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技术领域

本发明属于汽车驱动桥技术领域，特别涉及一种汽车驱动桥减速器壳体。

背景技术

汽车驱动桥在使用过程中，易产生噪声问题，严重影响乘驾舒适性，同时对外部环境造 成噪声污染。驱动桥噪声产生的主要原因如下：一是主、从动锥齿轮因齿面啮合位置不正确、 传动误差波动大、重合度系数不高等原因产生的啮合噪声，二是轴承在高速旋转运动时因滚 道表面及滚动体的形状误差彼此相互碰撞而形成的接触噪声。上述的两种噪声的传递路径， 其中一种方式是通过位于驱动桥前端位置的减速器壳体向外界辐射出去。普通驱动桥减速器 壳体采用外表面无加强筋、少加强筋或发散型加强筋结构，同时壳体内腔体积设计较大，当 装配到桥总成上时，壳体的整体模态及声学特性差，辐射噪声较大。

发明内容

本发明旨在提出一种降低驱动桥辐射噪声的减速器壳体结构，采用在减速器壳外表面进 行平行筋及圆周向发散筋综合布置，壳体内腔采用小体积结构，改善减速器壳体模态及声学 特性，降低减速器壳体向外界辐射噪声等级。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种降低驱动桥辐射噪声的减速器壳体结构，包括法兰体、从动锥齿轮包容体、轴承座 支撑体、主动锥齿轮轴承支撑体、差速器轴承支撑体，彼此相互连接成一体，其中从动锥齿 轮包容体位于法兰体顶面中部位置，是以法兰体中心水平垂直面与差速器轴承支撑体底面交 线为轴线、截面为U形回转与法兰体交截形成，轴承座支撑体为圆环形，轴承座支撑体的圆 周一半位于法兰体顶面的左半侧偏下位置，轴承座支撑体的圆周的另一半位于从动锥齿轮包 容体左半部顶面偏下部位，主动锥齿轮轴承支撑体固定在法兰体顶面中心偏左下侧位置，且 位于轴承座支撑体在法兰体上的投影圆环内，差速器轴承支撑体共左右两个部分，固定在法 兰体底面上，差速器轴承支撑体左右两个部分平行布置且列于从动锥齿轮包容体的两侧， 其特征在于，所述的一种降低驱动桥辐射噪声的减速器壳体结构还包括8个加强筋，每个加 强筋的一端延伸至轴承座支撑体的圆周上、另一端延伸至法兰体外缘上。

进一步的技术方案包括：

所述的8个加强筋为：第一加强筋、第二加强筋、第三加强筋、第四加强筋、第五加强 筋、第六加强筋、第七加强筋和第八加强筋，第一加强筋、第二加强筋和第三加强筋均固定 在从动锥齿轮包容体上且每个加强筋的一端延伸至轴承座支撑体靠近从动锥齿轮包容体一 侧的外圆周上，另一端延伸至从动锥齿轮包容体右侧的法兰体外缘上，第一加强筋、第二加 强筋和第三加强筋互相平行且与法兰体中心水平垂直面平行，第四加强筋和第五加强筋固定 在位于轴承座支撑体圆周远离从动锥齿轮包容体一侧的法兰体的顶面上，且第四加强筋和第 五加强筋的一端延伸至轴承座支撑体远离从动锥齿轮包容体一侧的圆周上，第四加强筋和第 五加强筋的另一端延伸至从动锥齿轮包容体左侧的法兰体外缘上，第四加强筋与第三加强筋 在同一平面内，第五加强筋与第二加强筋位于同一平面内，以顺时针为方向第三加强筋和第 四加强筋之间依次布置有第七加强筋和第六加强筋，第七加强筋固定在从动锥齿轮包容体 上，第七加强筋的一端延伸至轴承座支撑体靠近从动锥齿轮包容体一侧的圆周上、另一端延 伸至从动锥齿轮包容体下方的法兰体外缘上，第六加强筋固定在法兰体顶面上，第六加强筋 的一端延伸至轴承座支撑体远离从动锥齿轮包容体一侧的圆周上、另一端延伸至从动锥齿轮 包容体左侧的法兰体外缘上，以顺时针为方向，第五加强筋和第一加强筋之间布置有第八加 强筋，第八加强筋固定在法兰体顶面上，第八加强筋的一端延伸至轴承座支撑体远离从动锥 齿轮包容体一侧的圆周上，另一端延伸至从动锥齿轮包容体左侧的法兰体外缘上。

每个加强筋的厚度为6mm～12mm。

第一加强筋、第二加强筋和第三加强筋中，相邻两个加强筋之间的距离相等且间隔距离 为60mm～120mm。

第七加强筋与第三加强筋之间的夹角为30°～80°，第六加强筋与第四加强筋之间的夹 角为30°～80°。

本发明结构能达到如下效果：

1、减速器壳体外表面平行筋和圆周发散筋综合布置以及小内腔体结构，改善减速器壳 体模态特性及声学性能，能有效降低壳体向外界辐射噪声的级别；

2、加强筋的布置增加了减速器壳外表面的散热面积，降低壳内的润滑油温度，改善了 齿轮等部件的工作环境，延长驱动桥运行寿命。

附图说明

图1本发明结构正面形状示意图

图2本发明结构斜向形状示意图

图3本发明结构底面形状示意图

图4本发明从动锥齿轮包容体截面形状示意图

图中：1.法兰体，2.从动锥齿轮包容体，3.轴承座支撑体，4.主动锥齿轮轴承支撑体， 5.差速器轴承支撑体，6.第一加强筋，7.第二加强筋，8.第三加强筋，9.第四加强筋，10. 第五加强筋，11.第六加强筋，12.第七加强筋，13.第八加强筋。

具体实施方式

下面结合附图对本本发明结构作进一步说明：如图1至图4所示，一种降低驱动桥辐射 噪声的减速器壳体结构，包括法兰体1、从动锥齿轮包容体2、轴承座支撑体3、主动锥齿轮 轴承支撑体4、差速器轴承支撑体5，彼此相互连接成一体，其中从动锥齿轮包容体2位于 法兰体1顶面中部位置，是以法兰体1中心水平垂直面与差速器轴承支撑体5底面相交线为 轴线横截面为U形旋转交截形成，轴承座支撑体3为圆环形，轴承座支撑体3的圆周一半位 于法兰体1顶面的左半侧偏下位置，轴承座支撑体3的圆周的另一半位于从动锥齿轮包容体 2左半部顶面偏下部位，主动锥齿轮轴承支撑体4固定在法兰体1顶面中心偏左下侧位置， 且位于轴承座支撑体3在法兰体1上的投影圆环内，差速器轴承支撑体5共左右两个部分， 固定在法兰体1底面上，左右两个部分平行布置且列于从动锥齿轮包容体2的两侧，还包括 8个加强筋，为第一加强筋6、第二加强筋7、第三加强筋8、第四加强筋9、第五加强筋10、 第六加强筋11、第七加强筋12和第八加强筋13，每个加强筋的厚度为6mm～12mm，第一加 强筋6、第二加强筋7和第三加强筋8均固定在从动锥齿轮包容体2上且每个加强筋的一端 延伸至轴承座支撑体3靠近从动锥齿轮包容体2一侧的外圆周上，另一端延伸至从动锥齿轮 包容体2右侧的法兰体1外缘上，第一加强筋6、第二加强筋7和第三加强筋8互相平行且 与法兰体1中心水平垂直面平行，第四加强筋9和第五加强筋10固定在位于轴承座支撑体3 圆周远离从动锥齿轮包容体2一侧的法兰体1的顶面上，且第四加强筋9和第五加强筋10 的一端延伸至轴承座支撑体3远离从动锥齿轮包容体2一侧的圆周上，第四加强筋9和第五 加强筋10的另一端延伸至从动锥齿轮包容体2左侧的法兰体1外缘上，第四加强筋9与第 三加强筋8在同一平面内，第五加强筋10与第二加强筋7位于同一平面内，以顺时针为方 向第三加强筋8和第四加强筋9之间依次布置有第七加强筋12和第六加强筋11，第七加强 筋12固定在从动锥齿轮包容体2上，第七加强筋12的一端延伸至轴承座支撑体3靠近从动 锥齿轮包容体2一侧的圆周上，另一端延伸至从动锥齿轮包容体2下方的法兰体1外缘上， 第六加强筋11固定在法兰体1顶面上，第六加强筋11的一端延伸至轴承座支撑体3远离从 动锥齿轮包容体2一侧的圆周上、另一端延伸至从动锥齿轮包容体2左侧的法兰体1外缘上， 以顺时针为方向，第五加强筋10和第一加强筋6之间布置有第八加强筋13，第八加强筋13 固定在法兰体1顶面上，第八加强筋13的一端延伸至轴承座支撑体3远离从动锥齿轮包容 体2一侧的圆周上，另一端延伸至从动锥齿轮包容体2左侧的法兰体1外缘上。第一加强 筋6、第二加强筋7和第三加强筋8中，相邻两个加强筋之间的距离相等且间隔距离为60mm～ 120mm。第七加强筋12与第三加强筋8之间的夹角为30°～80°，第六加强筋11与第四加 强筋9之间的夹角为30°～80°。

减速器壳体声学和模态特性优化分析过程如下：

1、模态分析：建立驱动桥壳体有限元模型(包括减速器壳体及桥壳体)，有限元模型分 析参数见表1，模型所用材料参数见表2。

表1有限元模型参数对比

表2模型分析所用材料参数

现有技术方案与本发明结构的模态计算结果(最关键的是前10阶)见表3。

表3两种方案模态计算结果(前10阶)

模态优化结论如下：⑴与现有技术方案相比，本发明第一阶模态频率提高了18.2Hz；⑵ 在3000Hz范围内，与现有技术方案相比，本发明结构的模态数减少了3阶。

2、声学分析：建立驱动桥壳体边界元模型(包括减速器壳体及桥壳体)和1m场点的分 析模型。边界元模型分析参数见表4，模型所用材料参数同上表2。

表4边界元模型参数对比

结构分析过程：对桥壳进行自由模态分析，在轴承座位置施加载荷，频率范围为(0～ 3000)Hz，步长为1Hz，用VL-Noiseandvibration求解器进行模态响应计算。

声学优化分析结论：在(400-3000)Hz内，现有技术方案辐射声功率级为88.1dB(A)， 本发明结构辐射声功率级为86dB(A)，辐射噪声等级减小了2.1dB(A)。

综合以上对减速器壳体的对比分析，本发明结构能有效改善壳体的模态特性，降低减速 器壳体向外界辐射噪声的级别，提高汽车驱动桥的使用性能。