[发明专利]配套汽车差速器的修正弧齿锥齿轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种锥齿轮，具体地讲，本发明涉及一种适合汽车差速器配套的修正弧齿锥齿轮，该齿轮的弧齿经修正设计，精锻时易脱模，属于金属模压成形技术领域。

背景技术

传统的汽车差速器由两个半轴齿轮、两个行星齿轮和行星架组成差速机构。所配套的半轴齿轮和行星齿轮均为直齿锥齿轮，因直齿齿面简洁，采用精锻成形工艺可实现大批量生产。尽管如此，直齿锥齿轮的齿面存在一定的结构缺陷，最大缺陷是直齿锥齿轮啮合为全齿面线接触，齿面接触区对制造误差、安装误差比较敏感，易产生边缘接触而恶化传动质量。为了改善汽车差速器的传动质量，本行业通常采用齿面修形技术改善直齿锥齿轮的啮合质量，即在齿面上沿齿高、齿长方向修形，齿面经修形后成为“鼓形齿”。但是，试制过程中齿面修形方式和修形量难以确定，需通过若干次试切法和啮合质量检测才能最终确定。随着高速、重载汽车对传动质量的要求提高，配装“鼓形齿”的差速器达不到使用要求。理论上弧齿锥齿轮传动为局部瞬时点接触，啮合重合度大，对制造误差、安装误差不敏感，传动平稳，此类特征特别适合汽车差速器配套。常规设计的弧齿锥齿轮弧齿结构特征呈立体曲面结构，精锻工艺存在脱模难的实际问题，严重制约了弧齿锥齿轮在汽车差速器中的配套。弧齿锥齿轮用切削加工方法可实现精确制造，但制造工时长，制造成本大，同样也不适合汽车差速器配套。

发明内容

本发明主要针对常规设计的弧齿锥齿轮难脱模的实际问题，提出一种配套汽车差速器的修正弧齿锥齿轮，该齿轮与常规设计的弧齿锥齿轮弧齿相比螺旋角小，压力角大，齿项高系数小，精锻时易脱模。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

配套汽车差速器的修正弧齿锥齿轮，它包括以弧齿相啮合的行星齿轮和半轴齿轮。其改进之处在于：所述行星齿轮和半轴齿轮的弧齿修正参数为螺旋角1⁰～10⁰，压力角22.5⁰～25⁰及齿顶高系数0.7～0.8。

上述结构中，作为行星齿轮和半轴齿轮的弧齿轮需要根据具体的齿形参数进行调整螺旋角、压力角和齿顶高系数。螺旋角的调整需要兼顾能否直接出模、轴向力的承受大小、重合度的大小。压力角主要考虑对直接出模是否有利。齿顶高系数要考虑齿顶是否变尖及重合度的大小。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、弧齿的齿面啮合本身为局部接触，齿形修正设计容易，易实现；

2、通过减少弧齿的螺旋角和增加压力角，并采用短齿制这些改善曲面结构的措施，使得螺旋齿轮精锻后脱模无障碍，有利于应用精锻成形工艺实现大批量、低成本生产；

3、修正弧齿锥齿轮传动时为瞬时点接触，有利于提高传动副的运转平稳性和承载能力。

附图说明

图1是应用本发明制作的行星齿轮和半轴齿轮在汽车差速器中组成传动副的结构示意图。

图2是本发明行星齿轮精锻齿模结构放大示意图，图中展示弧齿结构对脱模设有障碍。

图3是本发明半轴齿轮精锻齿模结构放大示意图，图中展示弧齿结构对脱模设有障碍。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。

图1中所示的配套汽车差速器的弧齿锥齿轮，它包括以弧齿相啮合的行星齿轮和半轴齿轮。所述行星齿轮1和半轴齿轮2的弧齿修正参数为螺旋角1⁰～10⁰，压力角22.5⁰～25⁰及齿顶高系数0.7～0.8。本实施例中行星齿轮1为12只齿，半轴齿轮2为18只齿，配对啮合在汽车差速器中。为了做到精锻后无障碍脱模，特将弧齿按螺旋角1⁰，压力角25⁰,齿顶高系数0.775修正设计。由于采用上述参数修正设计，使得弧齿趋于平直、短矮，精锻后能够做到直接脱模。修正弧齿锥齿轮用精锻成形工艺加工，大大减少制造工时和制造成本，最重要的是修正弧齿锥齿轮传动时为瞬时点接触，提高了传动副的运转平稳性和承载能力，特别适合汽车差速器配套应用，有利于提高汽车的传动质量。