驱动桥传动系统和平地机
技术领域
本公开涉及工程机械领域，特别涉及一种驱动桥传动系统和平地机。
背景技术
平地机广泛应用于路面施工中。施工时，平地机多为持续负载行驶，尤其在大型矿山等恶劣工况下，需使用牵引力大、负载大的大马力平地机，平地机传动系统的环境可靠性对其整机性能起着至关重要的作用。
传统的平地机传动系统中，驱动桥传动系统采用分段式桥壳与平衡箱组合的传动方式，处于桥壳中间的主传动装置将变速箱输入的动力进一步降低转速、增大扭矩后，经过差速器、半轴传给桥壳两端的行星传动装置，行星传动装置的输出端带动平衡箱中的双排链轮进而带动两条滚子链条，从而将动力传递至驱动轮。
在实现本公开的过程中，发明人发现这种驱动桥传动系统存在下列不足：分段式桥壳由主传动装置的桥壳和行星传动装置的桥壳组装而成，累计误差大，对零件加工和装配要求高，维修复杂，制造和维修的成本高；链传动存在多边形效应，链条本身质量较大，平地机行驶过程中不能保证恒定的瞬时传动比且易产生较大的动载荷；分段式桥壳与平衡箱组合的传动方式下，传动环节多、结构复杂且零件数目多，导致传动效率损失较多。上述不足使这种驱动桥传动系统不适宜用于牵引力大、负载大的工况。
实用新型内容
本公开的目的在于提供一种驱动桥传动系统和平地机，以简化平地机的传动结构，提升平地机传动系统的环境可靠性。
本公开的第一方面提供一种驱动桥传动系统，包括：
桥壳；
主传动装置，安装于所述桥壳内；
半轴，设置于所述主传动装置两侧，所述半轴的第一端与所述主传动装置传动连接。
平衡箱，设置于所述桥壳的两侧，所述平衡箱与所述桥壳装配连接；
平衡箱传动机构，安装于所述平衡箱内，所述平衡箱传动机构与所述半轴的第二端传动连接，所述平衡箱传动机构为齿轮传动机构，所述齿轮传动机构的各齿轮的轴线互不重合；和
轮边减速器，设置于所述平衡箱端部，所述轮边减速器与所述平衡箱传动机构传动连接。
根据本公开的一些实施例，所述平衡箱传动机构包括：
输入轴，安装于所述平衡箱上，所述输入轴与所述半轴的第二端传动连接；
输入齿轮，设置于所述输入轴上；
输出轴，安装于所述平衡箱上，所述输出轴与所述轮边减速器传动连接；和
输出齿轮，设置于所述输出轴上，所述输出齿轮与所述输入齿轮传动连接。
根据本公开的一些实施例，所述平衡箱与所述桥壳在所述平衡箱中部装配连接，所述平衡箱传动机构包括设置于所述平衡箱两端的两组所述输出轴和所述输出齿轮。
根据本公开的一些实施例，所述平衡箱传动机构包括：
至少一个中间轴，所述中间轴安装于所述平衡箱上且位于所述输入轴与所述输出轴之间；和
至少一个中间齿轮，所述中间齿轮设置于所述中间轴上，所述输入齿轮、各所述中间齿轮和所述输出齿轮顺次啮合。
根据本公开的一些实施例，所述桥壳为整体式桥壳。
根据本公开的一些实施例，所述主传动装置包括：
主减速器，包括相互啮合的第一伞齿轮和第二伞齿轮；和
差速器，与所述第二伞齿轮和所述半轴的第一端传动连接。
根据本公开的一些实施例，所述轮边减速器包括：
太阳轮，与所述平衡箱传动机构传动连接；
行星轮，所述行星轮与所述太阳轮啮合；
行星轮架，与所述行星轮可转动地连接；和
齿圈，与所述平衡箱相对固定地连接且与所述行星轮啮合。
本公开的第二方面提供一种平地机，包括：
本公开第一方面所述的驱动桥传动系统；和
驱动轮，与所述驱动桥传动系统的所述轮边减速器传动连接。
本公开一些实施例提供的驱动桥传动系统，通过简化传动路线，增强平衡箱传动机构的传动能力，优化驱动桥传动系统桥壳，使用轮边减速器作为末端传动机构，提升了包括前述驱动桥传动系统在内的平地机的强度和环境可靠性。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1为本公开一些实施例的驱动桥传动系统的传动原理图。
图2为本公开一些实施例的驱动桥传动系统的结构示意图。
图1和图2中，各附图标记分别代表：
1、主传动装置；111、第一伞齿轮；112、第二伞齿轮；12、差速器；2、桥壳；3、半轴；4、平衡箱；5、平衡箱传动机构；510、输入轴；511、输入齿轮；520、输出轴；521、输出齿轮；530、中间轴；531、中间齿轮；6、轮边减速器；61、太阳轮；62、行星轮；63、行星轮架；64、齿圈；7、驱动轮；8、万向传动装置。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，这些技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。
在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
如图1和图2所示，本公开的一些实施例提供一种驱动桥传动系统，包括桥壳2、主传动装置1、半轴3、平衡箱4、平衡箱传动机构5和轮边减速器6。
桥壳2用于支承和保护安装于其中的主传动装置1和半轴3等传动件。
主传动装置1位于驱动桥传动系统的动力输入端，主传动装置1安装于桥壳2内。
两个半轴3分别设置于主传动装置1两侧，半轴3的第一端与主传动装置1传动连接。两个半轴3可实现差速运动，用于将动力分别传送至桥壳2两侧的传动件。
平衡箱4设置于桥壳2的两侧，平衡箱4与桥壳2装配连接，平衡箱4相对桥壳2可摆动。
平衡箱传动机构5安装于平衡箱4内，平衡箱传动机构5与半轴3的第二端传动连接，用于将动力由半轴3传送至驱动桥传动系统的动力输出端。平衡箱传动机构5为齿轮传动机构，齿轮传动机构的各齿轮的轴线互不重合。安装于平衡箱4内的平衡箱传动机构5采用齿轮传动机构，相比于采用链传动机构，可以得到更加稳定的瞬时传动比，降低动载荷，使驱动桥传动系统的传动过程更加平稳。
轮边减速器6位于驱动桥传动系统的动力输出端，轮边减速器6设置于平衡箱4端部，轮边减速器6与平衡箱传动机构5传动连接。
在一些实施例中，平衡箱传动机构5包括输入轴510、输入齿轮511、输出轴520和输出齿轮521。其中，输入轴510安装于平衡箱4上，输入轴510与半轴3的第二端传动连接；输入齿轮511设置于输入轴510上；输出轴520安装于平衡箱4上，输出轴520与轮边减速器6传动连接；输出齿轮521设置于输出轴520上，输出齿轮521与输入齿轮511传动连接。
输出齿轮521的数量可根据驱动桥传动系统动力输出端的数量进行相应设置。例如，用于四轮驱动车辆的驱动桥传动系统中，平衡箱4与桥壳2在平衡箱4中部装配连接，平衡箱传动机构5包括设置于平衡箱4两端的两组输出轴520和输出齿轮521。
在一些实施例中，平衡箱传动机构5中可以设置至少一个中间轴530和至少一个中间齿轮531。中间轴530安装于平衡箱4上且位于输入轴510与输出轴520之间；中间齿轮531设置于中间轴530上，输入齿轮511、各中间齿轮531和输出齿轮521顺次啮合。中间轴530和中间齿轮531的个数可以根据驱动桥传动系统的尺寸确定。各中间齿轮531模数和齿数可以相同，其个数主要影响输出齿轮521的转向和驱动桥传动系统的尺寸，平衡箱传动机构5的传动比由输入齿轮511和输出齿轮521决定，传动形式为一级齿轮传动。相比于在平衡箱内采用链传动和多级齿轮传动等其它传动方式，平衡箱传动机构5结构简单，各齿轮和各齿轮轴受载情况简单，受载能力强，利于使驱动桥传动系统传动更加平稳。
在一些实施例中，桥壳2为整体式桥壳。桥壳2可以通过铸造等方式一体成形。车辆的驱动桥传动系统通常在桥壳2的位置通过钢板弹簧与车辆的车架连接。相比于装配而成的分段式桥壳，采用整体式桥壳一方面提升了驱动桥传动系统的结构强度，进而提升车辆在复杂工况下的环境可靠性；另一方面也减少了零件数目，降低了驱动桥传动系统制造和装配的难度。
在一些实施例中，主传动装置1包括：主减速器11和差速器12。其中，主减速器11包括相互啮合的第一伞齿轮111和第二伞齿轮112；差速器12与第二伞齿轮112和半轴3的第一端传动连接。
在一些实施例中，轮边减速器6采用行星轮系传动机构，轮边减速器6包括太阳轮61、多个行星轮62、行星轮架63和齿圈64。其中，太阳轮61与平衡箱传动机构5传动连接，例如太阳轮61可以与平衡箱传动机构5的输出轴520固定连接，或者使太阳轮61与输出轴520一体成形；多个行星轮62与太阳轮61啮合；行星轮架63与各行星轮62可转动地连接；齿圈64与平衡箱4相对固定地连接且与行星轮62啮合。轮边减速器6可以以太阳轮61为输入端，以行星轮架63为输出端，该配置可以提供最大的减速比，且传动效率较高，利于达到较好的减速增扭的效果。
相比于将行星轮系传动机构设置在主传动装置和平衡箱之间，将行星轮系传动机构设置在驱动桥传动系统的动力输出端可以减少主传动装置、半轴和平衡箱传动机构的负载，延长驱动桥传动系统的使用寿命。
本公开的一些实施例还提供一种平地机，包括前述驱动桥传动系统和驱动轮7。该平地机具有前述驱动桥传动系统的相应优点。
驱动桥传动系统的主传动装置1与平地机的变速箱传动连接。驱动轮7与驱动桥传动系统的轮边减速器6传动连接。驱动轮7与轮边减速器6的传动连接方式可以是驱动轮7的轮毂部分与轮边减速器6的行星轮架63装配连接，驱动轮7随行星轮架63转动。
下面结合图1和图2对本公开的一些实施例的驱动桥传动系统和平地机的传动路线做进一步说明。
变速箱的动力经万向传动装置8传递至驱动桥传动系统的第一伞齿轮111；主传动装置1通过第一伞齿轮111和第二伞齿轮112完成第一级减速，再经差速器12分别将动力传递至两个半轴3；半轴3将动力传递至平衡箱传动机构5的输入齿轮511；平衡箱传动机构5通过输入齿轮511、中间齿轮531和输出齿轮521完成第二级减速，将动力传递至轮边减速器6的太阳轮61；轮边减速器6的太阳轮61自转进而带动行星轮62和行星轮架63公转，进一步减速，将动力传递至与行星轮架63连接的驱动轮7；驱动轮7带动平地机行走。
根据上述各个实施例的描述，本公开的实施例至少具有以下有益效果之一：
平衡箱传动机构采用一级齿轮传动的形式，结构简单，承载扭矩大，传动功率大，可以使驱动桥传动系统传动更加平稳，进而可保证平地机行驶时速度恒定、平稳。
驱动桥传动系统采用整体式桥壳，相对于分段式桥壳，整体式桥壳负荷性能增强，加工、制造、维护的难度降低，利于减少成本和提升可靠性。
将行星减速结构设置在驱动桥传动系统传动链末端，不仅进一步减速增扭，还利于减少驱动桥传动系统中零件数目，增加传动效率，降低维修成本。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。
