乘用車主減速器新型通氣結構研究

黃歡

摘 要：研究一種主減速器通氣結構，直接在主減速器的減殼上做出通氣孔，取消通氣塞零部件，同時取消通氣塞座的加工，節省成本。通過在減殼上直接開通氣孔，并對通氣孔形狀及路徑進行迂回設計，獲取最佳壓力差即保證主減速器殼內腔的齒輪油不流出，同時也保證外部泥水、灰塵不濺入主減速器內部，達到通氣和防止漏油的目的。

關鍵詞：通氣孔;密封;氣體排出路徑;回油路徑

一、概述及現狀

汽車行駛時，主減速器、差速器需要傳遞力矩到半軸驅動車輪行駛，主減速器里面主、被齒嚙合使齒輪潤滑油溫度增高，殼內氣體壓力升高，主減速器本身腔內為密閉結構，如果沒有通氣結構，升高的氣體不排出容易造成油封破壞，引起半軸油封、主軸油封漏油，這是通氣塞的作用。同時通氣塞防止外部泥水、灰塵濺入主減速器內部。

傳統通氣塞如下圖所示包括塞帽和帶有通氣孔的塞體，塞帽內設有彈簧，彈簧的上端與塞帽上端的內側相抵，彈簧的下端將一個堵蓋墊片壓緊在塞體通氣孔的上端面上;塞體通過螺紋配合緊固在減殼或后橋殼上，塞體或塞帽的螺紋壁上設置有連通塞帽內部和大氣的凹槽。當主減速器內氣壓升高時氣體通過塞體內腔進入頂開堵蓋墊片和外面大氣壓建立聯通，氣壓降低后在彈簧作用下堵蓋墊片回落。塞帽里面的彈簧會因為老化而彈力下降。傳統通氣塞零部件多且結構復雜，容易出現漏油失效。

二、新型通氣結構

現研究一種主減速器新型通氣結構，直接在減殼上做出通氣孔，取消通氣塞零部件，同時取消通氣塞座的加工，節省成本。通過在減殼上直接開通氣孔，并對通氣孔形狀及路徑進行迂回設計，獲取最佳壓力差即保證主減速器殼內腔的齒輪油不流出，同時也保證外部泥水、灰塵不濺入主減速器內部，達到通氣和防止漏油的目的。

主減速器總成通氣功能的實現為直接在減殼上鑄造成型，然后機加工，將通氣孔加工出，然后用堵蓋將加工孔過盈配合堵住，整體結構簡單，且不容易失效，密封性滿足：在0.3MPa～0.4MPa內部氣壓的情況下，保持30s～40s無漏油失效。本發明直接取消通氣塞座總成，且不需加工工通氣塞座螺紋，整體成本較目前市場上用的通氣塞結構低

三、 結構說明

新型結構通氣孔直接在減殼上鑄出，設置兩條路徑。一條是減殼內氣體排出路徑紅線，將汽車行駛過程中主減速器齒輪運轉，齒輪潤滑油溫度升高，空間內氣體受熱膨脹，由氣體排出路徑排出。另一條是減殼內回油路徑藍線，回油路徑將進入到通氣腔體中多余的油在主減安裝狀態重力作用下回流道主減殼體內

減殼內氣體排出路徑中，圖示尺寸e位置為直接鑄造臺階，臺階高度e和主減后蓋配合既能保證氣體通過，也避免大量飛濺的齒輪油進入腔體1;

腔體1為直接鑄造成型，拔模角度為3度，腔體1是油氣分離的腔體，呈葫蘆狀，直徑？f和半圓Rn保證氣體在此腔內回轉，同時回轉形成氣壓，保證減殼內的齒輪油無法飛濺至該腔體;

通過臺階e進入腔體1內的多余齒輪油，通過腔體1的最低點，主減在整車的安裝狀態，孔Ob為腔體1的最低點，多余齒輪油通過回油孔Ob流回主減減殼內部。

腔體2漏斗狀結構也是將油氣進行二次回流，腔體2小口尺寸Oc和大口尺寸Od保證了此位置的回流作用使潛在進入此腔的很少的齒輪油順著漏斗形狀的壁返回腔體1，Od位置用沖壓堵蓋堵住;最后減殼內高溫產生的氣體通過孔Oa排到空氣中，孔Oa開在接近大口尺寸Od處，有效防止漏油。

減殼內氣體排出路徑保證了減殼內外氣壓的平衡，孔Oa、Oc、Od和臺階e的設計尺寸保證了氣體順利排出，同時多余的齒輪油通過Ob孔流回減殼內，同時腔體1和腔體2的結構形式，保證兩次迂回徹底實現油氣分離，保證齒輪油不外溢，防止漏油問題。

孔Oa、Ob為機加工直孔，腔體1為直接鑄造成型，腔體2為錐孔機加工成型，大孔OD最后用堵蓋過盈配合堵住。

四、總結

本文介紹的主減速器總成通氣功能和減殼為一體結構，取消通氣塞總成;通氣孔形狀及路徑進行迂回設計;減殼內氣體排出路徑，排出路徑兩個腔體1葫蘆狀，腔體1尺寸直徑Of和半圓Rn，和腔體2漏斗狀腔體2小口尺寸Oc和大口尺寸Od，兩個腔體的結構形式實現壓力差，即保證齒輪油不流出，同時實現油氣分離，保證氣體順利通過孔Oa排出;減殼內回油路徑，回油孔Ob尺寸即保證減殼內潤滑油不飛濺到腔體1，同時保證腔體1齒輪油流回主減殼體內;整體結構簡單，成本低，取消通氣塞總成，且不容易失效，密封性滿足：在0.3MPa～0.4MPa內部氣壓的情況下，保持30s～40s無漏油失效。