專利名稱：具有密集小錐齒輪列的緊湊差速齒輪機(jī)構(gòu)的制作方法
具有密集小錐齒輪列的緊湊差速齒輪機(jī)構(gòu)
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求于2011年9月6日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61/531，604的優(yōu)先權(quán)，在此通過參引的方式將其全部內(nèi)容結(jié)合入本文中。技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明總體上涉及錐齒輪式差速齒輪系統(tǒng)。更特別地，本發(fā)明涉及一種包括在一對(duì)側(cè)錐齒輪之間相互嚙合的一組小錐齒輪的錐齒輪式差速齒輪系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
差速器是用于從驅(qū)動(dòng)軸向一對(duì)輸出軸傳遞扭矩的車橋總成的部件。驅(qū)動(dòng)軸可通過使用錐齒輪(其與安裝在差速器殼體上的環(huán)形齒輪/齒圈相嚙合)來驅(qū)動(dòng)差速器。在汽車應(yīng)用中，差速器允許安裝在車橋總成任一端的輪胎以不同的速度旋轉(zhuǎn)。這在車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)是重要的，因?yàn)橥鈧?cè)輪胎會(huì)比內(nèi)側(cè)輪胎行駛更大距離的弧線。因此，外側(cè)輪胎必須比內(nèi)側(cè)輪胎以更快的速度旋轉(zhuǎn)，以彌補(bǔ)較大的行駛距離。差速器包括允許扭矩從驅(qū)動(dòng)軸傳遞到輸出軸、 同時(shí)允許輸出軸以所需要的不同速度旋轉(zhuǎn)的齒輪布置。
針對(duì)增加的燃油成本，汽車工業(yè)受到鼓勵(lì)來提供燃油經(jīng)濟(jì)性增加的車輛。為了增加燃油經(jīng)濟(jì)性，車輛設(shè)計(jì)者已找尋減小車輛重量的方法。另外，較小的車輛變得更流行。在這種環(huán)境下，在不損失最大扭矩的情形下，需要與傳統(tǒng)的差速器設(shè)計(jì)相比具有減小的尺寸和重量的差速器。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及緊湊錐齒輪式差速齒輪系統(tǒng)，其比傳統(tǒng)的錐齒輪式差速齒輪系統(tǒng)需要更小的空間。在傳統(tǒng)的錐齒輪式差速齒輪系統(tǒng)中，小齒輪的尺寸和形狀典型地設(shè)計(jì)成在其間具有空閑的、未使用的相當(dāng)大量的空間。相反地，根據(jù)本發(fā)明原理的緊湊錐齒輪式差速齒輪系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成有效地利用小錐齒輪之間的空間。相比于傳統(tǒng)的錐齒輪式差速齒輪系統(tǒng)，這允許根據(jù)本發(fā)明原理的緊湊錐齒輪式差速齒輪系統(tǒng)具有減小的差速器轂跨距、降低的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、減小的差速器直徑、減小的總體差速器尺寸、減小的總體差速器重量和增大的最大扭矩。
本發(fā)明的又一個(gè)方面涉及緊湊錐齒輪式差速齒輪系統(tǒng)，其構(gòu)造成繞差速器殼體平均地分配軸扭矩，由此減小應(yīng)力集中的數(shù)量并允許最優(yōu)化的窗口幾何形狀和較小的殼體橫截面。由此，相比于與傳統(tǒng)的兩個(gè)或四個(gè)小齒輪的差速齒輪系統(tǒng)一起實(shí)用的差速器殼體，差速器殼體可以減小重量。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及緊湊錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)，其包括沿著旋轉(zhuǎn)軸線同軸地對(duì)齊的第一和第二側(cè)錐齒輪。該緊湊錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)還包括安裝在第一和第二側(cè)錐齒輪之間的密集的小錐齒輪列。密集的小錐齒輪列包括包括一定總數(shù)的小錐齒輪。密集的小錐齒輪列的小錐齒輪與第一和第二側(cè)錐齒輪相互嚙合以形成扭矩傳遞裝置，該扭矩傳遞裝置構(gòu)造用于在小錐齒輪與第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪之間傳遞扭矩以及用于允許第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪相對(duì)于彼此以不同的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。每個(gè)小錐齒輪的實(shí)際齒面角值是目標(biāo)齒面角值的至少90%。目標(biāo)齒面角值等于360度除以設(shè)置在密集小錐齒輪列中的小錐齒輪的總數(shù)的兩倍。
各種另外的方面將在隨后的描述中提及。這些方面可涉及各個(gè)特征以及特征的組合。可以理解的是，在前的總體描述和隨后的詳細(xì)描述均僅僅是示范性和說明性的，其不構(gòu)成對(duì)本文中公開的實(shí)施例所基于的廣義概念的限制。


圖1示出了錐齒輪；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明原理的緊湊差速器；示意性地示出該緊湊差速器被結(jié)合在車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，并且包括在兩個(gè)側(cè)錐齒輪之間相互嚙合的密集的一列六個(gè)小錐齒輪；
圖3的剖視 圖顯示了圖2的緊湊差速器的側(cè)錐齒輪和小錐齒輪；
圖4是圖3的緊湊差速器的端視圖，其中一個(gè)側(cè)錐齒輪被移去，以更好地顯示密集的小錐齒輪列；
圖5示意性地顯示了用于圖2-4的緊湊差速器的小錐齒輪布局；
圖6顯示了用于現(xiàn)有技術(shù)差速器的小錐齒輪布局；
圖7的剖視圖顯示了根據(jù)本發(fā)明原理的另一緊湊差速器；該緊湊差速器包括在兩個(gè)側(cè)錐齒輪之間相互嚙合的密集的一列八個(gè)小錐齒輪；
圖8是圖7的緊湊差速器的端視圖，其中一個(gè)側(cè)錐齒輪被移去，以更好地顯示密集的小錐齒輪列；
圖9是用于圖7和8的緊湊差速器的示意性的小齒輪布局。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的示范性方面，其在附圖中被圖示。只要可能，在所有附圖中相同的附圖標(biāo)記將被用于指代相同或相似的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明總體上涉及緊湊的錐齒輪式差速齒輪系統(tǒng)，其在保持了相當(dāng)?shù)幕蛟龃蟮淖畲笈ぞ氐耐瑫r(shí)，比典型的錐齒輪式差速齒輪系統(tǒng)在差速器殼體中需要更小的空間。在某些實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明原理的緊湊錐齒輪式差速齒輪系統(tǒng)可包括安裝在兩個(gè)側(cè)錐齒輪之間的密集小錐齒輪組(即，小錐齒輪列)。在某些實(shí)施例中，密集小錐齒輪組可包括四個(gè)或更多個(gè)小錐齒輪(例如，六個(gè)小錐齒輪、八個(gè)小錐齒輪等等)。在某些實(shí)施例中，側(cè)錐齒輪和小錐齒輪的尺寸和形狀可如此地設(shè)計(jì)使得小錐齒輪之間的空間被最小化。通過有效地利用差速器殼體中的可用設(shè)計(jì)空間，差速器的轂跨距(hub span)、差速器尺寸、差速器重量和差速器旋轉(zhuǎn)損耗(spin loss)都能夠被有利地影響。根據(jù)本發(fā)明原理的設(shè)計(jì)可考慮以下因素，比如小錐齒輪的齒數(shù)、側(cè)錐齒輪的齒數(shù)、錐側(cè)齒輪的徑節(jié)、小錐齒輪的球面半徑、小錐齒輪的外徑、小錐齒輪的齒面角和側(cè)錐齒輪的外徑。
圖1示出了標(biāo)記有各種幾何特征的示例錐齒輪20。如在圖1中所示，Θ表示錐齒輪的齒面角，Rs表示錐齒輪20的球面半徑，Dp表示錐齒輪20的節(jié)徑，且D。表示錐齒輪20 的外徑。錐齒輪20的徑節(jié)如此地計(jì)算錐齒輪20的總齒數(shù)除以節(jié)徑Dp(以英寸為單位)。
圖2-4示出了根據(jù)本發(fā)明原理的緊湊差速器22。緊湊差速器22包括在使用中繞著旋轉(zhuǎn)軸線25旋轉(zhuǎn)的差速器殼體24。軸承26設(shè)置在差速器殼體24的相對(duì)端處。軸承26沿著旋轉(zhuǎn)軸線25同軸地對(duì)齊，并且被構(gòu)造用于將差速器殼體24可旋轉(zhuǎn)地安裝在外殼28 (例如，在圖2中不意性顯不的差速器殼/支座)中。差速器殼體24包括第一殼體件24a和第二殼體件24b。殼體件24a、24b可通過緊固件、焊接或其他技術(shù)緊固在一起。差速器殼體 24包括用于安裝環(huán)形齒輪/齒圈32的凸緣30。在緊湊差速器22的使用中，環(huán)形齒輪/齒圈32與由驅(qū)動(dòng)軸36驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)齒輪34相互嚙合。隨著通過驅(qū)動(dòng)軸36使驅(qū)動(dòng)齒輪34旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)齒輪34接合環(huán)形齒輪/齒圈32，由此使得差速器殼體24繞著旋轉(zhuǎn)軸線25旋轉(zhuǎn)。
仍然參考附圖2-4，緊湊差速器22包括安裝在殼體24中的扭矩傳遞裝置40。扭矩傳遞裝置40包括第一和第二側(cè)錐齒輪42、44(例如，太陽齒輪)，其分別限定沿著旋轉(zhuǎn)軸線25同軸對(duì)齊的第一和第二輸出軸開口 46、48。扭矩傳遞裝置40還包括安裝在第一和第二側(cè)錐齒輪42、44之間的齒輪組50 (例如，行星齒輪組)。齒輪組50可被稱為“十字叉 (spider)”，并且被構(gòu)造用于在差速器殼體24與第一和第二側(cè)錐齒輪42、44之間傳遞扭矩， 同時(shí)允許第一和第二側(cè)錐齒輪42、44繞著旋轉(zhuǎn)軸線25相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)(例如，以不同的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn))。齒輪組50包括密集的小錐齒輪52的列。每個(gè)小錐齒輪52都可旋轉(zhuǎn)地安裝在相對(duì)于差速器殼體24被固定的獨(dú)立的軸54上。每個(gè)小錐齒輪52都與第一側(cè)錐齒輪42 和第二側(cè)錐齒輪44 二者相互嚙合。在其他的實(shí)施例中，多個(gè)小錐齒輪可以被安裝在一緊固到差速器殼體24的公用軸上。
在緊湊差速器22的使用中，第一和第二輸出軸56、58 (見圖2)被優(yōu)選地耦聯(lián)到緊湊差速器22上。第一和第二輸出軸56、58還被顯不為結(jié)合到各自的第一和第二車輪60、62 上。第一輸出軸56可旋轉(zhuǎn)地容納在由差速器殼體24的第一殼體件24a所限定的第一輸出軸開口 64中。第一輸出軸56還通過如花鍵或其他傳遞扭矩的方式可旋轉(zhuǎn)地固定在第一側(cè)錐齒輪42的第一輸出軸開口 46中。第二輸出軸58可旋轉(zhuǎn)地容納在由第二殼體件24b所限定的第二輸出軸開口 66中。第二輸出軸58還通過如花鍵或其他傳遞扭矩的方式可旋轉(zhuǎn)地固定在第二側(cè)錐齒輪44的第二輸出軸開口 48中。
參考圖6，示出了現(xiàn)有技術(shù)的錐齒輪式差速齒輪系統(tǒng)10。差速齒輪系統(tǒng)10包括安裝在一對(duì)側(cè)錐齒輪14(僅示出了一個(gè))之間的四個(gè)小錐齒輪12。小錐齒輪12的尺寸和形狀設(shè)計(jì)成在小錐齒輪12之間存在相當(dāng)大的未被占據(jù)的空間16。由于沒有有效地利用未占據(jù)空間，所以差速器轂跨距、差速器大小和重量以及差速器旋轉(zhuǎn)損耗都被不利地影響。
圖2-5的緊湊差速器22被設(shè)計(jì)用于改善對(duì)差速器殼體24內(nèi)空間的利用，以致相比于具有相似最大扭矩的現(xiàn)有技術(shù)差速器而言，緊湊差速器22具有減小的尺寸、重量和旋轉(zhuǎn)損耗。小齒輪的空間利用在具有四個(gè)或更多個(gè)小錐齒輪的錐齒輪差速齒輪中是重要的， 這是因?yàn)樵谀撤N意義上小齒輪的節(jié)徑由于設(shè)計(jì)損失了。選擇適當(dāng)?shù)凝X輪大小和齒組合可允許該空間被填滿，因此可基于機(jī)構(gòu)中的小錐齒輪的數(shù)量提供盡可能大的小錐齒輪。
在某些實(shí)施例中，小錐齒輪52可被設(shè)計(jì)成實(shí)際齒面角Qa至少等于目標(biāo)齒面角值91的90%。由下列公式來限定目標(biāo)齒面角0t:
Θ t = 360° /(2XGpb)
在上面的公式中，Gpb表示在齒輪組的小錐齒輪列中小錐齒輪52的總數(shù)。在其他實(shí)施例中，實(shí)際齒面角93為目標(biāo)齒面角的Θ t至少95%。在另外其他的實(shí)施例中，實(shí)際齒面角93為目標(biāo)齒面角的0t至少98%。在另外的實(shí)施例中，實(shí)際齒面角ea落在目標(biāo)齒面角Θ t+/-1o%的范圍內(nèi)。
在某些實(shí)施例中，相鄰小錐齒輪的齒面是平行的或基本平行的。在其他實(shí)施例中， 相鄰小錐齒輪的齒面不是平行的。在某些實(shí)施例中，實(shí)際齒面角可大于目標(biāo)齒面角。在這些實(shí)施例中，小錐齒輪的球面半徑、外徑、輪齒的齒頂高和輪齒的齒根高可設(shè)計(jì)成防止在相鄰小錐齒輪之間的接觸/干涉。在某些實(shí)施例中，小錐齒輪的輪齒被設(shè)計(jì)成在相鄰小錐齒輪的輪齒之間具有O. 8毫米加或減10%的齒側(cè)隙。在某些實(shí)施例中，小錐齒輪如此地設(shè)計(jì) 設(shè)定小錐齒輪邊界B1、B2(見圖4)在與目標(biāo)齒面角對(duì)應(yīng)的線L(見圖4)的相對(duì)側(cè)上偏移一預(yù)定的量(例如，O. 4毫米加或減10% )。然后成形相鄰的小錐齒輪(例如，通過調(diào)節(jié)齒頂高和齒根高)，以盡可能靠近它們相應(yīng)的錐齒輪邊界B1、B2。偏移量確保在相鄰小錐齒輪之間提供了足夠的齒側(cè)隙，并且該偏移量基于用于制造(例如，鍛造)小錐齒輪的制造公差。 在某些實(shí)施例中，在相鄰小錐齒輪之間的齒側(cè)隙小于1. 5mm，或者更優(yōu)選地小于1. 0mm。
在圖2-5的實(shí)施例中，齒輪組50包括密集的小錐齒輪列,其包括六個(gè)小錐齒輪52。 因此，用于該實(shí)施例的目標(biāo)齒面角91是30°。在某些實(shí)施例中，用于該錐齒輪列的實(shí)際齒面角9a是至少0.9X et(即，27° )。在其他實(shí)施例中，用于該錐齒輪列的實(shí)際齒面角ea 是至少0.95X et(即，28.5° )。進(jìn)一步在其他的實(shí)施例中，用于該錐齒輪列的實(shí)際齒面角 93是至少0.98\03即，29.4° )。在另外的實(shí)施例中，用于該錐齒輪列的實(shí)際齒面角Qa 是至少29. 5°。進(jìn)一步在另外的實(shí)施例中，用于該錐齒輪列的實(shí)際齒面角03是29.58°。 進(jìn)一步在其他實(shí)施例中，用于該錐齒輪列的實(shí)際齒面角ea落在et+/-1o%的范圍內(nèi)(即， 27° 33° )。在圖5中標(biāo)記了實(shí)際和目標(biāo)小齒輪齒面角03和0t。
在某些實(shí)施例中，小錐齒輪52每一個(gè)的實(shí)際小齒輪外徑Dm都可以是目標(biāo)小齒輪外徑Drt的至少80%。由 下列公式來限定目標(biāo)小齒輪外徑Drt
Dot = 2XRSXsin( Θ t)
在上面的公式中，Rs是小錐齒輪52的球面半徑,而Θ t是小錐齒輪52的目標(biāo)齒面角。在其他實(shí)施例中，小錐齒輪52中的每一個(gè)的實(shí)際外徑值Dm都可以是目標(biāo)外徑Dtrt的至少85%或至少90%。
在圖2-5的實(shí)施例中，小錐齒輪52可設(shè)置有十個(gè)小齒輪齒，并且側(cè)錐齒輪42、44 可具有二十四個(gè)側(cè)齒。在本實(shí)施例的一個(gè)示例中，側(cè)齒輪42、44可具有9. 5的徑節(jié)。在本實(shí)施例的一個(gè)示例中，側(cè)錐齒輪42、44可具有2. 577英寸的外徑。在本實(shí)施例的一個(gè)示例中，小錐齒輪52每一個(gè)都可具有1. 53543307英寸的球面半徑。小錐齒輪52的目標(biāo)外徑Drt 等于1. 516英寸，實(shí)際外徑Dm等于1. 321英寸。
圖7-9示出了根據(jù)本發(fā)明原理的另一個(gè)差速器122。除了在第一和第二側(cè)錐齒輪 142、144之間設(shè)置有八個(gè)小錐齒輪152以外，差速器122具有與差速器22相同的構(gòu)造。因此，用于該實(shí)施例的目標(biāo)齒面角91是22.5°。在某些實(shí)施例中，用于該錐齒輪列的實(shí)際齒面角Qa是至少0.9X Qt(即，20.25° )。在其他實(shí)施例中，用于該錐齒輪列的實(shí)際齒面角 03是至少0.95父01(即，21.36° )。進(jìn)一步在其他實(shí)施例中，用于該錐齒輪列的實(shí)際齒面角Qa是至少0.98X Qt(即，22.05° )。在另外的實(shí)施例中，用于該錐齒輪列的實(shí)際齒面角Qa是至少22. 25°。進(jìn)一步在另外的實(shí)施例中，用于該錐齒輪列的實(shí)際齒面角93是 22.9°。在圖9中標(biāo)記了實(shí)際小齒輪齒面角和目標(biāo)小齒輪齒面角03和0t。
在圖7-9的實(shí)施例中，小錐齒輪52可設(shè)置有十個(gè)小齒輪齒，并且側(cè)錐齒輪42、44 可設(shè)置有三十二個(gè)側(cè)齒。在本實(shí)施例的一個(gè)示例中，側(cè)齒輪42、44可具有12的徑節(jié)。在本實(shí)施例的一個(gè)示例中，側(cè)錐齒輪42、44可具有2. 696英寸的外徑。在本實(shí)施例的一個(gè)示例中，小錐齒輪52每一個(gè)都可具有1. 62401575英寸的球面半徑。小錐齒輪52的目標(biāo)外徑Drt 等于1. 264英寸、實(shí)際外徑Dm等于1. 058英寸。
下面提供的表I列出了齒組合，其為四個(gè)、六個(gè)和八個(gè)小錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)提供了足夠的齒輪強(qiáng)度。對(duì)于每一個(gè)實(shí)施例，表I列出了設(shè)置在小錐齒輪上的小齒輪齒數(shù)、設(shè)置在側(cè)錐齒輪上的側(cè)齒數(shù)、側(cè)錐齒輪的徑節(jié)、小錐齒輪的球面半徑(英寸)、小錐齒輪的目標(biāo)外徑(英寸)、小錐齒輪的實(shí)際外徑(英寸)、小錐齒輪的實(shí)際齒面角(度)、側(cè)齒輪的外徑(英寸)以及實(shí)際小齒輪外徑與目標(biāo)小齒輪外徑相比減小的量(英寸)。在表I中列出的類型的實(shí)施例可被構(gòu)造成相比于具有相當(dāng)?shù)淖畲笈ぞ氐牡湫偷默F(xiàn)有技術(shù)錐齒輪差速機(jī)構(gòu)而言具有相對(duì)窄的轂跨距、相對(duì)小的筒體直徑(barrel diameter)、相對(duì)低的重量和相對(duì)低的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。較窄的轂跨距、較小的筒體直徑、較低的重量和較低的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可單獨(dú)地或者組合地提高燃油經(jīng)濟(jì)性。另外，根據(jù)本發(fā)明原理的錐齒輪差速機(jī)構(gòu)的緊湊本質(zhì)允許這種機(jī)構(gòu)被使用在具有有限空間約束的應(yīng)用場合中。
表I
權(quán)利要求
1.一種錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu),包括 沿一旋轉(zhuǎn)軸線同軸地對(duì)齊的第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪；和 安裝在所述第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪之間的小錐齒輪列，所述小錐齒輪列包括一定總數(shù)的小錐齒輪，小錐齒輪與第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪相互嚙合以形成一扭矩傳遞裝置，該扭矩傳遞裝置構(gòu)造用于在小錐齒輪與第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪之間傳遞扭矩以及用于允許第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪相對(duì)于彼此以不同的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，每個(gè)小錐齒輪的實(shí)際齒面角值是目標(biāo)齒面角值的至少90%，目標(biāo)齒面角值等于360度除以兩倍的小錐齒輪總數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，實(shí)際齒面角值是目標(biāo)齒面角值的至少95%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，實(shí)際齒面角值是目標(biāo)齒面角值的至少98%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)小錐齒輪的實(shí)際外徑值是目標(biāo)外徑值的至少80%，其中每個(gè)小錐齒輪具有球面半徑，并且其中每個(gè)小錐齒輪的目標(biāo)外徑值等于2乘以球面半徑乘以目標(biāo)齒面角值的正弦值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)小錐齒輪的實(shí)際外徑值是目標(biāo)外徑值的至少85%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)小錐齒輪的實(shí)際外徑值是目標(biāo)外徑值的至少90%。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，實(shí)際齒面角值落在目標(biāo)齒面角值+/-10%的范圍內(nèi)。
8.—種錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu),包括 差速器殼體，其包括用于安裝環(huán)形錐齒輪的外凸緣，差速器殼體限定沿著殼體的旋轉(zhuǎn)軸線同軸地對(duì)齊的第一輸出軸開口和第二輸出軸開口； 以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在差速器殼體中的第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪，所述第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪沿著殼體的旋轉(zhuǎn)軸線同軸地對(duì)齊，第一側(cè)錐齒輪限定第一軸開口，該第一軸開口提供與容納在所述第一輸出軸開口中的第一輸出軸的第一扭矩傳遞連接裝置，并且側(cè)錐齒輪限定第二軸開口，該第二軸開口提供與容納在第二輸出軸軸頸軸承中的第二輸出軸的第二扭矩傳遞連接裝置；和 多個(gè)安裝在第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪之間的小錐齒輪，多個(gè)小錐齒輪包括一定總數(shù)的小錐齒輪，多個(gè)小錐齒輪以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在緊固至差速器殼體的小齒輪軸上，多個(gè)小錐齒輪與第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪相互嚙合以形成扭矩傳遞裝置，該扭矩傳遞裝置構(gòu)造用于在小錐齒輪與第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪之間傳遞扭矩，以使得第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪繞著旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，該扭矩傳遞裝置還構(gòu)造成允許第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪相對(duì)于彼此繞著旋轉(zhuǎn)軸線以不同的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，每個(gè)小錐齒輪的實(shí)際齒面角值是目標(biāo)齒面角值的至少90%，目標(biāo)齒面角值等于360度除以兩倍的小錐齒輪總數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，實(shí)際齒面角值是目標(biāo)齒面角值的至少95%。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，實(shí)際齒面角值是目標(biāo)齒面角值的至少98%。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)小錐齒輪的實(shí)際外徑值是目標(biāo)外徑值的至少80%，其中每個(gè)小錐齒輪具有球面半徑，并且其中每個(gè)小錐齒輪的目標(biāo)外徑值等于2乘以球面半徑乘以目標(biāo)齒面角值的正弦值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)小錐齒輪的實(shí)際外徑值是目標(biāo)外徑值的至少85%。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)小錐齒輪的實(shí)際外徑值是目標(biāo)外徑值的至少90%。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，小錐齒輪的總數(shù)等于六。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)小錐齒輪具有10個(gè)小齒輪齒，并且每個(gè)側(cè)錐齒輪具有24個(gè)側(cè)齒輪齒。
16.一種錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu),包括 差速器殼體，其包括用于安裝環(huán)形錐齒輪的外凸緣，差速器殼體限定沿著殼體的旋轉(zhuǎn)軸線同軸地對(duì)齊的第一輸出軸開口和第二輸出軸開口； 以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在差速器殼體中的第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪，所述第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪沿著殼體的旋轉(zhuǎn)軸線同軸地對(duì)齊，第一側(cè)錐齒輪限定第一軸開口，該第一軸開口提供與容納在所述第一輸出軸開口中的第一輸出軸的第一扭矩傳遞連接裝置，并且側(cè)錐齒輪限定第二軸開口，該第二軸開口提供與容納在第二輸出軸軸頸軸承中的第二輸出軸的第二扭矩傳遞連接裝置；和 6個(gè)安裝在第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪之間的小錐齒輪，所述小錐齒輪以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在緊固至差速器殼體的小齒輪軸上，所述小錐齒輪與第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪相互嚙合以形成扭矩傳遞裝置，該扭矩傳遞裝置構(gòu)造用于在小錐齒輪與第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪之間傳遞扭矩，以使得第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪繞著旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，該扭矩傳遞裝置還構(gòu)造成允許第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪相對(duì)于彼此繞著旋轉(zhuǎn)軸線以不同的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，每個(gè)小錐齒輪的實(shí)際齒面角值落在27到33度的范圍內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)小錐齒輪具有10個(gè)齒，并且每個(gè)側(cè)錐齒輪具有24個(gè)齒。
18.—種錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu),包括 差速器殼體，其包括用于安裝環(huán)形錐齒輪的外凸緣，差速器殼體限定沿著殼體的旋轉(zhuǎn)軸線同軸地對(duì)齊的第一輸出軸開口和第二輸出軸開口； 以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在差速器殼體中的第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪，所述第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪沿著殼體的旋轉(zhuǎn)軸線同軸地對(duì)齊，第一側(cè)錐齒輪限定第一軸開口，該第一軸開口提供與容納在所述第一輸出軸開口中的第一輸出軸的第一扭矩傳遞連接裝置，并且側(cè)錐齒輪限定第二軸開口，該第二軸開口提供與容納在第二輸出軸軸頸軸承中的第二輸出軸的第二扭矩傳遞連接裝置；和 8個(gè)安裝在第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪之間的小錐齒輪，所述小錐齒輪以可旋轉(zhuǎn)的方式安裝在緊固至差速器殼體的小齒輪軸上，所述小錐齒輪與第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪相互嚙合以形成扭矩傳遞裝置，該扭矩傳遞裝置構(gòu)造用于在小錐齒輪與第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪之間傳遞扭矩，以使得第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪繞著旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，該扭矩傳遞裝置還構(gòu)造成允許第一側(cè)錐齒輪和第二側(cè)錐齒輪相對(duì)于彼此繞著旋轉(zhuǎn)軸線以不同的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，每個(gè)小錐齒輪的實(shí)際齒面角值落在20. 25到24. 75度的范圍內(nèi)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，每個(gè)小錐齒輪具有10個(gè)齒，并且每個(gè)側(cè)錐齒輪具有32個(gè)齒。
20.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，相鄰小錐齒輪之間的齒側(cè)隙小于I. 5毫米。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，齒側(cè)隙小于I.O毫米。
全文摘要
公開了一種緊湊錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)，其中小錐齒輪以密集排列的方式布置。該緊湊錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)包括沿著旋轉(zhuǎn)軸線同軸地對(duì)齊的第一和第二側(cè)錐齒輪。該緊湊錐齒輪差速齒輪機(jī)構(gòu)還包括安裝在第一和第二側(cè)錐齒輪之間的小錐齒輪列。小錐齒輪與第一和第二側(cè)錐齒輪相互嚙合，以形成在小錐齒輪與第一和第二側(cè)錐齒輪之間傳遞扭矩并允許第一和第二側(cè)錐齒輪相對(duì)于彼此以不同的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的扭矩傳遞裝置。每個(gè)小錐齒輪的實(shí)際齒面角值落在目標(biāo)齒面角值+/-10％的范圍內(nèi)。目標(biāo)齒面角值等于360度除以兩倍的設(shè)置在小錐齒輪列中的小錐齒輪的總數(shù)。
文檔編號(hào)F16H48/38GK102979880SQ20121039516
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
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