸之間為動配合。
2、如權(quán)利要求l所述的平衡式滾動軸承行星齒輪機(jī)構(gòu)，其特征是彈簧工作 長度時的彈力略大于或等于除自身外行星齒輪機(jī)構(gòu)的總質(zhì)量。
專利摘要本實(shí)用新型的平衡式滾動軸承行星齒輪機(jī)構(gòu)屬于輪式機(jī)動車領(lǐng)域，包括軸、行星齒輪和齒輪限位裝置。行星齒輪內(nèi)孔為錐形孔，在軸上間隔開有兩對稱的小頭端相向的圓臺體，其大頭端均設(shè)有止推臺肩，在行星齒輪內(nèi)孔和圓臺體間裝設(shè)有圓錐滾子。齒輪限位裝置由彈簧、限位環(huán)副、圓柱銷和套圈組成，限位環(huán)副為上、下兩半環(huán)結(jié)構(gòu)，分別包在兩行星齒輪小頭端處的軸上。在軸上設(shè)有銷孔，鑲有圓柱銷，該銷另一端卡在限位環(huán)副內(nèi)壁的軸向凹槽里，彈簧兩端分別頂在套圈上。在軸兩端與差速器殼體結(jié)合處各設(shè)有軸套，二者由螺釘固定。本機(jī)構(gòu)可自動保持各行星齒輪受力基本一致，極大減少非正常磨損。由于采用滾動摩擦方式，使得潤滑條件大大改善，完全滿足差速器突然進(jìn)入重荷工作狀態(tài)的需要。
文檔編號F16H48/00GK201003570SQ20072000347
公開日2008年1月9日 申請日期2007年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月7日
發(fā)明者宋友和 申請人:宋友和