[发明专利]高强度的汽车驱动桥差速器壳体单元装置及其加工方法

说明书

一种高强度的汽车驱动桥差速器壳体单元装置及其加工方法，装置设有：差速器左、右两个半壳体和连接螺栓，两个圆锥滚子轴承，位于右半壳体外侧周边和内凹中间的从动轮和中壳体。左、右两个半壳体分别与尾端的圆锥滚子轴承内圈连接为一体，右半壳体还与螺旋锥齿轮从动轮组成一体。其中，带有圆锥滚子轴承内圈的左半壳体、带有圆锥滚子轴承内圈和螺旋锥齿轮从动轮的右半壳体都是精密模锻塑性成形工艺加工为零件毛坯，经热处理工艺和切削加工制成。圆锥滚子轴承外圈外径尺寸保持不变，若轴承的圆锥滚子直径增粗或保持不变，则轴承外圈厚度相应保持不变或增厚度，以增强该差速器壳体单元装置的机械性能。该装置自重轻，能提高汽车运载性能和使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种高强度的汽车驱动桥差速器壳体单元装置及其加工方法，属于汽车驱动桥传动结构的主要组成部件—螺旋锥齿轮从动轮、差速器壳体和轴承优化结构的设计和加工制造的技术领域。

背景技术

汽车驱动桥是车辆的核心总成之一，也是底盘动力传动系统的末端。驱动桥中的齿轮主要包括两个零件：主减速器齿轮(螺旋锥齿轮)和差速器齿轮(直齿锥齿轮)。主减速器齿轮用于将转动扭矩动力进一步降低转速，并增大其扭矩，改变动力的传动方向，从而获得足够的汽车牵引力和适当的转速。当汽车转弯或行驶在不平坦路面的过程中，左右驱动车轮是以不同的角速度转动的。差速器齿轮的动力传递能够保证两侧驱动车轮与地面之间都是在做纯滚动，以避免发生车轮打滑等现象。因此，汽车驱动桥的质量好坏会对汽车的可靠性和耐久性产生巨大影响，此外，汽车驱动桥的质量好坏也对汽车的动力性、经济性、平稳性和机动性起着至关重要的作用。

国内汽车驱动桥是在国外装载机、叉车车桥技术的基础上，结合重型汽车驱动桥的结构自主研发而成的。但是，由于技术基础薄弱和设计能力不足等因素，导致当前我国汽车驱动桥的整体重量体积较大、结构性能较弱、服役寿命短，在运行过程中的齿轮传动噪音高、早期失效普遍等许多问题。因此，针对当前汽车驱动桥出现的多种问题，结合国情对其进行优化设计已经成为业内科技人员关注的焦点和急需解决的课题。

参见图1，先以国内应用较为普遍的某奔驰商用车的驱动桥结构为例，介绍汽车驱动桥差速器壳体单元的结构组成：1和6为差速器传动轴上的圆锥滚子轴承，2和7分别为差速器的左半壳体和右半壳体，3为螺旋锥齿轮从动轮，4为差速器的两个半壳体：左半壳体2和右半壳体7的连接螺栓，8为差速器右半壳体7与螺旋锥齿轮从动轮3的连接螺栓。目前，国内常见的差速器壳体主要采用铸造成形的零件毛坯加工方式，而且，为了加强该加速器左右两个壳体的机械强度，通常还要在这两个半壳体的外表面上增设若干个加强筋5，这样不仅增加钢材的消耗，还无形中增加了差速器壳体的自重。

精密成形工艺作为一种先进制造技术，是在传统模锻工艺的基础上逐步发展起来的。这种工艺不仅克服了切削加工的原材料利用率低、生产效率低和因切断金属纤维流线而造成包括其弯曲强度等多项机械性能降低的缺点。因此，与采用传统铸造工艺生产的零件相比较，利用先进的精密模锻成形工艺显著提升了机械零部件的多项机械性能，更加提供符合21世纪的高效、精密、绿色和清洁的先进制造技术的发展趋势。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种结构创新的高强度的汽车驱动桥差速器壳体单元装置及其加工方法，本发明是利用精密模锻塑性成形工艺将多个零件整合构成一个组合单元装置，即用精密模锻塑性成形技术将汽车驱动桥中的螺旋锥齿轮从动轮、轴承内圈和差速器半壳体多个零件作为一个整体构件，采用精密锻造与切削加工工艺制成，以便能够在显著节省钢材基础上，提高钢材致密度，优化零件的微观组织结构，保存完整的金属流线，以便能够提高该驱动桥差速器壳体单元装置中的各个零部件的机械性能，并减轻自重，从而提高汽车的运载性能和使用寿命。