CN104847875A - 变速箱润滑系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种高速变速箱，其包括包封旋转齿轮的壳体和包含油和空气的容积空间。齿轮具有暴露给容积空间的外部第一表面和暴露给环境的第二表面。排放装置包括形成在齿轮中的第一通道和第二通道。第二通道轴向地、部分地延伸到齿轮中，并且具有暴露给第二表面的外端。第一通道从第一表面径向地延伸到第二表面。止回阀安装在第二通道中并且允许从容积空间到环境的单向空气流。

Description

变速箱润滑系统
技术领域
本发明涉及用于变速箱的润滑系统。
背景技术
诸如动力输出(PTO)传动装置的车辆传动装置具有轴和齿轮，所述轴和齿轮在形成油槽的壳体中旋转从而这些部件在旋转时充分涂有润滑油。某些PTO传动装置具有加压润滑油系统，其中槽油液面位于轴的中心以上，并且轴中的径向通道使油通过轴。轴和齿轮的旋转导致槽油被甩离传动装置的中心。
用于传动装置的润滑油流体还可以离开拖拉机液压系统。但是，这要求平衡润滑油系统，恢复和控制槽油液面，并且通过连接到诸如播种机的机具的变速箱混合油。传动装置润滑系统还可以包括小型润滑油泵。然而，由于诸如滤网之类的额外部件、管线和冷却要求，这增加了成本。
在已知的小型变速箱中，滚针轴承夹在分别以较低速度和较高速度旋转的两个齿轮之间。变速箱没有任何加压润滑油系统或润滑油泵，并且仅将使用少量槽油用于冷却和润滑。由于齿轮的旋转，向心力将促使槽油远离滚针轴承和邻近的球轴承。需要具有在将润滑油传递给轴承的同时抵抗由旋转齿轮产生的离心力而工作的系统。
发明内容
根据本发明的一方面，变速箱具有包封旋转齿轮的壳体以及包含油和压缩空气的容积空间。齿轮具有暴露给容积空间的第一表面和暴露给环境的第二表面。排放装置包括形成在齿轮中的第一通道和第二通道。第二通道部分地延伸到齿轮中，并且具有暴露给第二表面的外端。第一通道从第二通道向外径向延伸到第一表面。第二通道沿着齿轮的中心轴线轴向延伸。止回阀安装在第二通道中并且允许从容积空间到环境的单向空气流。
附图说明
图1是表现本发明的变速箱的分解透视图；
图2是表现本发明的变速箱的截面分解透视图；
图3是沿着图1的线3-3的截面图；以及
图4是图1的变速箱的输入齿轮的透视图。
具体实施方式
参见图1、2和3，诸如用于动力输出(PTO)的变速箱10的旋转机械包括外壳体12，外壳体12包含用螺栓固定到一起的壳体部件11和13。壳体12围绕包括输入齿轮14的旋转部件。输入齿轮驱动驱动齿轮16，驱动齿轮16又以诸如1000rpm的高速驱动输出齿轮18。输入齿轮14包括直径较大的凸缘20和直径较小的轴(hub)22。中空的滚针轴承24安装在轴22上，并且轴承24旋转地支撑输出齿轮18。如图2和3最佳所示，常规的球轴承26支撑输出齿轮18在壳体部件11中旋转。扣环28将滚针轴承24保持在输出齿轮18内侧适当的位置处。环状垫圈30靠近输入齿轮14安装。关于图1、2和4，输入齿轮14在顺时针方向上旋转。
参见图3和4，输入齿轮14的凸缘20具有直径较大且轴向较薄的凸缘部分29和直径较小且轴向较厚的凸缘部分31。凸缘部分29形成环状的轴向面对的外侧表面33。凸缘部分31形成环状的轴向面对的内侧表面34。内侧表面33从外侧表面34径向向内地定位。内侧表面33朝输出齿轮18的方向上与外侧表面34轴向地隔开。垫圈30接合并且覆盖较厚的凸缘部31的表面33。径向向外面对的外围壁或环状表面35在表面34和33之间延伸，并围绕直径较小的凸缘部分31。直径较小的凸缘部分31的内部形成从表面34大致轴向地突出的环状边缘36。环状通路38形成在边缘36和轴22的轴向内端32之间。环状外围表面35的直径大于轴22的直径。
多个(优选地两个)铣磨而成的狭槽或沟槽40和42从壁35径向向内延伸，穿过直径较小的凸缘部分31、穿过边缘36并延伸到通路38。狭槽40和42可以是曲线形的或螺旋形的。因而，沟槽40和42将直径较小的凸缘部分31的外边缘与轴22的外周表面连通。沟槽40和42的外端相对于输入齿轮14的旋转方向位于沟槽40和42的内端的前方。因而，位于输入齿轮14一侧的狭槽40和42汲取槽油并且引导槽油向内通过狭槽40和42至滚针轴承24。
再次参照图3，输出齿轮18形成容纳轴22和滚针轴承24的内腔50。输出齿轮18还形成具有内花键54并且适于容纳PTO轴(未示出)的外腔52。输出齿轮18还包括将内腔50连通至输出齿轮的邻近于轴承26的外围表面的通道56。
以6000rpm旋转的输出齿轮18中的通道56产生帮助吸引油通过滚针轴承24并且将油传送至球轴承26的低压或欠压(under-pressure)。因为输入齿轮14和输出齿轮18之间的速度差，因而输出齿轮18中的通道56将产生比较慢旋转(1000rpm)的输入齿轮14中的狭槽40和42更低的低压或欠压。
因而，随着输入齿轮14旋转，螺旋形沟槽40和42从壳体12的内部汲取润滑油，并且径向向内驱使该油穿过边缘36并且到轴22的外周表面上。压力差吸引该油通过滚针轴承24，然后通过通道56并且通过轴承26。结果是一种使用齿轮的旋转来产生将润滑槽油传递至被嵌入的滚针轴承和球轴承的压力差的系统。没有这些特征，槽油通常将被向外甩并且远离中心地定位的轴承24和26。
尽管已经在附图中和前述的描述中具体地图示和描述了本发明，但是该图示和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的，应理解已经示出和描述了说明性实施例，并且需要对在本发明的精神范围内的所有改变和修改进行保护。将注意到本发明的可替换的实施例可以不包括被描述的所有特征，然而仍然可以通过该特征的至少一些优点获益。本领域的技术人员可以很容易地设计他们自己的实现方式，该实现方式包含本发明的一个或多个特征并且应落入由随附要求保护限定的本发明的精神和范围内。

Claims (16)

1.一种旋转机械润滑组件，包括：
壳体，所述壳体包封包含油的容积空间；
第一部件，所述第一部件被安装用于在壳体中旋转，并且具有中心轴和从中心轴向外突出的凸缘；
环状轴承，所述环状轴承安装在中心轴上；
第二部件，所述第二部件安装在环状轴承上用于在壳体中旋转；以及
第一通道，所述第一通道形成在第一部件中，在第一部件旋转时，所述第一通道将油从容积空间引导至中心轴的外周表面和环状轴承。
2.根据权利要求1所述的旋转机械润滑组件，进一步包括：
另一轴承，所述另一轴承能够相对于壳体旋转地支撑第二部件；以及
第二通道，所述第二通道位于第二部件中并且将油从环状轴承传递至所述另一轴承。
3.根据权利要求2所述的旋转机械润滑组件，其中：
所述第二部件包括围绕容纳第一轴承的腔的套管；以及
所述第二通道从所述腔轴向地并且径向向外地延伸至第二部件的外表面。
4.根据权利要求1所述的旋转机械润滑组件，其中：所述第一通道具有径向外端和径向内端，所述径向外端相对于第一部件的旋转方向位于所述径向内端前方。
5.根据权利要求1所述的旋转机械润滑组件，其中：
所述第一部件包括直径较大的凸缘部分和直径较小的凸缘部分，直径较小的凸缘部分由一外围表面围绕，所述第一部件还包括围绕中心轴的环状边缘；
环状通路形成在所述环状边缘和中心轴之间；以及
第一通道包括狭槽，该狭槽延伸通过直径较小的凸缘部分并且通过所述环状边缘，并且将所述外围表面与中心轴的外周表面和所述环状通路连通。
6.根据权利要求5所述的旋转机械润滑组件，其中：直径较大的凸缘部分形成环状的轴向面对的外侧表面，直径较小的凸缘部分形成环状的轴向面对的内侧表面，并且该内侧表面在朝向输出齿轮的方向上与外侧表面轴向隔开。
7.根据权利要求5所述的旋转机械润滑组件，其中：环状垫圈接合并且覆盖直径较小的凸缘部分的表面。
8.根据权利要求1所述的旋转机械润滑组件，其中：
所述第一部件包括直径较大并且轴向较薄的凸缘部分和直径较小并且轴向较厚的凸缘部分，直径较小的凸缘部分由一外围表面围绕，所述第一部件还包括围绕中心轴的环状边缘；
环状通路形成在环状边缘和中心轴之间；以及
所述第一通道包括狭槽，该狭槽延伸通过直径较小的凸缘部分并且通过环状边缘，并且将所述外围表面与中心轴的外周表面和所述环状通路连通。
9.根据权利要求8所述的旋转机械润滑组件，其中：直径较大的凸缘部分形成环状的轴向面对的外侧表面，直径较小的凸缘部分形成环状的轴向面对的内侧表面，并且该内侧表面在朝向输出齿轮的方向上与外侧表面轴向隔开。
10.根据权利要求8所述的旋转机械润滑组件，其中：
环状垫圈接合并且覆盖轴向较厚的凸缘部分的表面。
11.根据权利要求1所述的旋转机械润滑组件，其中：
所述第一部件是变速箱的输入齿轮；以及
所述第二部件是变速箱的输出齿轮，输出齿轮比输入齿轮旋转更快。
12.一种旋转机械润滑组件，包括：
壳体，所述壳体包封包含油的容积空间；
第一部件，所述第一部件被安装用于在壳体中旋转，并且具有中心轴和从中心轴向外突出的凸缘；
第二部件，所述第二部件被安装用于在壳体中旋转并且具有容纳中心轴的一部分的套管；
第一环状轴承，所述第一环状轴承安装在中心轴上并且由套管容纳；
第二轴承，所述第二轴承能够相对于壳体旋转地支撑第二部件；
第一通道，所述第一通道形成在第一部件中，在第一部件旋转时，所述第一通道将油从容积空间引导至中心轴的外周表面和第一轴承；以及
第二通道，所述第二通道位于第二部件中并且将油从第一环状轴承传递至另一轴承。
13.根据权利要求12所述的旋转机械润滑组件，其中：
所述凸缘包括直径较大并且轴向较薄的凸缘部分和直径较小并且轴向较厚的凸缘部分，直径较小的凸缘部分由一外围表面围绕；以及
所述第一通道包括形成在直径较小的凸缘部分的表面内的狭槽。
14.根据权利要求13所述的旋转机械润滑组件，其中：
所述第一部件还包括围绕中心轴的环状边缘；
环状通路形成在环状边缘和中心轴之间；以及
所述狭槽延伸通过直径较小的凸缘部分并且通过环状边缘，并且将所述外围表面与中心轴的外周表面和所述环状通路连通。
15.一种旋转机械润滑组件，包括：
壳体，所述壳体包封包含润滑流体的容积空间；
一部件，所述部件被安装用于在壳体中旋转，并且具有中心轴和从中心轴径向向外突出的凸缘，凸缘的一部分形成直径大于中心轴的直径的环状外围表面；
环状轴承，所述环状轴承安装在中心轴上；以及
通道，所述通道形成在所述部件的表面中，在所述部件旋转时，所述通道将润滑流体从容积空间引导至中心轴的外周表面和环状轴承。
16.根据权利要求15所述的旋转机械润滑组件，其中：
所述部件包括围绕中心轴的基部的边缘；
环状沟槽形成在所述边缘和中心轴之间，并且所述通道从所述外围表面径向向内地延伸通过所述边缘并且进入环状沟槽中。
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