CN103727210B - 一级螺旋伞齿轮传动装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于轻轨车的一级螺旋伞齿轮传动装置，包括上箱体、下箱体，小齿轮轴组件、大齿轮、大轴承座、大轴承和联轴节，上箱体具有小齿轮轴组件安装孔和与小齿轮轴组件安装孔中心垂直布置的第一半圆孔；下箱体上设有与上箱体的第一半圆孔相对应的第二半圆孔；小齿轮轴组件包括小轴承座、小齿轮轴、第一小轴承、第二小轴承、小挡环、小密封盖和小密封圈，小齿轮轴和大齿轮均为螺旋伞齿轮；大轴承座与大齿轮及联轴节固定连接，大轴承座具有端面齿；联轴节外侧端具有联轴节端面齿，且与大轴承座的端面齿相互配合；上箱体与小齿轮轴组件之间形成输入端润滑密封结构；箱体与大齿轮及大轴承座之间具有输出端密封结构。本发明结构紧凑、润滑和密封效果好。
Description
技术领域
本发明涉及一种齿轮传动装置，尤其是涉及一种应用于100%低地板轻轨车的螺旋伞齿轮传动装置。
背景技术
100%低地板轻轨车是新兴的一种轨道交通运行方式，它的转向架与传统的转向架相差较大，取消了传统车轴，采用独立轮对。中国专利文献CN101979266A公开了“100%低地板轻轨车独立轮动力转向架”，其中电机和齿轮箱的布置与车轮行进方向垂直，因此对齿轮箱的设计提出了新的要求，在有限的空间内，必须采用垂直轴传递的螺旋伞齿轮传动方式，齿轮传动装置一端连接电机，另一输出端与车轮耦合相连，其结构复杂，同时如何保证螺旋伞齿轮传动装置良好的润滑和密封效果，也成为设计的难点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种总体传动结构紧凑，具有良好的润滑和密封效果、且便于组装和维护的一级螺旋伞齿轮传动装置。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种一级螺旋伞齿轮传动装置，包括上箱体、下箱体，小齿轮轴组件、大齿轮、大轴承座、大轴承和联轴节，所述上箱体和下箱体固定连接成箱体，所述上箱体具有小齿轮轴组件安装孔和第一半圆孔，第一半圆孔的中心线与小齿轮轴组件安装孔的中心线垂直布置；所述下箱体上设有与上箱体的第一半圆孔相对应的第二半圆孔，第一半圆孔和第二半圆孔共同构成箱体的大轴承安装孔；所述小齿轮轴组件安装在小齿轮轴组件安装孔内，所述小齿轮轴组件包括小轴承座、小齿轮轴、第一小轴承、第二小轴承、小挡环、小密封盖和小密封圈，所述小齿轮轴通过第一小轴承和第二小轴承转动支撑在小轴承座上，所述小挡环、小密封盖和小密封圈位于第一小轴承的外侧且装在小轴承座的外端；所述大齿轮位于箱体内，所述小齿轮轴和大齿轮均为螺旋伞齿轮，小齿轮轴和大齿轮啮合；所述大轴承座与大齿轮及联轴节固定连接，所述大轴承座通过大轴承转动支撑在箱体的大轴承安装孔中，所述大轴承座具有端面齿；所述联轴节具有外侧端和车轮侧端，其外侧端具有联轴节端面齿，联轴节端面齿与大轴承座的端面齿相互配合；所述上箱体与小齿轮轴组件之间形成输入端润滑密封结构；所述输入端润滑密封结构包括上箱体的内壁上设有的安装凸台、第一进油孔、第一回油孔和存油挡板，所述安装凸台上固定有集油板，集油板位于第一进油孔前，所述小齿轮轴组件的小轴承座上部具有第二进油孔、下部开设第二回油孔，小挡环与小轴承之间形成第一道迷宫密封腔，小密封圈与小密封盖及小挡环之间形成第二道迷宫密封腔，小密封盖下部开有第三回油孔，上箱体的第一进油孔与小轴承座的第二进油孔相通，第二进油孔通往第一小轴承、第二小轴承处，第一道迷宫密封腔和第二道迷宫密封腔通过第三回油孔及第二回油孔与上箱体的第一回油孔贯通，所述存油挡板位于上箱体上的小齿轮轴组件安装孔的内侧，存油挡板与小齿轮轴组件的小轴承之间形成存油腔；所述箱体与大齿轮及大轴承座之间具有输出端密封结构。
所述输出端密封结构包括大密封盖、大密封圈、大挡环；下箱体的底部设置有油池，大挡环与大轴承形成输出端第一道迷宫密封腔，大密封圈与大密封盖形成输出端第二道迷宫密封腔，在下箱体和大密封盖下部分别开有第四回油孔、第五回油孔，输出端第二道迷宫密封腔通过第五回油孔及第四回油孔与油池贯通。
所述上箱体的位于小齿轮轴组件安装孔的外端处具有连接法兰。
所述小齿轮轴的中心轴线偏置大齿轮的中心轴线的距离δ为30mm±5mm。
所述联轴节为空心轴联轴节。
所述集油板设有开槽和挡油结构，且位于大齿轮和小齿轮轴啮合部位的上方，集油板还设置有导油管，导油管出口指向小齿轮轴。
所述上箱体的第一进油孔位于上箱体的内壁与安装凸台之间。
所述上箱体上设置有吊挂装置和通气器，所述通气器位于大齿轮的上方，下箱体设置有油位观察窗、注油孔和出油孔。
所述上箱体和下箱体的分箱面通过大齿轮的中心轴线且与水平面的夹角β为30°±10°。
所述小轴承座与小齿轮轴之间具有间隙，间隙使第一小轴承处和第二小轴承处油路连通。
采用上述结构，本发明既可以将电机输出的扭矩平稳地传递到车轮，驱动车辆行进，又总体传动结构紧凑，同时能对齿轮箱轴承和螺旋伞齿轮副进行有效可靠的润滑，又使传动装置具有良好的密封性能保证齿轮传动装置平稳、可靠、安全地运行，而且便于组装和维护。本发明适用于100%低地板轻轨车的齿轮传动装置。
附图说明
以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明的一级螺旋伞齿轮传动装置的结构主视图；
图2是图1沿Ⅰ－Ⅰ线的剖视图；
图3是图2沿Ⅱ－Ⅱ线的剖视图；
图4是图1沿Ⅲ－Ⅲ线的剖视图；
图5是图4的A部放大图；
图6是图2中的大轴承座的仰视图；
图7是图6沿B－B线的剖视图；
图8是图3中的上箱体的G向视图；
图9是图3中的集油板的结构示意图，即图10的沿C－C线的剖视图；
图10是图9的俯视图；
图11是图10的左视图；
图12是图3中的联轴节的结构示意图。
图13是图12的D向视图。
具体实施方式
如图1~13所示，本发明的一种一级螺旋伞齿轮传动装置，包括上箱体2、下箱体1，小齿轮轴组件3、大齿轮11-2、大轴承座14、大轴承12-1和联轴节8，所述上箱体2和下箱体1固定连接成箱体，便于齿轮箱的拆装和维护，所述上箱体2具有小齿轮轴组件安装孔2-2和第一半圆孔2-3，第一半圆孔2-3的中心线与小齿轮轴组件安装孔2-2的中心线垂直布置；所述下箱体1上设有与上箱体2的第一半圆孔2-3相对应的第二半圆孔1-1，第一半圆孔2-3和第二半圆孔1-1共同构成箱体的大轴承安装孔；所述小齿轮轴组件3安装在小齿轮轴组件安装孔2-2内，所述小齿轮轴组件3包括小轴承座3-2、小齿轮轴11-1、第一小轴承3-3、第二小轴承3-1、小挡环3-4、小密封盖3-5和小密封圈3-6，所述小齿轮轴11-1通过第一小轴承3-3和第二小轴承3-1转动支撑在小轴承座3-2上，所述小挡环3-4、小密封盖3-5和小密封圈3-6位于第一小轴承3-3的外侧且装在小轴承座3-2的外端；所述大齿轮11-2位于箱体内，所述小齿轮轴11-1和大齿轮11-2均为螺旋伞齿轮，小齿轮轴11-1和大齿轮11-2啮合；所述大轴承座14与大齿轮11-2及联轴节8固定连接，所述大轴承座14通过大轴承12-1转动支撑在箱体的大轴承安装孔中，所述大轴承座14具有端面齿14-1；所述联轴节8具有外侧端8-1和车轮侧端8-2，其外侧端8-1具有联轴节端面齿8-3，联轴节端面齿8-3与大轴承座14的端面齿14-1相互配合；所述上箱体2与小齿轮轴组件3之间形成输入端润滑密封结构10；所述箱体与大齿轮11-2及大轴承座14之间具有输出端密封结构12。
如图2、4、5所示，所述输出端密封结构12包括大密封盖12-2、大密封圈12-3、大挡环12-4；下箱体1的底部设置有油池1-2，大挡环12-4与大轴承12-1形成输出端第一道迷宫密封腔12-5，大密封圈12-3与大密封盖12-2形成输出端第二道迷宫密封腔12-6，在下箱体1和大密封盖12-2下部分别开有第四回油孔1-3、第五回油孔12-7，输出端第二道迷宫密封腔12-6通过第五回油孔12-7及第四回油孔1-3与油池1-2贯通，从而可以使溢出的润滑油回流到箱体内部。
如图1、2、3所示，所述上箱体2的位于小齿轮轴组件安装孔2-2的外端处具有连接法兰2-1，传动装置通过连接法兰2-1可与电机固定连接。
如图1所示，所述小齿轮轴11-1的中心轴线偏置大齿轮11-2的中心轴线的距离δ为30mm±5mm，以满足牵引传动部件安装限界要求。
如图2、6、7、12、13所示，所述联轴节8为空心轴联轴节，在满足使用要求的同时，可有效降低传动装置的重量。联轴节8的车轮侧端8-2与车轮耦合，实现将电机扭矩传递到车轮，驱动独立轮前进，同时补偿车辆行驶过程中产生的相对偏摆位移。
如图3、8、9、10、11所示，所述输入端润滑密封结构10包括上箱体2的内壁上设有的安装凸台2-4、第一进油孔10-3、第一回油孔10-9和存油挡板2-5，所述安装凸台2-4上固定有集油板10-1，集油板10-1位于第一进油孔10-3前，所述小齿轮轴组件3的小轴承座3-2上部具有第二进油孔10-4、下部开设第二回油孔10-8，小挡环3-4与小轴承3-3之间形成第一道迷宫密封腔10-6，小密封圈3-6与小密封盖3-5及小挡环3-4之间形成第二道迷宫密封腔10-5，小密封盖3-5下部开有第三回油孔10-7，上箱体2的第一进油孔10-3与小轴承座3-2的第二进油孔10-4相通，第二进油孔10-4通往第一小轴承3-3、第二小轴承3-1处，第一道迷宫密封腔10-6和第二道迷宫密封腔10-5通过第三回油孔10-7及第二回油孔10-8与上箱体2的第一回油孔10-9贯通，所述存油挡板2-5位于上箱体2上的小齿轮轴组件安装孔2-2的内侧，存油挡板2-5与小齿轮轴组件3的小轴承3-1之间形成存油腔10-10。
如图3、8、9所示，所述集油板10-1通过螺栓安装在上箱体2的安装凸台2-4上，结构紧凑简单，集油板10-1端部略低于大齿轮11-2齿顶圆，可以有效收集正转（逆时针）时大齿轮11-2从下箱体1底部的搅起的润滑油；
如图3、10所示，所述集油板10-1设有开槽10-1-2和挡油结构10-1-1，且位于大齿轮11-2和小齿轮轴11-1啮合部位的上方，集油板10-1还设置有导油管10-2，导油管10-2出口指向小齿轮轴11-1。集油板10-1的开槽10-1-2和挡油结构能够收集大齿轮11-2转动时在离心力的作用下从啮合部位泵出的油；集油板10-1上设置的导油管10-2，引导部分收集的油流向小齿轮轴11-1，保证齿轮的润滑。
如图3、8所示，所述上箱体2的第一进油孔10-3位于上箱体2的内壁与安装凸台2-4之间。
如图1所示，所述上箱体2上设置有吊挂装置4和通气器5，所述通气器5位于大齿轮11-2的上方，下箱体1设置有油位观察窗7、注油孔6和出油孔9，便于传动装置日常的维护和检查。通气器5可平衡箱体内外压力，箱体内部压力过大造成润滑油从迷宫密封部位溢出。
如图1、3所示，所述上箱体2和下箱体1的分箱面15通过大齿轮11-2的中心轴线且与水平面的夹角β为30°±10°。
如图2所示，所述小轴承座3-2与小齿轮轴11-1之间具有间隙3-7，间隙3-7使第一小轴承3-3处和第二小轴承3-1处油路连通。
如图3所示，输入端润滑密封结构10的润滑密封过程为：集油板10-1收集的润滑油一部分经集油板10-1上的导油管10-2润滑螺旋伞齿轮副；另一部分经第一进油孔10-3进入小轴承座3-2上部的第二进油孔10-4流入小齿轮轴组件3，润滑第一小轴承3-3和第二小轴承3-1；第一道迷宫密封腔10-6溢出的部分润滑油流入小密封圈3-6与小密封盖3-5形成的第二道迷宫密封腔10-5中，在重力的作用下，溢出的润滑油通过第三回油孔10-7、第二回油孔10-8及上箱体2的第一回油孔10-9流入箱体内部，从而实现润滑油密封效果，形成润滑油的内部循环；存油腔10-10可存储部分润滑油，从而润滑第二小轴承3-1。如图4、5所示，输出端密封结构12的润滑密封过程为：在下箱体1和大密封盖12-2下部分别开有第四回油孔1-3、第五回油孔12-7，输出端第一道迷宫密封腔12-5中溢出的润滑油经大挡环12-4和大密封圈12-3形成的密封间隙流入到输出端第二道迷宫密封腔12-6，并经第五回油孔12-7、第四回油孔1-3流入到箱体油池1-2中，从而实现润滑油密封和循环使用。
Claims (10)
1.一种一级螺旋伞齿轮传动装置，包括上箱体（2）、下箱体（1），小齿轮轴组件（3）、大齿轮（11-2）、大轴承座（14）、大轴承（12-1）和联轴节（8），所述上箱体（2）和下箱体（1）固定连接成箱体，其特征在于：
a、所述上箱体（2）具有小齿轮轴组件安装孔（2-2）和第一半圆孔（2-3），第一半圆孔（2-3）的中心线与小齿轮轴组件安装孔（2-2）的中心线垂直布置；
b、所述下箱体（1）上设有与上箱体（2）的第一半圆孔（2-3）相对应的第二半圆孔（1-1），第一半圆孔（2-3）和第二半圆孔（1-1）共同构成箱体的大轴承安装孔；
c、所述小齿轮轴组件（3）安装在小齿轮轴组件安装孔（2-2）内，所述小齿轮轴组件（3）包括小轴承座（3-2）、小齿轮轴（11-1）、第一小轴承（3-3）、第二小轴承（3-1）、小挡环（3-4）、小密封盖（3-5）和小密封圈（3-6），所述小齿轮轴（11-1）通过第一小轴承（3-3）和第二小轴承（3-1）转动支撑在小轴承座（3-2）上，所述小挡环（3-4）、小密封盖（3-5）和小密封圈（3-6）位于第一小轴承（3-3）的外侧且装在小轴承座（3-2）的外端；
d、所述大齿轮（11-2）位于箱体内，所述小齿轮轴（11-1）和大齿轮（11-2）均为螺旋伞齿轮，小齿轮轴（11-1）和大齿轮（11-2）啮合；
e、所述大轴承座（14）与大齿轮（11-2）及联轴节（8）固定连接，所述大轴承座（14）通过大轴承（12-1）转动支撑在箱体的大轴承安装孔中，所述大轴承座（14）具有端面齿（14-1）；所述联轴节（8）具有外侧端（8-1）和车轮侧端（8-2），其外侧端(8-1)具有联轴节端面齿（8-3），联轴节端面齿（8-3）与大轴承座（14）的端面齿（14-1）相互配合；
f、所述上箱体（2）与小齿轮轴组件（3）之间形成输入端润滑密封结构（10）；所述输入端润滑密封结构（10）包括上箱体（2）的内壁上设有的安装凸台（2-4）、第一进油孔（10-3）、第一回油孔（10-9）和存油挡板（2-5），所述安装凸台（2-4）上固定有集油板（10-1），集油板（10-1）位于第一进油孔（10-3）前，所述小齿轮轴组件（3）的小轴承座（3-2）上部具有第二进油孔（10-4）、下部开设第二回油孔（10-8），小挡环（3-4）与小轴承（3-3）之间形成第一道迷宫密封腔（10-6），小密封圈（3-6）与小密封盖（3-5）及小挡环（3-4）之间形成第二道迷宫密封腔（10-5），小密封盖（3-5）下部开有第三回油孔（10-7），上箱体（2）的第一进油孔（10-3）与小轴承座（3-2）的第二进油孔（10-4）相通，第二进油孔（10-4）通往第一小轴承（3-3）、第二小轴承（3-1）处，第一道迷宫密封腔（10-6）和第二道迷宫密封腔（10-5）通过第三回油孔（10-7）及第二回油孔（10-8）与上箱体（2）的第一回油孔（10-9）贯通，所述存油挡板（2-5）位于上箱体（2）上的小齿轮轴组件安装孔（2-2）的内侧，存油挡板（2-5）与小齿轮轴组件（3）的小轴承（3-1）之间形成存油腔（10-10）；
g、所述箱体与大齿轮（11-2）及大轴承座（14）之间具有输出端密封结构（12）。
2.根据权利要求1所述的一级螺旋伞齿轮传动装置，其特征在于：
所述输出端密封结构（12）包括大密封盖（12-2）、大密封圈（12-3）、大挡环（12-4）；下箱体（1）的底部设置有油池（1-2），大挡环（12-4）与大轴承（12-1）形成输出端第一道迷宫密封腔（12-5），大密封圈（12-3）与大密封盖（12-2）形成输出端第二道迷宫密封腔（12-6），在下箱体（1）和大密封盖（12-2）下部分别开有第四回油孔（1-3）、第五回油孔（12-7），输出端第二道迷宫密封腔（12-6）通过第五回油孔（12-7）及第四回油孔（1-3）与油池（1-2）贯通。
3.根据权利要求1所述的一级螺旋伞齿轮传动装置，其特征在于：所述上箱体（2）的位于小齿轮轴组件安装孔（2-2）的外端处具有连接法兰（2-1）。
4.根据权利要求1所述的一级螺旋伞齿轮传动装置，其特征在于：所述小齿轮轴（11-1）的中心轴线偏置大齿轮（11-2）的中心轴线的距离δ为30mm±5mm。
5.根据权利要求1所述的一级螺旋伞齿轮传动装置，其特征在于：所述联轴节（8）为空心轴联轴节。
6.根据权利要求1所述的一级螺旋伞齿轮传动装置，其特征在于：所述集油板（10-1）设有开槽（10-1-2）和挡油结构（10-1-1），且位于大齿轮（11-2）和小齿轮轴（11-1）啮合部位的上方，集油板（10-1）还设置有导油管（10-2），导油管（10-2）出口指向小齿轮轴（11-1）。
7.根据权利要求1所述的一级螺旋伞齿轮传动装置，其特征在于：所述上箱体（2）的第一进油孔（10-3）位于上箱体（2）的内壁与安装凸台（2-4）之间。
8.根据权利要求1所述的一级螺旋伞齿轮传动装置，其特征在于：所述上箱体（2）上设置有吊挂装置（4）和通气器（5），所述通气器（5）位于大齿轮（11-2）的上方，下箱体（1）设置有油位观察窗（7）、注油孔（6）和出油孔（9）。
9.根据权利要求1所述的一级螺旋伞齿轮传动装置，其特征在于：所述上箱体（2）和下箱体（1）的分箱面（15）通过大齿轮（11-2）的中心轴线且与水平面的夹角β为30°±10°。
10.根据权利要求1所述的一级螺旋伞齿轮传动装置，其特征在于：所述小轴承座（3-2）与小齿轮轴（11-1）之间具有间隙（3-7），间隙（3-7）使第一小轴承（3-3）处和第二小轴承（3-1）处油路连通。
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