CN104913029A - 可承受附加轴向力的人字齿轮副及其在齿轮箱中的应用 - Google Patents

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herringbone
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徐鹏
袁长慧
纪建春
王彬
刘津朋
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/023—Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/0018—Shaft assemblies for gearings

Abstract

本发明涉及一种可承受附加轴向力的人字齿轮副，包括主动人字齿轮和被动人字齿轮轴，其特征在于：所述的被动人字齿轮轴为被动空心人字齿轮轴，被动空心人字齿轮轴通过轴承支撑于箱体，其输出端伸出箱体，输出端的端面配有输出轴套，另一端位于箱体中；被动空心人字齿轮轴中配有一根细长轴，细长轴的一端插入被动空心人字齿轮轴的中心孔与中心孔前端的压盖紧密接触，另一端仍然外露于被动空心人字齿轮轴之外，细长轴端部由四点角接触球轴承轴向固定于箱体的轴承座上；被动空心人字齿轮轴中心孔的末端设有一段内花键段，细长轴的对应部位设有一段匹配的外花键段，它们通过对应的内外花键段连接。

Description

可承受附加轴向力的人字齿轮副及其在齿轮箱中的应用
技术领域
本发明涉及一种人字齿轮副及其应用，尤其是一种可承受附加轴向力的人字齿轮副及其在齿轮箱中的应用，属于机械领域。
背景技术
人字齿轮在传递扭矩时，两列齿轮经过啮合后产生的轴向力向大小相等、方向相反，两侧齿轮轴向力相互抵消，因此被动人字齿轮轴有自我对中的特性。由于不用承担轴向力，因此很多时候被动人字齿轮轴的轴承配置都比较简单。但是也恰恰由于人字齿轮轴的这个特性，在被动人字齿轮自动对中的同时，也导致了被动人字齿轮轴上的轴承不能承受轴向力。但是在生产实践中，负载也会产生一些附加轴向力，这种附加轴向力极易导致被动人字齿轮轴上的轴承的损坏，这些给我们使用人字齿轮传动时带来了很多的不方便因素。如何克服这些附加轴向力对被动人字齿轮轴的不利影响，是业内密切关注的技术问题，目前，对如何解决此类问题的方案，并未见诸报道。
发明内容
本发明的目的在于：针对目前人字齿轮传动时被动人字齿轮轴容易受到附加轴向力的影响，导致被动人字齿轮轴上的人字齿损坏，或支撑轴承损坏的问题，提供一种可以承受额外轴向力的被动人字齿轮轴及其在齿轮箱中的应用。
    本发明的目的是这样实现的：一种可承受附加轴向力的人字齿轮副，包括主动人字齿轮和被动人字齿轮轴，其特征在于：所述的被动人字齿轮轴为被动空心人字齿轮轴，被动空心人字齿轮轴通过轴承支撑于箱体，其输出端伸出箱体，输出端的端面配有输出轴套，另一端位于箱体中；被动空心人字齿轮轴中配有一根细长轴，细长轴的一端插入被动空心人字齿轮轴的中心孔与中心孔前端的压盖紧密接触，另一端仍然外露于被动空心人字齿轮轴之外，细长轴端部由四点角接触球轴承轴向固定于箱体的轴承座上；被动空心人字齿轮轴的中心孔的末端设有一段内花键段，细长轴的对应部位设有一段匹配的外花键段，它们通过对应的内外花键段连接。
    在本发明中，人字齿轮副包括主动人字齿轮和组合输出空心人字齿轮轴，组合输出空心人字齿轮轴中含有相互啮合的两个被动空心人字齿轮轴，其中只有一个被动空心人字齿轮轴与主动人字齿轮轴啮合。
    在本发明中，主动人字齿轮通过双列圆锥滚子轴承支撑于箱体，被动空心人字齿轮轴通过圆柱滚子轴承支撑于箱体，在伸出箱体的被动人字齿轮轴输出端上设有外花键。
    一种含有上述人字齿轮副在齿轮箱中的应用，其特征在于，主动人字齿轮为齿轮箱中输入轴上的驱动齿轮，被动人字齿轮轴为输出轴，输入轴和输出轴通过轴承支撑于箱体，输入轴与输出轴上的人字齿轮相互啮合组成人字齿轮副。
    在本发明的应用中，所述的人字齿轮副包括一个主动人字齿轮和一组组合输出空心人字齿轮轴，组合输出空心人字齿轮轴中含有相互啮合的两个被动空心人字齿轮轴，只有一个被动空心人字齿轮轴与主动人字齿轮轴啮合；所述主动人字齿轮为轧机齿轮箱输入轴上的驱动齿轮，组合输出空心人字齿轮轴的一对被动空心人字齿轮轴的输出端分别通过端部的外花键驱动轧机的上下轧辊。
    在本发明的应用中，所述的组合齿轮副包括一个主动人字齿轮与两个组合输出空心人字齿轮轴，主动人字齿轮同时与两个组合输出空心人字齿轮轴中的一个被动空心人字齿轮轴啮合。
本发明的优点在于：由于输出人字齿轮轴采用空心人字齿轮轴，输出空心人字齿轮轴通过轴承支撑于箱体，一根细长轴通过花键与输出空心人字齿轮轴的内壁连接，细长轴的一端与输出空心人字齿轮轴中心孔端部的压盖紧密接触，另一端伸出输出空心人字齿轮轴中心孔由四点角接触球轴承轴向固定于箱体的轴承座上，采用这种结构的被动人字齿轮既可以保证自身的自由浮动，还可以将使用中产生的附加轴向力通过细长轴传递到箱体，避免被动人字齿轮轴受到附加轴向力的干扰。由于组合输出空心人字齿轮轴中含有相互啮合的两条所述输出空心人字齿轮轴，只有一个输出空心人字齿轮轴与输入人字齿轮轴啮合，组合输出空心人字齿轮轴的一对输出端可以分别驱动轧机的上下轧辊。
附图说明
图1是本发明实施列的结构示意图。
图2是本发明构建的一种齿轮箱结构示意图。
图3是图2的输出端的端面结构示意图。
图4是图2的I 局部放大图。
图中：1、主动人字齿轮轴，2、被动空心人字齿轮轴，3、四点角接触球轴承，4、细长轴，5、被动人字齿轮轴，6、压盖，7、输出轴套，8、圆柱滚子轴承，9、双列圆锥滚子轴承，10、箱体，11、内花键段，12、外花键段。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本发明的一种实施例及含有本发明的齿轮箱的具体结构，下面结合附图对本发明作进一步的描述。
由图1可见：本发明包括主动人字齿轮1和被动人字齿轮轴，其中：所述的被动人字齿轮轴为被动空心人字齿轮轴2，被动空心人字齿轮轴2通过轴承支撑于箱体10，被动空心人字齿轮轴2的输出端伸出箱体10，输出端的端面配有输出轴套7，被动空心人字齿轮轴2中心孔前端配有压盖6，压盖6被输出轴套7限位。被动空心人字齿轮轴2的另一端位于箱体10中；被动空心人字齿轮轴2中配有一根细长轴4，细长轴4的一端插入被动空心人字齿轮轴2的中心孔与中心孔前端的压盖6紧密接触，另一端仍然外露于被动空心人字齿轮轴2之外，细长轴4端部由四点角接触球轴承轴3向固定于箱体10的轴承座上；被动空心人字齿轮轴2中心孔的末端设有一段内花键，细长轴4的对应部位设有一段匹配的外花键，它们通过对应的内外花键连接。
    本发明的另一种实施方式是：人字齿轮副还可以包括主动人字齿轮1和组合输出空心人字齿轮轴，组合输出空心人字齿轮轴中含有相互啮合的两个被动空心人字齿轮轴2，其中只有一个被动空心人字齿轮轴2与主动人字齿轮轴1啮合。
    在具体实施时：主动人字齿轮1可以通过双列圆锥滚子轴承9支撑于箱体10，被动空心人字齿轮轴2通过圆柱滚子轴承8支撑于箱体10，在伸出箱体10的被动人字齿轮轴2输出端上可以设有外花键。
图2-图4公开了本发明在齿轮箱中的应用，由图可见，主动人字齿轮1为齿轮箱中输入轴上的驱动齿轮，被动人字齿轮轴2为输出轴，输入轴通过双列圆锥滚子轴承9支撑于箱体10，输出轴通过通过圆柱滚子轴承8支撑于箱体10，输入轴与输出轴上的人字齿轮相互啮合组成人字齿轮副。
在本实施例中，所述的组合齿轮副包括一个主动人字齿轮1与两个组合输出空心人字齿轮轴，主动人字齿轮1同时与两个组合输出空心人字齿轮轴中的一个被动空心人字齿轮轴2啮合。所述主动人字齿轮1为轧机齿轮箱输入轴上的驱动齿轮，组合输出空心人字齿轮轴的一对被动空心人字齿轮轴2的输出端分别通过端部的外花键驱动轧机的两组上下轧辊。
具体实施时，人字齿轮副也包括一个主动人字齿轮和一组组合输出空心人字齿轮轴，组合输出空心人字齿轮轴中含有相互啮合的两个被动空心人字齿轮轴2，只有一个被动空心人字齿轮轴2与主动人字齿轮轴1啮合，组合输出空心人字齿轮轴的一对被动空心人字齿轮轴2的输出端分别通过端部的外花键驱动轧机的一组组上下轧辊。

Claims (6)

1.一种可承受附加轴向力的人字齿轮副，包括主动人字齿轮和被动人字齿轮轴，其特征在于：所述的被动人字齿轮轴为被动空心人字齿轮轴，被动空心人字齿轮轴通过轴承支撑于箱体，其输出端伸出箱体，输出端的端面配有输出轴套，另一端位于箱体中；被动空心人字齿轮轴中配有一根细长轴，细长轴的一端插入被动空心人字齿轮轴的中心孔与中心孔前端的压盖紧密接触，另一端仍然外露于被动空心人字齿轮轴之外，细长轴端部由四点角接触球轴承轴向固定于箱体的轴承座上；被动空心人字齿轮轴中心孔的末端设有一段内花键段，细长轴的对应部位设有一段匹配的外花键段，它们通过对应的内外花键段连接。
2.根据权利要求1所述可承受附加轴向力的人字齿轮副，其特征在于，人字齿轮副包括主动人字齿轮和组合输出空心人字齿轮轴，组合输出空心人字齿轮轴中含有相互啮合的两个被动空心人字齿轮轴，其中只有一个被动空心人字齿轮轴与主动人字齿轮轴啮合。
3.根据权利要求1或2所述可承受附加轴向力的人字齿轮副，其特征在于，主动人字齿轮通过双列圆锥滚子轴承支撑于箱体，被动空心人字齿轮轴通过圆柱滚子轴承支撑于箱体，在伸出箱体的被动人字齿轮轴输出端上设有外花键。
4.一种含有权利要求3所述人字齿轮副在齿轮箱中的应用，其特征在于，主动人字齿轮为齿轮箱中输入轴上的驱动齿轮，被动人字齿轮轴为输出轴，输入轴和输出轴通过轴承支撑于箱体，输入轴与输出轴上的人字齿轮相互啮合组成人字齿轮副。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述人字齿轮副包括一个主动人字齿轮和一组组合输出空心人字齿轮轴，组合输出空心人字齿轮轴中含有相互啮合的两个被动空心人字齿轮轴，只有一个被动空心人字齿轮轴与主动人字齿轮轴啮合；所述主动人字齿轮为轧机齿轮箱输入轴上的驱动齿轮，组合输出空心人字齿轮轴的一对被动空心人字齿轮轴的输出端分别通过端部的外花键驱动轧机的上下轧辊。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述组合齿轮副包括一个主动人字齿轮与两个组合输出空心人字齿轮轴，主动人字齿轮同时与两个组合输出空心人字齿轮轴中的一个被动空心人字齿轮轴啮合。
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