CN104251289B - 用于牵引车辆的驱动轴的润滑装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于牵引车辆的驱动轴的润滑装置，改善对驱动轮轴组件的部件的润滑。随着差动轮旋转，润滑油被溅起并且润滑轴承和差动组件的其它相关联的部件。此外，润滑油通过第一和第二正齿轮的旋转而泵送并且经贯通多个通道的润滑通道被供给至前轴承的径向面。

Description

用于牵引车辆的驱动轴的润滑装置

技术领域

本发明涉及一种用于铰接牵引车辆的中轮轴组件，并且更具体地，涉及一种用于中轮轴组件的驱动轴的支撑轴承的润滑装置。

背景技术

公路上牵引卡车和越野牵引卡车两者都包括三个轮轴，即，前轮轴、中轮轴和后轮轴。来自动力源的输出经驱动轴被供应至所有三个轮轴。传动装置定向地被接合以便为轮轴组件提供动力。而前轮轴组件可以通过对减速箱的使用来可操作地接合/脱离以允许卡车在全轮驱动模式下被操作。每个轮轴组件包括差动齿轮副，该差动齿轮副包括与环形齿轮相啮合的小齿轮。前、后轮轴组件的小齿轮一般经驱动轴直接驱动，这些驱动轴经万向节叉通过花键连接。而中轮轴包括贯通轴，该贯通轴驱动一系列齿轮以驱动小齿轮并且最终驱动差动轮。

该贯通轴在每个端部处由一对轴承支撑。一对轴承支撑贯通轴的前端，并且另一对轴承为贯通轴的后端提供支撑。

存在为中轮轴组件的部件并且尤其是贯通轴的支撑轴承提供润滑的需要。对轴承进行润滑的常规方法包括在牵引卡车的操作期间使用来自小齿轮和伞齿轮的飞溅润滑。然而，由于每个轴承的位置，来自小齿轮和伞齿轮旋转的飞溅润滑不能到达在中轮轴组件的前端处的所有轴承。用于对中轮轴组件的部件进行润滑的已知方法在于2007年8月21日授予Green等人且转让给Dana Corporation的US专利7,258,641中示出。在“641”专利中，从环形齿轮溅起的润滑油被收集并且然后由支撑输出侧齿轮以便在组件的壳体内旋转的轴承来分配。该轴承将润滑油引导至差动齿轮，在这些差动齿轮处，密封部和/或精密公差允许润滑油流到输入轴的表面和环绕输入轴布置的螺旋侧齿轮的表面。环绕输出轴布置的输出侧齿轮还可以包括允许润滑油经齿轮流到输出轴的轴承表面和输出侧齿轮的轴承表面的通道。并不是所有的中轮轴组件都具有差动齿轮，并且精密公差对于制造而言是昂贵的。

本发明旨在克服如上所述的缺陷中的一个或多个。

发明内容

在本发明的一个方面中，驱动轮轴组件包括壳体和延伸到该壳体中且环绕旋转轴线布置的输入轴。第一正齿轮环绕输入轴和旋转轴线布置，该第一正齿轮被构造成为第一差动轮提供动力并且包括环形齿轮。第二正齿轮环绕小齿轮轴布置。小齿轮轴被构造成经小齿轮为第一差动轮提供动力。第二正齿轮驱动地联接到第一正齿轮。前轴承定位在前方并且与第一正齿轮相邻，该轴承环绕输入轴布置并且支撑输入轴以便在壳体内旋转。后轴承定位在后方并且与第一正齿轮相邻，该轴承环绕输入轴布置并且支撑输入轴以便在壳体内旋转。第一和第二正齿轮将润滑油从壳体泵送至润滑通道并且将润滑油供应至前、后轴承中的至少一个的径向面。

在本发明的另一个方面中，驱动轮轴组件包括壳体和延伸到该壳体中且环绕旋转轴线布置的输入轴。贯通轴在第一端处连接到输入轴并且在第二端处由一对轴承支撑。第一正齿轮环绕输入轴和旋转轴线布置，该第一正齿轮被构造成为第一差动轮提供动力，该第一差动轮包括环形齿轮。第二正齿轮环绕小齿轮轴布置，该小齿轮轴被构造成经小齿轮为第一差动轮提供动力，该第二正齿轮驱动地联接到第一正齿轮。轴承定位成与第一正齿轮相邻并且环绕输入轴布置并且支撑输入轴以便在壳体内旋转。第一和第二正齿轮将润滑油从壳体泵送至润滑通道并且泵送至支撑输入轴的前、后轴承中的至少一个。

在本发明的又一个方面中，牵引车辆包括具有至少前部和后部的框架组件，铰接接头连接所述前、后部并且适于允许所述前、后部环绕接头枢转运动。前轮轴、中轮轴和后轮轴支撑框架组件并且包括附接到这些轮轴的多个地面接合装置。操作室也由框架组件支撑。适于承载载荷的平板也连接到框架组件。产生扭矩的发动机由框架组件支撑。传动装置联接到发动机用于接收扭矩，该传动装置具有输出联轴节以便为前轮轴、中轮轴和后轮轴提供扭矩。中轮轴包括驱动轮轴组件。

附图说明

图1为本说明书的铰接式卡车的侧视图；

图2为图1所示的铰接式卡车的传动系的图形；

图3为图2所示的传动系的中轮轴组件的剖视图；以及

图4为沿着图2所示的剖面线截取的中轮轴组件的一部分的局部剖视图。

具体实施方式

现在参照图1和图2，牵引车辆10示出为例如用于在多个工作周期过程中承载载荷的铰接式卡车。牵引车辆10包括操作站或驾驶室12、平板14和主框架16。主框架16包括前部20、后部22和用于使牵引车辆10转向的铰接接头24。铰接接头24连接前、后部20、22并且允许经轴线26环绕前、后部20、22的铰接接头24的枢转运动，使得牵引车辆10能够经液压缸(未示出)转向。主框架16的前部20由前轮轴30支撑(图2)，并且主框架16的后部22由中轮轴32和后轮轴34支撑。多个地面接合装置38被支撑在前轮轴30、中轮轴32和后轮轴34上。

动力通过发动机40、传动装置42(图2)、和分动箱44提供给前轮轴30、中轮轴32和后轮轴34(图2)。分动箱44用于接收扭矩并且将扭矩转移至多个驱动轴50、52、54、56(图2)。多个地面接合装置38附接到前轮轴、中轮轴和后轮轴30、32、34的每个端部(每个端部一个)，并且优选地用于越过地平面60。

来自发动机40的动力通过直接连接被转移至传动装置42。传动装置42包括多个齿轮(未示出)，该多个齿轮可以以各种组合被接合以实现期望的传动比以便在各种速度和输出扭矩下对牵引车辆10提供动力。此外，这些齿轮控制传动装置42的输出的旋转方向以建立牵引车辆10的前进和后退运动。来自传动装置42的输出由驱动轴50传送至分动箱44。分动箱44将旋转输入划分成两个方向并且为驱动轴52和54提供输出。到驱动轴52的输出可以选择性地被激活以使得牵引车辆10能够在全轮驱动模式下操作。驱动轴54连接到中轮轴32的输入，并且驱动轴56连接到后轮轴34。

图3示出沿着旋转轴线68垂直地截取的中轮轴22的驱动轮轴组件70的截面图。如先前所述，中轮轴32接收来自驱动轴54的输入并且经驱动轴56连接到后轮轴34。中轮轴22被提供以驱动被支撑在从中轮轴32延伸的轮轴半轴(未示出)上的中轮轴32的两侧上的多个地面接合装置38中的两个。中轮轴32特别适于在牵引车辆10中使用。然而，应理解，本发明并不限于在牵引车辆10中使用并且可以在各种双轮轴车辆中被使用。驱动轮轴组件70可以包括壳体72、输入叉74、输出叉76、小齿轮轴组件80和差动轮82。

壳体72为驱动轮轴组件70的其它部件提供结构支撑。壳体72还保护驱动轮轴组件70的其它部件免受异物、元件的干扰，并且包含一定液位的润滑油78。壳体72可以由常规金属和/或金属合金(诸如，钢)制成并且可以包括多个盖构件90、92、94和96，该多个盖构件90、92、94和96的大小与驱动轮轴组件70的部件相关并且使用常规紧固件98联接在一起。

输入轴100将来自驱动轴54的动力传输到驱动轮轴组件70。可以用常规金属和/或金属合金来制造轴100。轴100由驱动轴54经输入叉74驱动。输入叉74可以用花键联接到输入轴100的前端并且可以通过布置在螺纹孔106中的紧固件104和垫圈固持在该前端上，该螺纹孔延伸到轴100的前端中。盖107环绕输入叉100布置。输入叉100被接纳在盖构件107中的开口内。输入叉100由布置在盖107中的开口内的密封件108密封以便环绕旋转轴线68在盖107中的开口内旋转。

输入轴100包括第一正齿轮110，该第一正齿轮传递扭矩到第二正齿轮112到小齿轮轴组件80。第一和第二正齿轮110、112可以是例如螺旋形正齿轮或本领域中的任意其它常规齿轮并且可以由常规金属和/或金属合金制成。正齿轮110环绕输入轴100布置并且可随输入轴100旋转。

输入轴100经定位在第一正齿轮110的每侧上的前、后轴承116、117的支撑是可旋转的。后轴承117的一侧可以接触定位在盖92中的肩部118，并且另一侧的肩部抵靠第一正齿轮110的后部。前轴承116的肩部抵靠第一正齿轮110的前侧。盖120由紧固件保持在适当位置，其接触前轴承116，提供预载荷并且保持前、后轴承116、117、第一正齿轮110和输入轴100并且防止它们的轴向运动。盖120在前轴承116的前面还形成径向腔体121。

输入轴100可以用花键联接到贯通轴122。提供贯通轴122以将由输入轴100和贯通轴122提供的动力的一部分经驱动轴56传递到(图2所示的)后驱动轮轴组件34。轴122在本领域中是常见的，并且相对于输入轴100沿着轴线68同轴地布置并且在其前端处包括先导部分124，输入轴100径向支承在其前端上。轴122延伸分别穿过壳体构件92和94中的开口，并且由定位在被收纳在壳体构件96的开口中的轴承罩128中的一对轴承径向支承。

小齿轮轴组件80将来自第一正齿轮110的动力传递到差动轮82。小齿轮轴组件80可以包括第二正齿轮112，该第二正齿轮112被螺旋驱动以将扭矩传递到小齿轮轴140。齿轮112可以经在轴140上的轴向延伸花键(未示出)驱动地联接到轴140。轴140可以由在盖90和92中的轴承罩内的轴承142、144可旋转地支撑。小齿轮轴140包括在后端处的小齿轮146。

提供差动轮82以允许被支撑在中轮轴组件32的两侧上的接地构件38以不同的速度旋转。组件82包括环形齿轮150和布置在差速器架154内的常规伞齿轮组152。环形齿轮150将来自小齿轮146的扭矩传递到齿轮组152并且在本领域中是常见的。环形齿轮150可以由常规金属和/或金属合金制成并且可以包括准双曲面齿轮。齿轮150附着到架154或可以与该架254一体化。提供齿轮组152以将扭矩从环形齿轮84传递到以常规方式支撑接地构件的轮轴半轴(未示出)。

现在参照图4，将更详细地描述示出壳体72的驱动轮轴组件70的沿着图2的剖面线4-4的一部分截取的且与图3中的一些部件隔离的切掉部分。润滑通道160形成在壳体72的盖构件90中。具体地，润滑通道160由从盖90的外表面164延伸的多个通道162形成。第一通道166可以以向上方式形成到盖构件90中，使得它在壳体72的内部168上形成出口，与第一正齿轮110的外表面170相切。第二通道172从盖构件90的安装表面174以与第一通道166垂直相交的倾斜方式形成。大体竖直的通道176从外侧164以预定的深度形成并且与第二通道172相交。最后，大体水平的通道178从壳体72的外表面164形成并且在盖90的内部168上形成出口。大体水平的通道178形成与前轴承116的径向面180相邻的润滑出口182。多个通道各自被示出为从外侧164以如通过螺纹插头或压配合插头(未示出)的常见方式被堵塞，使得不允许污染物进入壳体72的内部168。然而，应理解，铸造的孔也会起作用。虽然驱动轮轴组件70的具体描述专注于中轮轴32，但是应理解，经第一和第二正齿轮110、112驱动小齿轮组件80并且不包括贯通轴122的前或后轮轴30、34将是同等适用的。

工业实用性

现在参照图3和图4，将更详细地描述用于中轮轴的驱动轮轴组件70的润滑系统。在牵引车辆10的操作期间，旋转输入动力经驱动轴54提供给驱动轮轴组件70。随着差动轮82旋转，润滑油被溅起并且润滑轴承126、142、144和后轴承117以及驱动轮轴组件70的其它相关联的部件。此外，润滑油78由第二正齿轮112泵送至第一正齿轮110。由第一和第二正齿轮110、112泵送的润滑油78沿着图4所示的定向箭头经过贯通多个通道162的润滑通道160供应至前轴承116的径向面180。具体地，润滑油78从第一正齿轮110以切向的方式排出到第一通道166中。润滑油78从第一通道l66经来自第一和第二正齿轮110、112的泵送动作和重力向下流入到第二通道172。润滑油78通过流经大体竖直和水平的通道172、178到壳体72的内部168，进入到在前轴承116的前表面180与盖120之间的径向腔体121中，而到达终点。

应该意识到，经驱动轮轴组件70的设计，通过控制各方面诸如尺寸和比率，能够为前轴承116提供或多或少的润滑。例如通过控制多个通道162的尺寸、润滑油78的粘度和第一正齿轮110与盖构件90之间的间隙，可以控制供给至前、后轴承116、117的润滑油78的量。以这种方式，驱动轮轴组件70为在壳体72中在润滑油78液位上方且离通过差动轮82旋转而提供的任意飞溅润滑最远的部件提供增加的润滑。

虽然已经参考本发明的优选实施例具体地展示和描述了本发明，但是本领域内的技术人员应当理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，能够在本发明中做出各种修改和变型。

Claims (20)

1.一种驱动轮轴组件，包括：

壳体；

输入轴，其延伸到所述壳体中并且环绕旋转轴线布置；

第一正齿轮，其环绕所述输入轴和所述旋转轴线布置，所述第一正齿轮能够为第一差动轮提供动力，所述第一差动轮包括环形齿轮；

第二正齿轮，其环绕小齿轮轴布置，所述小齿轮轴能够经小齿轮为所述第一差动轮提供动力，所述第二正齿轮驱动地联接到所述第一正齿轮；

前轴承，其定位在前方并且与所述第一正齿轮相邻，所述前轴承环绕所述输入轴布置并且支撑所述输入轴以便在所述壳体内旋转；以及

后轴承，其定位在后方并且与所述第一正齿轮相邻，所述后轴承环绕所述输入轴布置并且支撑所述输入轴以便在所述壳体内旋转，其中，所述第一正齿轮和第二正齿轮将润滑油从所述壳体泵送至润滑通道并且将所述润滑油供应至所述前轴承和所述后轴承中的至少一个的径向面。

2.根据权利要求1所述的驱动轮轴组件，其中，所述润滑通道包括用于将润滑油输送至定位在前方并且与所述第一正齿轮相邻的轴承的多个通道。

3.根据权利要求2所述的驱动轮轴组件，其中，所述多个通道包括定位成与所述第一正齿轮的外表面相切的第一通道。

4.根据权利要求3所述的驱动轮轴组件，其中，从所述第一正齿轮的外表面泵送的润滑油进入所述第一通道并且从所述第一通道流入到所述前轴承的径向面。

5.根据权利要求4所述的驱动轮轴组件，其中，多个通道从盖构件的外表面朝内部形成。

6.根据权利要求5所述的驱动轮轴组件，其中，多个通道从所述壳体的外部被堵塞。

7.根据权利要求6所述的驱动轮轴组件，进一步包括：

盖构件，其将所述前轴承抵靠所述第一正齿轮定位。

8.根据权利要求7所述的驱动轮轴组件，其中，所述盖构件在所述盖构件与所述前轴承的径向面之间在所述壳体的内部上形成径向腔体。

9.一种驱动轮轴组件，包括：

壳体；

输入轴，其延伸到所述壳体中并且环绕旋转轴线布置；

贯通轴，其在第一端处连接到所述输入轴并且在第二端处由一对轴承支撑；

第一正齿轮，其环绕所述输入轴和所述旋转轴线布置，所述第一正齿轮能够为第一差动轮提供动力，所述第一差动轮包括环形齿轮；

第二正齿轮，其环绕小齿轮轴布置，所述小齿轮轴能够经小齿轮为所述第一差动轮提供动力，所述第二正齿轮驱动地联接到所述第一正齿轮；

前轴承，其定位在前方并且与所述第一正齿轮相邻，所述轴承环绕所述输入轴布置并且支撑所述输入轴以便在所述壳体内旋转；以及后轴承，其定位在后方并且与所述第一正齿轮相邻，所述轴承环绕所述输入轴布置并且支撑所述输入轴以便在所述壳体内旋转，其中，所述第一正齿轮和第二正齿轮将润滑油从所述壳体泵送至润滑通道并且泵送至支撑所述输入轴的所述前轴承和所述后轴承中的至少一个。

10.根据权利要求9所述的驱动轮轴组件，其中，所述第一正齿轮与所述输入轴一体化。

11.根据权利要求10所述的驱动轮轴组件，其中，所述润滑通道包括用于将润滑油输送至定位在前方并且与所述第一正齿轮相邻的轴承的多个通道。

12.根据权利要求11所述的驱动轮轴组件，其中，所述多个通道包括定位成与所述第一正齿轮的外表面相切的第一通道。

13.根据权利要求12所述的驱动轮轴组件，其中，从所述第一正齿轮的外表面泵送的润滑油进入所述第一通道并且从所述第一通道流入到所述前轴承的径向面。

14.根据权利要求13所述的驱动轮轴组件，其中，多个通道从盖构件的外表面朝内部形成。

15.根据权利要求14所述的驱动轮轴组件，其中，多个通道从所述壳体的外部被堵塞。

16.根据权利要求15所述的驱动轮轴组件，进一步包括：

盖构件，其将所述前轴承抵靠所述第一正齿轮定位。

17.根据权利要求16所述的驱动轮轴组件，其中，所述盖构件在所述盖构件与所述前轴承的径向面之间在所述壳体的内部上形成径向腔体。

18.一种牵引车辆，包括：

框架组件，其具有至少前部和后部；

铰接接头，其连接所述前部和所述后部并且能够允许所述前部和所述后部环绕所述接头枢转运动；

支撑所述框架组件的前轮轴、中轮轴和后轮轴；

附接到所述前轮轴、中轮轴和后轮轴的多个地面接合装置；

由所述框架组件支撑的操作室；

平板，其能够承载载荷并且连接到所述框架组件；

发动机，其用于产生扭矩并且由所述框架组件支撑；

联接到所述发动机用于接收所述扭矩的传动装置，所述传动装置具有输出联轴节以便为所述前轮轴、中轮轴和后轮轴提供扭矩；以及

所述中轮轴组件包括如权利要求17所述的驱动轮轴组件。

19.根据权利要求18所述的牵引车辆，其中，所述前轮轴支撑所述框架组件的前部，并且所述中轮轴和所述后轮轴支撑所述框架组件的后部。

20.根据权利要求19所述的牵引车辆，包括定位在所述传动装置和所述前轮轴之间以及在所述传动装置和所述中轮轴、所述后轮轴之间的分动箱。