CN104819278A - 齿轮式高精度调隙驱动桥主减速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿轮式高精度调隙驱动桥主减速器，旨在提供一种啮合间隙调整精度高，调节方便、操作效率高的驱动桥主减速器。它包括减速器箱体，输入轴，输入锥齿轮，通过轴承可转动设置在减速器箱体上的齿座安装架及设置在齿座安装架上的环形输出锥齿轮；齿座安装架的转轴与输入轴相垂直，减速器箱体上设有输入轴安装轴孔，输入轴安装轴孔内可转动的设有调隙轴套，该调隙轴套的外周面与输入轴安装轴孔相配合，调隙轴套的外周面与输入轴安装轴孔同轴设置；调隙轴套的内轴孔的轴心与调隙轴套的外周面的轴心呈偏心设置，输入轴通过轴承可转动的设置在调隙轴套的内轴孔上。

Description

齿轮式高精度调隙驱动桥主减速器

技术领域

本发明涉及一种减速器，具体涉及一种齿轮式高精度调隙驱动桥主减速器。

背景技术

驱动桥主减速器的噪音产生主要是源于传动齿轮的摩擦、振动以及碰撞，如何有效降低及减少噪声，使其更符合环保要求也是国内外一个重点研究课题；降低驱动桥主减速器运行时的齿轮传动噪声已成为行业内的重要研究课题；其中，通过优化齿轮参数，如压力角、中心距、啮合间隙等，使啮入冲击速度降至最小，啮出冲击速度与啮入冲击速度的比值处于某一数值范围，减小或避免啮合节圆冲击的齿轮设计方法，可明显降低减速器齿轮噪声。因而，驱动桥主减速器在装配过程中需要调节输入锥齿轮与输出锥齿轮的啮合间隙，使输入锥齿轮与输出锥齿轮的啮合间隙调节到合理的数值范围，从而提高锥齿轮减速器的使用寿命，并降低减速器齿轮噪声。

目前，驱动桥主减速器的输入与输出锥齿轮的啮合间隙的调节方式为——有级调节，即采用增减调整垫片的方式进行调节。采用增减调整垫片的方式虽然可以调节啮合间隙，但这种调节方式不仅复杂、繁琐，工作量大、操作效率低，而且啮合间隙调整精度低。

因而，如何设计一种驱动桥主减速器，其能够便捷的调节驱动桥主减速器的输入与输出锥齿轮之间的啮合间隙，尤其是如何实现输入与输出锥齿轮之间啮合间隙的无级调节，有效的提高啮合间隙调整精度高，这是非常具有研究意义的。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中采用增减调整垫片的有级调节方式调节驱动桥主减速器的啮合间隙不仅复杂、繁琐，工作量大、操作效率低，而且啮合间隙调整精度低的问题，提供一种调节方便、操作效率高，且啮合间隙调整精度高，有利于提高驱动桥主减速器的使用寿命，并降低减速器齿轮噪声的齿轮式高精度调隙驱动桥主减速器。

本发明的技术方案是：

一种齿轮式高精度调隙驱动桥主减速器，包括减速器箱体，输入轴，设置在输入轴上的输入锥齿轮，通过轴承可转动设置在减速器箱体上的齿座安装架，设置在齿座安装架上的环形输出锥齿轮；齿座安装架的旋转轴与输入轴相垂直，所述输入锥齿轮与环形输出锥齿轮啮合，所述减速器箱体上设有输入轴安装轴孔，输入轴安装轴孔内可转动的设有调隙轴套，该调隙轴套的外周面与输入轴安装轴孔相配合，且调隙轴套的外周面与输入轴安装轴孔同轴设置；调隙轴套的内轴孔的轴心与调隙轴套的外周面的轴心呈偏心设置，且调隙轴套的内轴孔的轴线与调隙轴套的外周面的轴线相平行；所述输入轴通过轴承可转动的设置在调隙轴套的内轴孔上，且输入轴与调隙轴套的内轴孔同轴设置；所述调隙轴套与减速器箱体之间还设有齿轮调隙执行机构，该齿轮调隙执行机构包括设置在调隙轴套的外周面上的扇形齿轮及通过轴杆可转动设置在减速器箱体上的主动齿轮，所述扇形齿轮与调隙轴套的外周面同轴设置，所述轴杆与调隙轴套的外周面的轴线相平行，所述主动齿轮与扇形齿轮相啮合。

由于本方案的调隙轴套的内轴孔的轴心与调隙轴套的外周面的轴心呈偏心设置，且调隙轴套的内轴孔的轴线与调隙轴套的外周面的轴线相平行；因而当操作者通过齿轮调隙执行机构带动调隙轴套转动时，内轴孔内的输入轴将绕输入轴安装轴孔的中心线转动，进而使输入轴带动输入锥齿轮离开或靠近环形输出锥齿轮，达到调节输入锥齿轮与环形输出锥齿轮之间的啮合间隙的目的，并且本方案啮合间隙的调节方式是一种无级调节，与采用采用增减调整垫片的有级调节相比具有啮合间隙调整精度高的的特点。当啮合间隙调节好后，再将调隙轴套固定在减速器箱体上。本方案啮合间隙的调节方式不仅调节方便、操作效率高，而且啮合间隙调整精度高，有利于提高驱动桥主减速器的使用寿命，并降低减速器齿轮噪声。

作为优选，调隙轴套上靠其外端的外周面上设有环形安装板，环形安装板上设有若干腰圆孔，各腰圆孔绕调隙轴套的外周面周向均布，且各腰圆孔沿调隙轴套周向延伸设置，环形安装板抵靠在减速器箱体外侧面上，并通过螺栓穿过腰圆孔与减速器箱体相连接。

作为优选，扇形齿轮设置在环形安装板上。

作为优选，输入轴与输入锥齿轮为一体成型结构，所述输入锥齿轮内设有自润滑装置，该自润滑装置包括设置在输入锥齿轮内的储油腔及设置在储油腔内的自适应伸缩装置；所述输入锥齿轮的各齿槽与储油腔之间分别设有一条润滑油道，各润滑油道上分别设有润滑油道自动启闭装置，所述润滑油道包括进油通道，出油通道及设置在输入锥齿轮的齿槽底面的安装孔；所述润滑油道自动启闭装置包括设置在安装孔内的阀套及可滑动设置在阀套内的活塞体；所述阀套的两端开口，阀套内设有栅格隔板，阀套内侧面上设有第一环形凸起及第二环形凸起，第一环形凸起、第二环形凸起及安装孔底面位于栅格隔板的同一侧，且第一环形凸起靠近安装孔底面，第二环形凸起远离安装孔底面；活塞体位于第一与第二环形凸起之间，阀套内、位于栅格隔板与活塞体之间设有可使活塞体抵靠在第一环形凸起上的第一压缩弹簧；所述活塞体与安装孔之间设有第二及第三密封圈，安装孔内侧面上、位于第二与第三密封圈之间设有环形凹槽，所述阀套内侧面上、位于第一与第二环形凸起之间设有贯通阀套外侧面的过油孔，过油孔位于第二与第三密封圈之间，且该过油孔与环形凹槽的开口正对设置；当活塞体抵靠在第一环形凸起上时，所述过油孔与第二环形凸起位于活塞体同一侧；当活塞体抵靠在第二环形凸起上时，所述过油孔与第一环形凸起位于活塞体同一侧；所述进油通道的一端与储油腔相通，另一端与安装孔的底面相通，所述出油通道的一端与环形凹槽相通，另一端与安装孔所在的齿槽底面相通；所述自适应伸缩装置包括设置在储油腔内的固定套筒及可滑动设置在固定套筒内的滑动套体，所述固定套筒固定在储油腔内壁上，固定套筒的一端封闭，另一端开口；所述固定套筒内侧面与滑动套体外侧面之间设有第一密封圈，滑动套体的一端封闭，另一端开口，且滑动套体的开口端朝向固定套筒的端封闭；所述固定套筒与滑动套体之间形成密闭的伸缩腔体，该伸缩腔体内填充气体；所述储油腔内填充润滑油。

目前驱动桥主减速器的齿轮润滑方式多采用外部加油润滑的方式，将润滑油添加到齿轮表面来对齿轮进行润滑，例如：滴油润滑（将润滑油滴至运动副摩擦表面），飞溅润滑（将润滑剂飞溅到运动副摩擦表面），喷油润滑，浸油润滑等。目前这种采用外部加油润滑的齿轮润滑方式，一旦润滑系统故障或润滑系统油液不足或因其他原因，导致齿轮系中的齿轮没有得到足够润滑时，则会对齿轮造成很大的损伤，降低齿轮轴的使用寿命。

本方案的自润滑装置利用气体的体积膨胀系数远大于润滑油的的体积膨胀系数；在输入锥齿轮在工作过程中，若出现润滑系统故障或润滑系统油液不足等原因，导致输入锥齿轮润滑不良，使输入锥轮齿温度快速升高（例如锥轮齿温度快速升高几十度）时；本方案伸缩腔体内的填充气体受热膨胀，使储油腔内的油压增大，从而将储油腔内的润滑油通过润滑油道压出到齿槽表面，并在输入锥齿轮转动及啮合过程中逐渐分布到输入锥齿轮及输出锥齿轮的齿面上，有效改善输入锥齿轮齿面的润滑效果；从而有效改善因润滑系统故障或润滑系统油液不足等原因，使齿轮润滑不良，降低齿轮使用寿命的问题。

另外，本方案结构的润滑油道自动启闭装置能够在不影响自润滑装置正常工作（即储油腔内的油压增大，润滑油通过润滑油道压出到齿槽表面）的前提下；有效避免齿轮在正常工作情况下，储油腔内的润滑油受重力或离心力影响而流出的问题。

作为优选，阀套通过螺纹与安装孔相连接。

作为优选，输入锥齿轮位于输入轴端部，所述储油腔为圆柱状腔体，且储油腔与输入轴同轴设置；储油腔的一端往远离轮轴方向延伸，并在输入锥齿轮端面上形成端口，且该端口内设有封遮端板，封遮端板上设有注油嘴。本方案结构的储油腔有利于实际加工之所。另外，本方案可以通过人工注油的方式，通过注油嘴往储油腔内添加润滑油。

作为优选，固定套筒的封闭端固定在储油腔内壁，且固定套筒及滑动套体与轮轴的轴线相平行，固定套筒的开口端与封遮端板之间的间距小于固定套筒的轴向长度；所述滑动套体的轴向长度大于固定套筒的轴向长度。

作为优选，滑动套体的封闭端的外端面上设有导气通孔，该导气通孔内设有螺纹连接的密封堵头。

作为优选，主动齿轮的分度圆直径小于扇形齿轮的分度圆直径。

作为优选，轴杆上设有用于转动主动齿轮的手动摇杆。

本发明的有益效果是：

其一，具有啮合间隙调节方便、操作效率高，且啮合间隙调整精度高的特点，有利于提高驱动桥主减速器的使用寿命，并降低减速器齿轮噪声。

其二，可有效改善因润滑系统故障或润滑系统油液不足等原因，导致齿轮润滑不良，降低齿轮轴使用寿命的问题。

附图说明

图1是本发明实施例1的一种结构示意图。

图2是本发明实施例1的调隙轴套的一种结构示意图。

图3是图2中B向视图。

图4是图1中A-A处的局部剖视图。

图5是本发明实施例2的输入轴及输入锥齿轮的一种结构示意图。

图6是图5中C处的局部放大图。

图中：减速器箱体1，输入轴安装轴孔2，调隙轴套3、外周面31、环形安装板32、腰圆孔33、内轴孔34、第一环形避让凹槽35，输入轴4，齿轮调隙执行机构5、扇形齿轮51、主动齿轮52、通过轴杆53、手动摇杆54，输入锥齿轮6、齿槽6a，环形输出锥齿轮7，齿座安装架8，自润滑装置9，储油腔91，自适应伸缩装置92、固定套筒92a、滑动套体92b、密封堵头92c、伸缩腔体392d，润滑油道93、进油通道93a、出油通道93b、安装孔93c，自动启闭装置94，封遮端板95、注油嘴95a，阀套97，栅格隔板98，第一压缩弹簧99，第二密封圈910，第二环形凸起911，环形凹槽912，第三密封圈913，第一环形凸起914，活塞体915，过油孔916。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1：如图1、图2、图3、图4所示，一种齿轮式高精度调隙驱动桥主减速器包括减速器箱体1，输入轴4，设置在输入轴上的输入锥齿轮6，通过轴承可转动设置在减速器箱体上的齿座安装架8及设置在齿座安装架上的环形输出锥齿轮7。齿座安装架的旋转轴与输入轴相垂直。环形输出锥齿轮的转轴与齿座安装架的转轴同轴。输入锥齿轮与环形输出锥齿轮啮合。

减速器箱体上设有输入轴安装轴孔2。输入轴安装轴孔内可转动的设有调隙轴套3。该调隙轴套的外周面31与输入轴安装轴孔相配合，且调隙轴套的外周面与输入轴安装轴孔同轴设置。调隙轴套的外周面与输入轴安装轴孔的内侧面相贴合。调隙轴套的外周面中部设有第一环形避让凹槽35。输入轴安装轴孔的内侧面上设有第二环形避让凹槽，且第一环形避让凹槽与第二环形避让凹槽正对设置。调隙轴套的内轴孔34的轴心与调隙轴套的外周面31的轴心呈偏心设置，且调隙轴套的内轴孔的轴线与调隙轴套的外周面的轴线相平行。输入轴通过轴承可转动的设置在调隙轴套的内轴孔上，且输入轴与调隙轴套的内轴孔同轴设置。

调隙轴套上靠其外端的外周面上设有环形安装板32。环形安装板上设有若干腰圆孔33。各腰圆孔绕调隙轴套的外周面周向均布，且各腰圆孔沿调隙轴套周向延伸设置。环形安装板抵靠在减速器箱体外侧面上，并通过螺栓穿过腰圆孔与减速器箱体相连接。

调隙轴套与减速器箱体之间还设有齿轮调隙执行机构5。该齿轮调隙执行机构包括设置在调隙轴套的外周面上的扇形齿轮51及通过轴杆53可转动设置在减速器箱体上的主动齿轮52。扇形齿轮设置在环形安装板上。扇形齿轮与调隙轴套的外周面同轴设置。轴杆与调隙轴套的外周面的轴线相平行。主动齿轮与扇形齿轮相啮合。主动齿轮的分度圆直径小于扇形齿轮的分度圆直径。轴杆上设有用于转动主动齿轮的手动摇杆54。手动摇杆包括与轴杆平行的握持杆及连接握持杆与轴杆的连接杆件。

本发明齿轮啮合间隙的具体调节过程如下：

首先，松开用于固定调隙轴套的锁紧螺栓；

接着，通过手动摇杆带动主动齿轮转动，从而带动扇形齿轮及调隙轴套转动；在调隙轴套转动过程中，内轴孔内的输入轴将绕输入轴安装轴孔的中心线转动，进而使输入轴带动输入锥齿轮离开或靠近环形输出锥齿轮，达到调节输入锥齿轮与环形输出锥齿轮之间的啮合间隙的目的。

最后，当啮合间隙调节好后在将调隙轴套固定在减速器箱体上。

实施例2：本实施例的其余结构参照实施例1，其不同之处在于：

如图5、图6所示，输入轴与输入锥齿轮为一体成型结构。输入锥齿轮位于输入轴端部。输入锥齿轮内设有自润滑装置9。该自润滑装置包括设置在输入锥齿轮内的储油腔91及设置在储油腔内的自适应伸缩装置92。储油腔位于输入锥齿轮中部。储油腔为圆柱状腔体，且储油腔与输入轴同轴设置。储油腔的一端往远离输入轴方向延伸，并在输入锥齿轮端面上形成端口，且该端口内设有封遮端板95。封遮端板上设有注油嘴95a。

自适应伸缩装置包括设置在储油腔内的固定套筒92a及可滑动设置在固定套筒内的滑动套体92b。固定套筒及滑动套体呈圆筒状。固定套筒及滑动套体由导热性能好的金属材料制成，例如由铜或铜合金或铝或铝合金材料制成。固定套筒的一端封闭，另一端开口。固定套筒的封闭端固定在储油腔内壁上，具体说是，固定套筒的封闭端固定在与封遮端板相对的储油腔内端面上。固定套筒及滑动套体与轮轴的轴线相平行。固定套筒的开口端与封遮端板之间的间距小于固定套筒的轴向长度。滑动套体的轴向长度大于固定套筒的轴向长度。固定套筒内侧面与滑动套体外侧面之间设有第一密封圈。滑动套体的一端封闭，另一端开口，且滑动套体的开口端朝向固定套筒的端封闭。滑动套体的封闭端的外端面上设有导气通孔。该导气通孔内设有螺纹连接的密封堵头92c。固定套筒与滑动套体之间形成密闭的伸缩腔体92d。该伸缩腔体内填充气体；该填充气体为空气或氮气或惰性气体。储油腔内填充润滑油。

输入锥齿轮的各齿槽6a与储油腔之间分别设有一条润滑油道。各润滑油道上分别设有润滑油道自动启闭装置94。润滑油道包括进油通道93a，出油通道93b及设置在输入锥齿轮的齿槽底面的安装孔93c。

润滑油道自动启闭装置包括设置在安装孔内的阀套97及可滑动设置在阀套内的活塞体915。安装孔为圆孔。阀套呈圆筒状。安装孔与阀套同轴。阀套通过螺纹与安装孔相连接。阀套的两端开口。阀套内设有栅格隔板98。阀套内侧面上设有第一环形凸起914及第二环形凸起911。第一环形凸起、第二环形凸起及安装孔底面位于栅格隔板的同一侧，且第一环形凸起靠近安装孔底面，第二环形凸起远离安装孔底面。活塞体位于第一与第二环形凸起之间。阀套内、位于栅格隔板与活塞体之间设有可使活塞体抵靠在第一环形凸起上的第一压缩弹簧99。活塞体与安装孔之间设有第二及第三密封圈910、913。安装孔内侧面上、位于第二与第三密封圈之间设有环形凹槽912。阀套内侧面上、位于第一与第二环形凸起之间设有贯通阀套外侧面的过油孔916。过油孔位于第二与第三密封圈之间，且该过油孔与环形凹槽的开口正对设置。当活塞体抵靠在第一环形凸起上时，所述过油孔与第二环形凸起位于活塞体同一侧。当活塞体抵靠在第二环形凸起上时，所述过油孔与第一环形凸起位于活塞体同一侧。

进油通道的一端与储油腔相通，另一端与安装孔的底面相通。出油通道的一端与环形凹槽相通，另一端与安装孔所在的齿槽底面相通。

Claims (10)

1.一种齿轮式高精度调隙驱动桥主减速器，包括减速器箱体，输入轴，设置在输入轴上的输入锥齿轮，通过轴承可转动设置在减速器箱体上的齿座安装架及设置在齿座安装架上的环形输出锥齿轮；所述齿座安装架的旋转轴与输入轴相垂直，所述输入锥齿轮与环形输出锥齿轮啮合，其特征是，所述减速器箱体上设有输入轴安装轴孔，输入轴安装轴孔内可转动的设有调隙轴套，该调隙轴套的外周面与输入轴安装轴孔相配合，且调隙轴套的外周面与输入轴安装轴孔同轴设置；调隙轴套的内轴孔的轴心与调隙轴套的外周面的轴心呈偏心设置，且调隙轴套的内轴孔的轴线与调隙轴套的外周面的轴线相平行；所述输入轴通过轴承可转动的设置在调隙轴套的内轴孔上，且输入轴与调隙轴套的内轴孔同轴设置；

所述调隙轴套与减速器箱体之间还设有齿轮调隙执行机构，该齿轮调隙执行机构包括设置在调隙轴套的外周面上的扇形齿轮及通过轴杆可转动设置在减速器箱体上的主动齿轮，所述扇形齿轮与调隙轴套的外周面同轴设置，所述轴杆与调隙轴套的外周面的轴线相平行，所述主动齿轮与扇形齿轮相啮合。

2.根据权利要求1所述的齿轮式高精度调隙驱动桥主减速器，其特征是，所述调隙轴套上靠其外端的外周面上设有环形安装板，环形安装板上设有若干腰圆孔，各腰圆孔绕调隙轴套的外周面周向均布，且各腰圆孔沿调隙轴套周向延伸设置，环形安装板抵靠在减速机箱体外侧面上，并通过螺栓穿过腰圆孔与减速机箱体相连接。

3.根据权利要求2所述的齿轮式高精度调隙驱动桥主减速器，其特征是，所述扇形齿轮设置在环形安装板上。

4.根据权利要求1所述的齿轮式高精度调隙驱动桥主减速器，其特征是，所述输入轴与输入锥齿轮为一体成型结构，所述输入锥齿轮内设有自润滑装置，该自润滑装置包括设置在输入锥齿轮内的储油腔及设置在储油腔内的自适应伸缩装置；所述输入锥齿轮的各齿槽与储油腔之间分别设有一条润滑油道，各润滑油道上分别设有润滑油道自动启闭装置，所述润滑油道包括进油通道，出油通道及设置在输入锥齿轮的齿槽底面的安装孔；所述润滑油道自动启闭装置包括设置在安装孔内的阀套及可滑动设置在阀套内的活塞体；所述阀套的两端开口，阀套内设有栅格隔板，阀套内侧面上设有第一环形凸起及第二环形凸起，第一环形凸起、第二环形凸起及安装孔底面位于栅格隔板的同一侧，且第一环形凸起靠近安装孔底面，第二环形凸起远离安装孔底面；活塞体位于第一与第二环形凸起之间，阀套内、位于栅格隔板与活塞体之间设有可使活塞体抵靠在第一环形凸起上的第一压缩弹簧；所述活塞体与安装孔之间设有第二及第三密封圈，安装孔内侧面上、位于第二与第三密封圈之间设有环形凹槽，所述阀套内侧面上、位于第一与第二环形凸起之间设有贯通阀套外侧面的过油孔，过油孔位于第二与第三密封圈之间，且该过油孔与环形凹槽的开口正对设置；当活塞体抵靠在第一环形凸起上时，所述过油孔与第二环形凸起位于活塞体同一侧；当活塞体抵靠在第二环形凸起上时，所述过油孔与第一环形凸起位于活塞体同一侧；所述进油通道的一端与储油腔相通，另一端与安装孔的底面相通，所述出油通道的一端与环形凹槽相通，另一端与安装孔所在的齿槽底面相通；

所述自适应伸缩装置包括设置在储油腔内的固定套筒及可滑动设置在固定套筒内的滑动套体，所述固定套筒固定在储油腔内壁上，固定套筒的一端封闭，另一端开口；所述固定套筒内侧面与滑动套体外侧面之间设有第一密封圈，滑动套体的一端封闭，另一端开口，且滑动套体的开口端朝向固定套筒的端封闭；所述固定套筒与滑动套体之间形成密闭的伸缩腔体，该伸缩腔体内填充气体；所述储油腔内填充润滑油。

5.根据权利要求4所述的齿轮式高精度调隙驱动桥主减速器，其特征是，所述阀套通过螺纹与安装孔相连接。

6.根据权利要求4或5所述的齿轮式高精度调隙驱动桥主减速器，其特征是，所述输入锥齿轮位于输入轴端部，所述储油腔为圆柱状腔体，且储油腔与输入轴同轴设置；储油腔的一端往远离轮轴方向延伸，并在输入锥齿轮端面上形成端口，且该端口内设有封遮端板，封遮端板上设有注油嘴。

7.根据权利要求6所述的齿轮式高精度调隙驱动桥主减速器，其特征是，所述固定套筒的封闭端固定在储油腔内壁，且固定套筒及滑动套体与轮轴的轴线相平行，固定套筒的开口端与封遮端板之间的间距小于固定套筒的轴向长度；所述滑动套体的轴向长度大于固定套筒的轴向长度。

8.根据权利要求4或5所述的齿轮式高精度调隙驱动桥主减速器，其特征是，所述滑动套体的封闭端的外端面上设有导气通孔，该导气通孔内设有螺纹连接的密封堵头。

9.根据权利要求1或2或3或4或5所述的齿轮式高精度调隙驱动桥主减速器，其特征是，所述主动齿轮的分度圆直径小于扇形齿轮的分度圆直径。

10.根据权利要求1或2或3或4或5所述的齿轮式高精度调隙驱动桥主减速器，其特征是，所述轴杆上设有用于转动主动齿轮的手动摇杆。