CN105658969A - 传动轴以及用于传动轴的制造的方法和装置 - Google Patents

传动轴以及用于传动轴的制造的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种以副轴传动结构形式实施的变速箱的传动轴(1)，该传动轴形成至少两个在很大程度上相同的副轴中的一个并且由多个在自由端彼此压焊的空心轴区段(2；3；4；5)构造而成，其中的至少两个空心轴区段(2；3；4；5)分别设有圆柱齿轮级的固定齿轮的至少一个斜齿部(6；7；8；9；10)。为了实现斜齿部(6；7；8；9；10)与分配的配合齿轮的最佳的齿部啮合，根据本发明规定，设有斜齿部(8；9；10)的空心轴区段(3；4；5)分别与相对于其轴向理论位置的偏差(Δx)成比例地以修正角(Δα)围绕其中轴线(19)转动地与分别相邻的空心轴区段(2；3；4)连接，其中，在修正角(Δα)和轴向偏差(Δx)之间的比相当于斜齿部(8；9；10)的导程(s)(Δα/Δx＝s)。

Description

传动轴以及用于传动轴的制造的方法和装置
技术领域
本发明涉及以副轴传动结构形式(Vorgelegebauweise)实施的变速箱的传动轴，该传动轴形成至少两个在很大程度上相同的副轴中的一个并且由多个在自由端彼此压焊的空心轴区段构造而成，其中的至少两个空心轴区段分别设有圆柱齿轮级的固定齿轮的至少一个斜齿部。本发明还涉及一种用于制造由多个彼此压焊的空心轴区段形成的这种传动轴的方法以及装置。
背景技术
以副轴传动结构形式实施的变速箱的传动轴(例如输入轴、副轴、主轴或输出轴)通常构造为实心轴。圆柱齿轮级(例如输入常(啮合)级(Eingangskonstanten)、可切换的传动级或输出常(啮合)级(Ausgangskonstanten))的布置在传动轴上的固定齿轮通常制成为单独的构件，其在相应构造的轴承座处压装到传动轴上并且优选附加地形状配合地(例如通过打定位销)防止轴向运动。然而还已知的是，固定齿轮的齿部可通过合适的加工方法(例如轧制、滚轧或铣削)加入到传动轴的相应的环形桥接部中。在这种情况下，固定齿轮与相关的传动轴连接成一体。然而，此类实心传动轴的缺点是：传动轴的很大的质量，由于该质量增加了相关的变速箱的重量；以及与此相关的高的质量惯性矩，相关的传动轴－只要涉及到输入轴或副轴－在目标档位的由于换档的同步时必须克服质量惯性矩的阻抗来减速或加速。此外，更高的材料投入涉及到更高的成本。
为了避免这些缺点，提出在没有损失强度的情况下构造为空心轴的传动轴。在此涉及所谓的构造式传动轴，其由多个彼此传力连接、形状配合和/或材料配合地连接的空心轴区段构造而成。
在文献DE102005036681A1中说明了相应的传动轴，其由三个空心轴区段组成。优选通过实体加工成型(Massivumformung)制成的空心轴区段分别在在自由端彼此紧靠的环形面处通过激光焊接或旋转摩擦焊接彼此连接。沿轴向外部的空心轴区段在其自由端通过旋锻封闭。布置在传动轴上的固定齿轮制成为单独的构件并且压装到相关的空心轴区段的分配的轴承座上。
由文献DE102006016099B4已知一种用于制造传动空心轴的方法和一种根据该方法制成的传动空心轴。传动空心轴由多个沿轴向彼此相继的空心轴区段构造而成，其中，至少两个空心轴区段分别设有布置在传动空心轴上的固定齿轮的齿部。空心轴区段分别在两个在自由端彼此紧靠的环形面处通过旋转摩擦焊接彼此连接。相关的空心轴区段的齿部在接合在一起之前进行最终处理。空心轴区段在其周向的理论角位置和其径向和轴向的偏差方面应与很高的精度相关。然而，这应如何具体实现，由文献DE102006016099B4不可得悉。
在文献DE102008064267A1中说明了一种构造为空心轴的传动轴以及一种用于传动轴的制造的方法，该传动轴同样由多个空心轴区段组成。空心轴区段为了其相互的定心而在面向彼此的端部分别具有同轴地彼此接合的插接轮廓，该插接轮廓具有多个横向褶子式突出的锥形倾斜的摩擦接触面，以通过旋转摩擦焊接对摩擦接触面进行连接。此外，空心轴区段为了其轴向调整而在插接轮廓的边缘分别具有环状的径向的止挡面。虽然通过插接轮廓的该造型可使空心轴区段以很高的径向和轴向精度彼此连接。然而，为了制成具有摩擦面和止挡面的插接轮廓，需要昂贵地机械加工空心轴区段。此外，布置插接轮廓的先决条件是空心轴区段的不利地大的壁厚。
特别当以副轴传动结构形式实施的变速箱如在此设置的那样具有至少两个在很大程度上相同的副轴(其相应由多个彼此压焊的且部分地设有圆柱齿轮级的固定齿轮的至少一个斜齿部的空心轴区段构造而成)时，存在的问题是设有斜齿部的空心轴区段的周向的理论角位置的精确的取向。在以副轴传动结构形式实施的变速箱中的两个副轴用于将待传递的扭矩分配到两个平行的力传递支路上并且由此实现相关变速箱的相对紧凑且轻巧的结构形式以及高的传动效率。固定齿轮的齿部的周向的角位置的精确的取向需要待传递的扭矩的均匀的分配，因为齿部分别成对地与另一传动轴的唯一的配合齿轮(例如输入常(啮合)级的不可相对转动地布置在输入轴上的固定齿轮或可切换的变速级的可转动地支承在中间轴或输出轴上的活动齿轮)以齿部啮合。
在已知的压焊方法(例如旋转摩擦焊接和利用磁控电弧的电弧焊接)中，使待彼此连接的空心轴区段在面向彼此的接触面塑化后以很高的压紧力沿轴向接合在一起，这必然与一定的轴向公差相关联。因此，由于空心轴区段沿轴向接合在一起，可出现布置在空心轴区段上的齿部与其轴向理论位置的偏差，其在通常实施为斜齿部的情况下例如产生相应的固定齿轮或空心轴区段的转动。因此，此时不再得到与分配的配合齿轮的最佳的齿部啮合。
发明内容
因此，本发明的目的在于提出一种开头所述类型的传动轴，其由多个在自由端彼此压焊的空心轴区段构造而成，并且该传动轴的设有圆柱齿轮级的固定齿轮的至少一个斜齿部的空心轴区段在接合在一起的状态中关于其周向的理论角位置精确地取向。此外，说明了用于制造由多个彼此压焊的空心轴区段构成的此类传动轴的方法以及装置。
因此，本发明首先涉及以副轴传动结构形式实施的变速箱的传动轴，该传动轴形成至少两个在很大程度上相同的副轴中的一个并且由多个在自由端彼此压焊的空心轴区段构造而成，其中的至少两个空心轴区段相应设有圆柱齿轮级的固定齿轮的至少一个斜齿部。为了实现涉及传动轴的目的，还规定，设有斜齿部的空心轴区段分别与相对于其轴向理论位置的偏差Δx成比例地以修正角Δα围绕其中轴线转动地与相应相邻的空心轴区段相连接，其中，在修正角Δα和轴向偏差Δx之间的比相当于斜齿部的导程s(Δα/Δx＝s)。
在有关的从属权利要求2至7中说明了根据本发明的这种传动轴的有利的设计方案和改进方案。
因此，本发明以以副轴传动结构形式实施的变速箱的传动轴为出发点，该传动轴形成至少两个在很大程度上相同的副轴中的一个并且由多个在自由端彼此压焊的空心轴区段构造而成。空心轴区段中的至少两个分别设有圆柱齿轮级的固定齿轮的至少一个斜齿部。
由于设有斜齿部的空心轴区段相应根据其斜齿部的导程s与相对于其轴向理论位置的偏差Δx成比例地以修正角Δα围绕其中轴线转动地与相应相邻的空心轴区段相连接，至少两个副轴的齿部相同地啮合到相应的共同的配合齿轮中。配合齿轮例如可为输入常(啮合)级的不可相对转动地布置在传动装置的输入轴上的固定齿轮，或者为可切换的变速级的可转动地支承在传动装置的输出轴或主轴上的并且可通过相关的档位离合器(Gangkupplung)与输出轴或主轴不可相对转动地连接的活动齿轮。通过至少两个副轴与相应的配合齿轮的齿部的最佳的齿部啮合实现经由分别包括副轴中的一个的至少两个力传递支路传至相同部件的能流。
传动轴的空心轴区段优选地通过旋转摩擦焊接彼此连接。在压焊方法中，材料的加热限制于在空心轴区段的面向彼此的接触面附近的狭窄的区域并且在周向上相同，即，关于空心轴区段的中轴线旋转对称。因此在很大程度上排除空心轴区段的由热引起的变形和传动轴的与此相关的弯曲。
出于相同的原因，空心轴区段也可通过利用磁控电弧的电弧焊接彼此连接。
因为上述的压焊方法在将空心轴区段接合在一起时以一定的轴向公差进行，所以空心轴区段的斜齿部相对于其配合齿轮优选地实施成具有轴向超宽部，以补偿轴向公差。由此确保在空心轴区段的齿部和分配的配合齿轮之间的齿部啮合与在此的轴向公差无关地总是在配合齿轮的整个齿宽上进行。
如本身常见的那样，传动轴具有包括固定轴承和浮动轴承的支承部，其中，优选地，固定轴承布置在第一空心轴区段处，在该第一空心轴区段处固定有第二空心轴区段，而浮动轴承布置在最后的空心轴区段处，该最后的空心轴区段固定在倒数第二的空心轴区段处。通过将固定轴承布置在第一空心轴区段处将固定轴承在变速箱的变速箱壳体中固定在其轴向理论位置中。此时，其余空心轴区段的由接合引起的轴向移动通过装配在最后的空心轴区段处的浮动轴承实现，并且在支承技术上进行补偿。
然而，为了利用固定轴承和浮动轴承支承传动轴，还可规定，固定轴承布置在最后的空心轴区段处，该最后的空心轴区段固定在倒数第二的空心轴区段处，而浮动轴承布置在第一空心轴区段处，在该第一空心轴区段处固定有第二空心轴区段。由此将最后的空心轴区段通过固定轴承在变速箱的变速箱壳体中固定在其轴向理论位置中。于是，其余的空心轴区段通过在轴向接合在一起时进行的周向的转角位置的修正相应地倒转，使得在布置固定轴承和浮动轴承时也得到与配合齿轮的最佳的齿部啮合。
关于所提及的轴承的实施方案，优选地规定，固定轴承构造为凹槽球轴承，而浮动轴承构造为圆柱滚子轴承。
涉及用于制造传动轴的方法的目的结合权利要求8的前序部分的特征由此实现：设有斜齿部的空心轴区段在面向彼此的接触面处的材料塑化之后在与相邻的空心轴区段沿轴向接合在一起期间相应与相对于其轴向理论位置的偏差Δx成比例地以修正角Δα围绕其中轴线转动，其中，在修正角Δα与轴向偏差Δx之间的比相当于斜齿部的导程s(Δα/Δx＝s)。
方法的有利的设计方案和改进方案是权利要求9至12的对象。
因此，该方法涉及以副轴传动结构形式实施的变速箱的传动轴的制造，该传动轴形成至少两个在很大程度上相同的副轴中的一个并且由多个在自由端彼此压焊的空心轴区段构造而成。空心轴区段中的至少两个相应设有圆柱齿轮级的固定齿轮的至少一个斜齿部。
为了实现至少两个副轴与分配的配合齿轮的斜齿部的最佳的齿部啮合并且由此实现传递的转矩均匀分配到分别包括一个副轴的两个力传递支路上，根据方法，设有斜齿部的空心轴区段在面向彼此的接触面处的材料塑化之后在与相邻的空心轴区段沿轴向接合在一起期间分别与相对于其轴向理论位置的偏差Δx成比例地以修正角Δα围绕其中轴线转动。在此，在修正角Δα和轴向偏差Δx之间的比相应地相当于斜齿部的导程s(Δα/Δx＝s)，由此补偿空心轴区段的由拼合引起的轴向移动对与配合齿轮的齿部啮合的影响。
空心轴区段的转动可借助于旋转驱动器实现，该旋转驱动器与在端侧容纳相应的空心轴区段的压模处于驱动连接中。在此可涉及单独的旋转马达，其可在机械方面与在拼合空心轴区段时的轴向送进无关地进行控制。然而，还可涉及通过在机器内部的耦联传动级与轴向送进有关联的被动的旋转驱动器。这种耦联传动级(通过其使转动驱动与轴向送进关联)例如通过车床已知。
然而，优选地规定，空心轴区段的转动借助于形状配合的转动引导部实现，其布置在在端侧容纳相应的空心轴区段的压模的柱状区段与固定在壳体中的孔之间并且具有斜齿部的导程s。利用压模的这种转动引导部可避免用于压模的单独的旋转驱动器以及用于在机器内部的耦联传动级的有关设备的花费。
空心轴区段优选地通过旋转摩擦焊接彼此连接，其中，面向彼此的接触面的塑化分别通过使沿轴向不可移动的空心轴区段旋转和通过经由压模以适度的压紧力靠着可旋转的空心轴区段同时沿轴向挤压不可旋转的空心轴区段实现，并且其中，空心轴区段在接触面塑化之后接合在一起通过借助于压模以很高的压紧力靠着可旋转的空心轴区段沿轴向挤压不可旋转的空心轴区段实现。
备选于此，空心轴区段也可通过利用磁控电弧的电弧焊接彼此连接，其中，面向彼此的接触面的塑化分别通过受磁控制地在固定在壳体上的磁极和接触面的区域之间圆形旋转的电弧实现，并且其中，空心轴区段在接触面塑化之后接合在一起通过借助于压模以很高的压紧力靠着另一空心轴区段沿轴向挤压一空心轴区段实现。
涉及用于制造传动轴的装置的任务结合权利要求13的前序部分的特征由此实现，即，压模设置有用于空心轴区段的第一容纳部，该压模可在需要时与其轴向送进成比例地围绕其中轴线转动。
在从属权利要求14至19中限定了装置的有利的设计方案和改进方案。
所提及的装置用于制造以副轴传动结构形式实施的变速箱的传动轴，该传动轴形成至少两个在很大程度上相同的副轴中的一个并且由多个在自由端彼此压焊的空心轴区段构造而成。空心轴区段中的至少两个分别设有圆柱齿轮级的固定齿轮的至少一个斜齿部。为了在将设有固定齿轮的至少一个斜齿部的空心轴区段沿轴向拼合在相邻的空心轴区段处时能够实现根据由于拼合出现的轴向偏差转动空心轴区段，装置设有压模，该压模具有用于待附加的空心轴区段的第一容纳部，其中，压模可在需要时与其轴向送进成比例地围绕其中轴线转动。
压模可借助于可控制的(即，可接通和可断开的)以及在其转动速度方面可调节的旋转马达主动地转动。然而，这需要带有相应的控制装置的单独的旋转马达。
备选于此，压模还可借助于可移入和移出的在机器内部的耦联传动级(其具有相应于斜齿部的导程的传动比)与轴向送进成比例地被动地转动。这种耦联传动级(借助于其使转动驱动与轴向送进相关联)例如通过车床已知。
然而，优选地，压模可借助于可移入和移出的形状配合的转动引导部被动地转动，该转动引导部布置在压模的柱状区段和固定在壳体中的孔之间，并且具有斜齿部的导程s。压模的这种转动引导部相对简单地构造而成、可成本适宜地制成以及相对于上述实施方案具有特别小的有关设备的和控制技术的花费。
转动引导部例如由布置在压模的柱状区段处的、沿径向突出的至少一个引导桥接部和布置在固定在壳体中的孔中的至少一个引导槽形成，其中，引导桥接部和引导槽分别具有斜齿部的导程，并且引导桥接部在移入转动引导部时接合到引导槽中。
根据本发明的装置可构造成借助于旋转摩擦焊接连接空心轴区段并且可具有用于相邻的空心轴区段的可转动的另一容纳部，为了使两个相邻的空心轴区段的面向彼此的接触面塑化，该另一容纳部与可控制的旋转驱动器和可控制的制动器处于传动连接中。用于在没有旋转驱动待附加的工件的情况下旋转摩擦焊接管状工件的典型的装置例如由文献DE19523240C1已知。
备选于此，根据本发明的装置还可构造成通过利用磁控电弧的电弧焊接连接空心轴区段并且可具有用于相邻的空心轴区段的另一容纳部以及环状的电极和线圈组件，该环状的电极和线圈组件用于塑化两个相邻的空心轴区段的面向彼此的接触面。用于在没有旋转驱动待附加的工件的情况下利用磁控电弧的电弧焊接的典型的装置例如在文献DE3018199C2中进行了说明。
附图说明
为了进一步说明本发明，为说明书附有具有实施例的附图。其中：
图1以立体的剖视图示出了根据本发明的传动轴。
图2以立体的全视图示出了具有轴承的根据图1的传动轴，
图3以示意性的立体视图示出了用于制造根据图1和图2的传动轴的装置，并且
图4以纵向中间剖面示出了已知的变速箱，其利用根据图1和图2的传动轴。
具体实施方式
作为实施例在图1中沿纵向方向切开地示出的传动轴1形成以副轴传动结构形式实施的变速箱的至少两个在很大程度上相同的副轴中的一个。根据本发明的传动轴1构造为空心轴并且由四个在自由端彼此压焊的空心轴区段2、3、4、5构造而成。四个空心轴区段2、3、4、5分别一件式地设有至少一个斜齿部6、7、8、9、10，并且分别具有面向彼此的环状接触面11、12、13、14、15、16。斜齿部6、7、8、9、10通例具有在附图中没有进一步标出的相同的导程s，由此消除在力传递时出现的、在传动轴1中的轴向力，并且因此不必经由轴承承受该轴向力。
布置在第一空心轴区段2上的第一斜齿部6形成变速箱的第一圆柱齿轮级的布置在传动轴1上的固定齿轮。布置在第一空心轴区段2上的更宽的第二斜齿部7形成变速箱的其他两个圆柱齿轮级的布置在传动轴1上的共同的固定齿轮。布置在第二空心轴区段3上的第三斜齿部8形成变速箱的第四圆柱齿轮级的布置在传动轴1上的固定齿轮。布置在第三空心轴区段4上的第四斜齿部9形成变速箱的第五圆柱齿轮级的布置在传动轴1上的固定齿轮。布置在第四空心轴区段5上的第五斜齿部10形成变速箱的第五圆柱齿轮级的布置在传动轴1上的固定齿轮。
第二空心轴区段3在面向彼此的接触面11、12处的材料塑化之后通过以很高的压紧力的轴向挤压与第一空心轴区段2接合在一起。在与第一空心轴区段2沿轴向接合在一起期间，第二空心轴区段3与相对于其轴向的理论位置的特定的偏差Δx成比例地围绕中轴线19转动修正角Δα，其中，在修正角Δα和轴向偏差Δx之间的比相当于斜齿部8的导程s(Δα/Δx＝s)。
第三空心轴区段4在面向彼此的接触面13、14处的材料塑化之后通过以很高的压紧力的轴向挤压与第二空心轴区段3接合在一起。在与第二空心轴区段3沿轴向接合在一起期间，第三空心轴区段4同样根据斜齿部9的导程s与相对于其轴向的理论位置的偏差Δx成比例地围绕中轴线19转动修正角Δα。
第四空心轴区段5在面向彼此的接触面15、16处的材料塑化之后通过以很高的压紧力的轴向挤压与第三空心轴区段4接合在一起。在与第三空心轴区段4沿轴向接合在一起期间，第四空心轴区段5也根据斜齿部10的导程s与相对于其轴向的理论位置的偏差Δx成比例地围绕中轴线19转动修正角Δα。
通过在轴向接合过程期间相应地转动待附加的空心轴区段3、4、5关于斜齿部8、9、10的周向的角位置来补偿空心轴区段3、4、5的相对于其轴向的理论位置的相应的偏差Δx，从而得到斜齿部8、9、10与变速箱的分配的配合齿轮的最佳的齿部啮合。
传动轴1以已知的方式经由固定轴承20和浮动轴承22可转动地支承在未示出的变速箱壳体中。如从图1和图2的立体视图中得知的那样，构造为凹槽球轴承21的固定轴承20布置在第四空心轴区段5的内置的轴承座17上。构造为圆柱滚子轴承23的浮动轴承22相应地在传动轴1的沿轴向相对而置的一端布置在第一空心轴区段2的外置的轴承座18上。因为在轴承20、22的这种布置方案中第四空心轴区段5和其斜齿部10沿轴向位置正确地装配在变速箱壳体中，所以周向的角位置的在空心轴区段3、4、5的轴向接合过程期间进行的修正现在在相应地回转前三个空心轴区段2、3、4的斜齿部6、7、8、9期间取得，由此同样实现斜齿部6、7、8、9与变速箱的分配的配合齿轮的最佳的齿部啮合。
在图3中示意性地示出了用于制造根据图1和图2的传动轴的装置24的优选的实施方式。装置24用于通过旋转摩擦焊接来连接空心轴区段2、3、4、5。
装置24具有用于空心轴区段2、3、4的第一容纳部25，为了使相应相邻的空心轴区段2、3；3、4；4、5的面向彼此的接触面11、12；13、14；15、16塑化，第一容纳部与可控制的旋转驱动器26和在图3中未示出的可控制的制动器处于驱动连接中。第一容纳部25在此构造为夹盘。装置24还具有压模27，压模具有用于待附加的空心轴区段3、4、5的第二容纳部28，待附加的空心轴区段可在需要时与其轴向送进成比例地围绕其中轴线转动。为了使在接触面11、12；13、14；15、16的区域中的材料塑化，借助于压模27首先以适度的压紧力靠着相邻的空心轴区段2、3、4推压附加的空心轴区段3、4、5，并且在塑化之后以很高的压紧力靠着相邻的空心轴区段2、3、4推压附加的空心轴区段3、4、5。第二容纳部28在此构造为固定在壳体上的径向引导部。
为了使压模27转动，设置有形状配合的转动引导部29，其布置在压模27的柱状区段30和在图3中未示出的固定在壳体中的孔之间，并且具有斜齿部6、7、8、9、10的导程s。转动引导部29包括：多个沿径向突出的引导桥接部31，其布置在压模27的柱状区段30上；和相应的引导槽，其布置在固定在壳体中的孔中，并且引导桥接部31接合到引导槽中。引导桥接部31和引导槽分别具有斜齿部6、7、8、9、10的导程s。
在图3的图例中，第一空心轴区段2固定在旋转驱动器26的容纳部25中。第二空心轴区段3已经固定在第一空心轴区段2上，如同第三空心轴区段4也已经附加在第二空心轴区段3上一样。第四空心轴区段5固定在压模27的容纳部28中。
在目前尚未连接的空心轴区段4、5沿轴向靠在一起之后，借助于旋转驱动器26使第三空心轴区段4转动，并且第四空心轴区段5被压模27以适度的压紧力靠着第三空心轴区段4推压。在面向彼此的接触面15、16的区域中的材料塑化之后，对第三空心轴区段4进行制动，并且关于其周向的角位置位置正确地进行固定。然后将第四空心轴区段5通过压模27以很高的压紧力靠着第三空心轴区段4推压，由此使这两个空心轴区段4、5彼此连接。
由于转动引导部29，第四空心轴区段5的相对于其轴向理论位置的在轴向接合过程期间出现的偏差引起第四空心轴区段5围绕中轴线19的成比例的转动。因为在转动的修正角Δα和相对于第四空心轴区段5的轴向理论位置的偏差Δx之间的比相当于斜齿部10的导程s(Δα/Δx＝s)，所以由此第四空心轴区段5对于斜齿部10与分配的配合齿轮的最佳的齿部啮合而言最好地取向。同样的情况自然还适用于之前附加到第一空心轴区段2上的第二空心轴区段3和之前附加到第二空心轴区段3上的第三空心轴区段4。
作为用于根据本发明的传动轴1的应用实例，在图4中以纵向中间截面示出了申请人的AS-Tronic产品系列的以分组结构形式实施的已知的变速箱32。变速箱32具有以副轴传动结构形式构造的主变速器33和在驱动技术上布置在该主变速器之后的以及以行星传动结构形式实施的区组34。主变速器33具有两个在很大程度上相同的副轴35、36，其具有分配的圆柱齿轮级的固定齿轮的多个斜齿部。因此，变速箱32的两个副轴35、36特别适合于按照根据本发明的传动轴1构造并且根据说明的方法制成。
附图标记列
1传动轴
2第一空心轴区段
3第二空心轴区段
4第三空心轴区段
5第四空心轴区段
6第一斜齿部
7第二斜齿部
8第三斜齿部
9第四斜齿部
10第五斜齿部
11空心轴区段2的接触面
12空心轴区段3的接触面
13空心轴区段3的接触面
14空心轴区段4的接触面
15空心轴区段4的接触面
16空心轴区段5的接触面
17轴承座
18轴承座
19中轴线
20固定轴承
21凹槽球轴承
22浮动轴承
23圆柱滚子轴承
24装置
25用于空心轴区段的第一容纳部、夹盘
26旋转驱动器
27压模
28用于空心轴区段的第二容纳部、径向引导部
29转动引导部
30柱状区段
31引导桥接部
32变速箱
33主变速器
34区组
35第一副轴
36第二副轴
s斜齿部的导程
Δα修正角
Δx轴向偏差

Claims (19)

1.一种以副轴传动结构形式实施的变速箱的传动轴(1)，该传动轴形成至少两个在很大程度上相同的副轴中的一个并且由多个在自由端彼此压焊的空心轴区段(2；3；4；5)构造而成，其中的至少两个空心轴区段(2；3；4；5)分别设有圆柱齿轮级的固定齿轮的至少一个斜齿部(6、7、8、9、10)，其特征在于，设有斜齿部(8；9；10)的空心轴区段(3；4；5)分别与相对于其轴向理论位置的偏差(Δx)成比例地以修正角(Δα)围绕其中轴线(19)转动地与各相邻的空心轴区段(2；3；4)连接，其中，在修正角(Δα)和轴向偏差(Δx)之间的比相当于斜齿部(8；9；10)的导程(s)(Δα/Δx＝s)。
2.根据权利要求1所述的传动轴，其特征在于，所述空心轴区段(2；3；4；5)通过旋转摩擦焊接彼此连接。
3.根据权利要求1所述的传动轴，其特征在于，所述空心轴区段(2；3；4；5)通过利用磁控电弧的电弧焊接彼此连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的传动轴，其特征在于，所述空心轴区段(3；4；5)的斜齿部(8；9；10)相对于其配合齿轮实施有轴向的超宽部，以补偿轴向公差。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的传动轴，其特征在于具有固定轴承(20)和浮动轴承(22)的支承部，其中，所述固定轴承(20)布置在第一空心轴区段(2)上，在该第一空心轴区段上固定有第二空心轴区段(3)，并且所述浮动轴承(22)布置在最后的空心轴区段(5)上，该最后的空心轴区段固定在倒数第二的空心轴区段(4)上。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的传动轴，其特征在于具有固定轴承(20)和浮动轴承(22)的支承部，其中，所述固定轴承(20)布置在最后的空心轴区段(5)上，该最后的空心轴区段固定在倒数第二的空心轴区段(4)上，并且所述浮动轴承(22)布置在第一空心轴区段(2)上，在该第一空心轴区段上固定有第二空心轴区段(3)。
7.根据权利要求5或6所述的传动轴，其特征在于，所述固定轴承(20)构造为凹槽球轴承(21)，并且所述浮动轴承(22)构造为圆柱滚子轴承(23)。
8.一种用于制造以副轴传动结构形式实施的变速箱的传动轴(1)的方法，该传动轴形成至少两个在很大程度上相同的副轴中的一个并且由多个在自由端彼此压焊的空心轴区段(2；3；4；5)构造而成，其中的至少两个空心轴区段(2；3；4；5)分别设有圆柱齿轮级的固定齿轮的至少一个斜齿部(6、7、8、9、10)，其特征在于，设有斜齿部(8；9；10)的空心轴区段(3；4；5)在面向彼此的接触面(11、12；13、14；15、16)处的材料塑化之后在沿轴向与相邻的空心轴区段(2；3；4)接合在一起期间分别与相对于其轴向理论位置的偏差(Δx)成比例地以修正角(Δα)围绕其中轴线(19)转动，其中，在修正角(Δα)和轴向偏差(Δx)之间的比相当于斜齿部(8；9；10)的导程(s)(Δα/Δx＝s)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述空心轴区段(3；4；5)的转动分别借助于旋转驱动器实现，该旋转驱动器与在端侧容纳相应的空心轴区段(3；4；5)的压模(27)处于驱动连接中。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述空心轴区段(3；4；5)的转动分别借助于形状配合的转动引导部(29)实现，该转动引导部布置在在端侧容纳相应的空心轴区段(3；4；5)的压模(27)的柱状区段(30)和固定在壳体中的孔之间，并且该转动引导部具有所述斜齿部(8；9；10)的导程(s)。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述空心轴区段(2；3；4；5)通过旋转摩擦焊接彼此连接，其中，面向彼此的接触面(11、12；13、14；15、16)的塑化分别通过使沿轴向不能移动的空心轴区段(2；3；4)旋转并且通过经由所述压模(27)以适度的压紧力靠着能旋转的空心轴区段(2；3；4)同时沿轴向挤压不能旋转的空心轴区段(3；4；5)实现，并且其中，所述空心轴区段(2；3；4；5)在所述接触面(11、12；13、14；15、16)塑化之后接合在一起通过借助于所述压模(27)以很高的压紧力靠着能旋转的空心轴区段(2；3；4)沿轴向挤压不能旋转的空心轴区段(3；4；5)实现。
12.根据权利要求9至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述空心轴区段(2；3；4；5)通过利用磁控电弧的电弧焊接彼此连接，其中，面向彼此的接触面(11、12；13、14；15、16)的塑化分别通过受磁控制地在固定在壳体上的电极和所述接触面(11、12；13、14；15、16)的区域之间圆形旋转的电弧实现，并且其中，所述空心轴区段(2、3、4、5)在所述接触面(11、12；13、14；15、16)塑化之后接合在一起通过借助于所述压模(27)以很高的压紧力靠着另一空心轴区段(2；3；4)沿轴向挤压一空心轴区段(3；4；5)实现。
13.一种用于制造以副轴传动结构形式实施的变速箱的传动轴的装置，该传动轴形成至少两个在很大程度上相同的副轴中的一个并且由多个在自由端彼此压焊的空心轴区段(2；3；4；5)构造而成，其中的至少两个空心轴区段(2；3；4；5)分别设有圆柱齿轮级的固定齿轮的至少一个斜齿部(6、7、8、9、10)，其特征在于，压模(27)设置有用于空心轴区段(3；4；5)的第二容纳部(28)，并且所述压模(27)需要时能与其轴向送进成比例地围绕其中轴线(19)转动。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述压模(27)能借助于能控制的旋转马达主动地转动。
15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述压模(27)能借助于能移入和移出的在机器内部的、具有相应于所述斜齿部(8、9、10)的导程(s)的传动比的耦联传动级与轴向送进成比例地被动地转动。
16.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述压模(27)能借助于可移入和移出的形状配合的转动引导部(29)被动地转动，该转动引导部布置在所述压模(27)的柱状区段(30)和固定在壳体中的孔之间，并且具有所述斜齿部(8、9、10)的导程(s)。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述转动引导部(29)由布置在所述压模(27)的柱状区段(30)上的、沿径向突出的至少一个引导桥接部(31)和布置在固定在壳体中的孔中的、沿径向伸入的至少一个引导槽形成，其中，所述引导桥接部(31)和所述引导槽分别具有所述斜齿部(8；9；10)的导程(s)，并且所述引导桥接部(31)在移入转动引导部(29)时接合到所述引导槽中。
18.一种用于旋转摩擦焊接的根据权利要求13至17中任一项所述的装置，其特征在于用于相邻的空心轴区段(2；3；4)的能转动的第一容纳部(25)，为了使两个相邻的空心轴区段(2、3；3、4；4、5)的面向彼此的接触面(11、12；13、14；15、16)塑化，该第一容纳部与能控制的旋转驱动器(26)和能控制的制动器处于传动连接中。
19.一种用于利用磁控电弧进行电弧焊接的根据权利要求13至17中任一项所述的装置，其特征在于，用于相邻的空心轴区段(2；3；4)的第二容纳部(25)以及环状的电极和线圈组件，该环状的电极和线圈组件用于使两个相邻的空心轴区段(2、3；3、4；4、5)的面向彼此的接触面(11、12；13、14；15、16)塑化。
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