本发明专利技术公开了一种用作混合动力汽车动力耦合装置的差速器。旨在克服现有技术存在的过长时间运行差速器的行星齿轮（３）与行星齿轮轴（４）之间严重滑磨而导致差速器的行星齿轮（３）与半轴齿轮不正确啮合的问题。其包括差速器壳体（１）、左半轴齿轮（２）、行星齿轮（３）、行星齿轮轴（４）、滚针（５）与右半轴齿轮（６）。增设的滚针（５）均匀地安装在差速器的行星齿轮（３）轴孔与行星齿轮轴（４）轴端之间，滚针（５）对称轴线与行星齿轮轴（４）的对称轴线和行星齿轮（３）轴孔的对称轴线平行，滚针（５）的圆柱面与滚针（５）内侧行星齿轮轴（４）轴端的圆柱面和滚针（５）外侧差速器的行星齿轮（３）轴孔内圆柱面为同时接触的滚动连接。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种混合动力汽车的动力耦合装置，更具体地说，本专利技术涉及 一种用作混合动力汽车动力耦合装置的差速器。
技术介绍
节能与环保是21世纪汽车发展的两大主题，电动汽车是传统燃油内燃机汽 车的理想替代品，但受蓄电池能量的限制以及燃料电池高成本的约束，混合动 力汽车可视为一种综合解决上述问题的可行方案。混合动力汽车是由两种或两 种以上动力源提供动力，当前比较普遍的方案是采用发动机与电动机、发电机 进行组合。如何实现混合动力汽车发动机与电动机、发电机之间的动力分配， 是发展混合动力汽车必须解决的关键问题之一 。利用差速器作为混合动力汽车用的动力耦合装置，能够实现混合动力汽车 连续型串并联驱动形式，通过调节发电机的转速、转矩可使发动机工作在最佳 效率点，彻底解决了传统发动机由于与车轮的机械连接造成的工作点效率低下 的问题，从而实现电动无级连续变速(ECVT)的控制性能。利用高转矩特性的 电动机实现传统变速器的增加转矩功能，可消除变速器、离合器等机构，使整 车动力传动系统得到极大简化。通过合理控制发电机输出功率，可实现行车过 程中实时调节电池SOC (电量状态)的功能。由于汽车传统差速器的行星齿轮自转转速较小，且运动时间较短，因此汽 车传统差速器的行星齿轮与行星齿轮轴之间无任何连接部件，仅靠两者之间的 驱动桥润滑油就能改善其相对运动时的滑磨。目前所提出的润滑方法包括适 当增加差速器零部件的配合间隙，增大孔与轴接触线上的压力角，形成有效楔 形间隙，促进油膜形成；在半轴齿轮、行星齿和十字轴上增加油道，使飞溅的 油滴迅速进入摩擦表面，构成较好的润滑环境；对齿轮轴进行磷化处理，保证 初始的润滑磨合；加装流体输送装置，利用可控压力调节机构对差速器进行润 滑；设置润滑油池，保证润滑。但当传统差速器用作混合动力汽车动力耦合装置时，其左右输出半轴始终 存在较大转速差，差速器行星齿轮及行星齿轮轴依靠上述润滑方法只能维持短 时间的相对转动，否则会出现两者之间的严重滑磨，导致差速器行星齿轮与半 轴齿轮的不正确啮合，甚至出现轮齿损坏，不但大大降低了差速器的寿命，且 影响汽车的正常动力传递。目前的专利专利技术中，均没有对差速器用作混合动力 汽车动力耦合装置时的润滑问题提出解决方法
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术存在的传统差速器过长时间运 行会出现差速器的行星齿轮与行星齿轮轴之间严重滑磨而导致差速器的行星齿 轮与半轴齿轮不正确啮合的问题，提供一种能够成为混合动力汽车的用作动力耦合装置的差速器。为解决上述技术问题，本专利技术是采用如下技术方案实现的用作混合动力汽车动力耦合装置的差速器包括差速器壳体、左半轴齿轮、右半轴齿轮、行星 齿轮与行星齿轮轴，行星齿轮分别套装在行星齿轮轴的端部。在行星齿轮轴孔 和行星齿轮轴轴端之间均匀地安装有滚针，滚针的对称轴线与行星齿轮轴的对 称轴线和行星齿轮轴孔的对称轴线平行，滚针的圆柱面与滚针内侧行星齿轮轴 轴端的圓柱面和滚针外侧行星齿轮轴孔的内圆柱面为同时接触的滚动连接。技术方案中在所述的差速器的行星齿轮轴的轴端处加工有防止滚针脱落的 轴肩，即在行星齿轮轴轴端处加工一个横截面为矩形的圆环凹槽，圆环凹槽的对称轴线与行星齿轮轴的对称轴线共线；所述的行星齿轮轴采用的是直轴或者 是十字形轴；所述的在行星齿轮轴孔与行星齿轮轴轴端之间均勻地安装的滚针 能够被滚针轴承替换。与现有技术相比本专利技术的有益效果是1. 利用对传统差速器结构上的改进，实现了将差速器用作混合动力汽车的 动力耦合装置，从而大大简化了混合动力汽车动力耦合装置的全新设计与试制， 节省时间，节约开销。2. 本专利技术将传统差速器行星齿轮轴的轴端圆柱面和行星齿轮的轴孔内圓 柱面之间的滑动摩擦改进为滚动摩擦，可有效提高传统差速器最大转速差的限 制，使得传统差速器左、右半轴齿轮之间转速差超过2500rpm而不会出现原传 统差速器的严重滑磨情况，以完全满足其用作混合动力汽车动力耦合装置对转 速的需求。并且还能有效传递整车动力性所要求的转矩，使改进后的传统差速 器能够有效、可靠传递动力。附图说明下面结合附图对本专利技术作进 一 步的说明 图1是用作混合动力汽车动力耦合装置的差速器的结构示意图； 图2是用作混合动力汽车动力耦合装置的差速器中直轴式的行星齿轮轴的 受力图中1.差速器壳体，2.左半轴齿轮，3.行星齿轮,4.行星齿轮轴，5.滚针，6. 右半轴齿轮。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作详细的描述参阅图1,本专利技术所述的用作混合动力汽车动力耦合装置的差速器是对传4统的差速器进行了局部结构的改进设计，具体的说，为了改善差速器的行星齿轮3轴孔与行星齿轮轴4的轴端之间相对高速运转时的摩擦工况，在差速器的 行星齿轮3轴孔与行星齿轮轴4的轴端之间均匀地安装有一定数量与一定大小 的滚针5。设置时滚针5的对称轴线与行星齿轮轴4的对称轴线和行星齿轮3 轴孔的对称轴线应平行，滚针5的圓柱面与滚针5内侧行星齿轮轴4轴端的圓 柱面和滚针5外侧差速器的行星齿轮3轴孔的内圆柱面应同时接触成滚动连接。 为了使这种结构更好地工作，应对差速器的行星齿轮3轴孔和行星齿轮轴4轴 端，即对差速器的行星齿轮3轴孔和对与行星齿轮3轴孔相配合的行星齿轮轴 4部分进行热处理加工，使差速器的行星齿轮3的轴孔和行星齿轮轴4轴端的 硬度达到HRC60,增加差速器的行星齿轮3的轴孔与行星齿轮轴4轴端的硬度， 和滚针5的硬度(HRC60)相匹配，从而增加了用作混合动力汽车动力耦合装置 的差速器的使用效果与寿命。另一方面在差速器的行星齿轮轴4的轴端处加工 有防止滚针5脱落的轴肩。也就是在差速器的行星齿轮轴4的轴端处加工一个 横截面为矩形的圆环凹槽，圆环凹槽的对称轴线与行星齿轮轴4的对称轴线要 共线。 一般的情况下差速器的行星齿轮轴4是一个直轴(用在小型车上)或者 是一个呈十字形的垂直相交轴即十字形轴(用在大、中型车上)。对于直轴就在 直轴的两端处分别加工一个结构与尺寸大小相同的圓环凹槽，而对于十字形轴 就应该在十字形的垂直相交轴的四个轴端分别加工一个结构与尺寸大小相同的 圓环凹槽，本专利技术中所列举的设计计算的实施例就是采用 一个直轴的差速器。 将滚针5安装在圓环凹槽中以免差速器运行时滚针5从行星齿轮3的轴孔与行 星齿轮轴4的轴端之间脱落。这样行星齿轮3的轴孔与行星齿轮轴4的轴端之 间的连接由原来的滑动连接变为行星齿轮3的轴孔与行星齿轮轴4的轴端分别 与滚针5的滚动连接，这必将大大地改善行星齿轮3的轴孔与行星齿轮轴4的 轴端相对高速运转时的摩擦关系，避免出现严重滑磨问题。下面以中国第一汽车集团公司生产的型号为CA6440的差速器为例说明如 何将其改进成为用作混合动力汽车动力耦合装置的差速器该差速器包括有差速器壳体l、左半轴齿轮2、行星齿轮3、直轴式的行星 齿轮轴4与右半轴齿轮6，结构改进设计前，2个行星齿轮3通过轮心处的轴孔 套装在直轴式的行星齿轮轴4的两端成滑动连接。结构改进设计后，在行星齿 轮3的轴孔与行星齿轮轴4的轴端之间均匀设置有一定凄t量的滚针。滚针的大 小和数量如何选择呢？1.滚针尺寸规格和数量的设计选择参阅图1，滚针5的尺寸规格本着满足滚针5承受的载荷和转速特性的基 础之上尽可能选择直径较小滚针为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用作混合动力汽车动力耦合装置的差速器，包括差速器壳体（１）、左半轴齿轮（２）、右半轴齿轮（６）、行星齿轮（３）与行星齿轮轴（４），行星齿轮（３）套装在行星齿轮轴（４）的端部，其特征是在行星齿轮（３）轴孔和行星齿轮轴（４）轴端之间均匀地安装有滚针（５），滚针（５）的对称轴线与行星齿轮轴（４）的对称轴线和行星齿轮（３）轴孔的对称轴线平行，滚针（５）的圆柱面与滚针（５）内侧行星齿轮轴（４）轴端的圆柱面和滚针（５）外侧行星齿轮（３）轴孔的内圆柱面为同时接触的滚动连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何立，靳立强，宋大凤，王加雪，王鹏宇，王庆年，王伟，于永涛，于远彬，曾小华，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]
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