CN106855116B - 行星齿轮变速器及其壳体 - Google Patents

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Abstract

一种行星齿轮变速器及其壳体，所述壳体包括底壁以及连接于所述底壁外周缘且环绕所述底壁的周壁，所述底壁和所述周壁围成用于容置行星齿轮系的内腔；所述壳体内设有回油通道，所述回油通道从所述周壁延伸至所述底壁；所述回油通道具有面向内腔的入油口和出油口，所述入油口位于所述周壁，所述出油口位于所述底壁。本发明通过设置回油通道可以改善行星齿轮变速器中部区域的润滑，提高变速器的散热性能。

Description

行星齿轮变速器及其壳体
技术领域
本发明涉及变速器领域，具体涉及一种行星齿轮变速器及其壳体。
背景技术
行星齿轮变速器一般包括壳体，以及设于壳体内的行星齿轮系。其中，壳体内储存有润滑油，用于对齿轮进行润滑。当变速器高速运转时，其内部压力将由于气体膨胀而增大，因此在壳体的顶部还设有排气口，用于排气泄压。
目前，变速器中的润滑方法通常采用飞溅润滑法，该方法将齿轮部分浸于润滑油中，当齿轮高速转动时，润滑油由齿轮带动而飞溅起来，并飞溅至壳体内壁，然后沿壳体内壁上的导流结构流向待润滑区域。这种飞溅润滑法在实现润滑的同时，还可以增加润滑油与壳体内壁的接触面积，从而提高变速器的散热性能。
行星齿轮组件包括太阳轮以及分布在太阳轮周围的多个行星轮，当太阳轮转动时，行星轮在自转的同时还围绕太阳轮发生公转。因此当在高速运转时，润滑油将在离心力的作用下随着行星轮围绕太阳轮公转而飞溅至壳体与行星轮径向相对的部分内壁上、并形成沿周向环绕行星轮的公转轨迹的油环，但是在油环的中部以及内壁的其他区域则基本没有润滑油。
可见，上述行星齿轮变速器的缺陷在于，在变速器高速运转时，由于在变速器的中部区域没有润滑油，位于中部区域的齿轮将由于得不到有效润滑而发生磨损。另外，润滑油只能飞溅至壳体的部分区域，接触面积非常有限，因此变速器的散热性能不佳，变速器内部的压力将由于气体膨胀而增大，容易导致密封失效。
发明内容
本发明解决的问题是现有行星齿轮变速器在高速运转时，中部区域的齿轮由于得不到有效润滑而容易发生磨损，并且由于润滑油与壳体的接触面积非常有限，导致变速器的散热性能不佳。
为解决上述问题，本发明提供一种行星齿轮变速器壳体，所述壳体包括底壁以及连接于所述底壁外周缘且环绕所述底壁的周壁，所述底壁和所述周壁围成用于容置行星齿轮系的内腔；所述壳体内设有回油通道，所述回油通道从所述周壁延伸至所述底壁；所述回油通道具有面向内腔的入油口和出油口，所述入油口位于所述周壁，所述出油口位于所述底壁。
可选的，所述入油口的面积大于所述出油口的面积。
可选的，从所述入油口到所述出油口的方向，所述回油通道的横截面面积呈减小的趋势。
可选的，所述入油口与所述行星齿轮变速器中的行星轮沿径向相对。
可选的，所述出油口与所述行星齿轮变速器的待润滑区域沿轴向相对。
可选的，所述回油通道具有多个且沿所述壳体的周向排布。
可选的，多个所述回油通道分为至少两组，各组所述回油通道的出油口与所述底壁的中心轴之间的距离不同。
可选的，各组所述回油通道沿所述壳体的周向交错排布。
可选的，所述壳体上还设有与所述内腔连通的排气口，所述回油通道与所述排气口不连通。
本发明还提供一种行星齿轮变速器，其包括上述任一项所述的壳体。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明将入油口设置在周壁上，将出油口设置在底壁上，相比于入油口，出油口更靠近变速器的中部区域。当变速器高速运转时，在离心力的作用下，飞溅的润滑油将随着行星轮的公转被甩至周壁的内表面、进入入油口，而由于离心力的作用，入油口的压力要大于出油口的压力，那么在压力差的作用下，润滑油将沿着入油口流向出油口并流向变速器的中部区域，从而填补变速器的中部区域的润滑空白区，改善中部区域的润滑；同时，通过润滑油在回油通道内流动，增加了润滑油与壳体的接触面积，从而也可以提高变速器的散热性能。
附图说明
图1是本发明实施例的行星齿轮变速器壳体的立体结构示意图；
图2是本发明实施例的行星齿轮变速器壳体的立体剖视图；
图3是本发明实施例的行星齿轮变速器沿轴向的局部剖视图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
本发明实施例一种行星齿轮变速器壳体，参照图1、图2并结合图3所示，壳体10包括底壁11以及连接于底壁11外周缘且环绕底壁11的周壁12，底壁11和周壁12围成一内腔10a，内腔10a用于容置行星齿轮系20，如图3。
如图3，当行星齿轮系20安装在内腔10a后，周壁12环绕在行星齿轮系20的外周面，底壁11则位于行星齿轮系20的轴向一端。行星齿轮系20的轴向另一端通过盖件30来封闭。该盖件30可以是其他壳体或者法兰轴等。图3中所示，盖件30为具有法兰盘31的法兰轴，同轴穿设在行星齿轮系20内，法兰盘31设于行星齿轮系20的轴向另一侧，以封闭内腔10a。
其中，壳体10内设有回油通道13，回油通道13从周壁12延伸至底壁11。回油通道13具有面向内腔10a的入油口13a和出油口13b，入油口13a位于周壁12，出油口13b位于底壁11。也就是说，入油口13a、出油口13b均开设在壳体10的内壁上且与内腔10a连通。
本发明的方案将入油口13a设置在周壁12上，位于行星齿轮系20的外周且沿径向面向行星齿轮系20，将出油口13b设置在底壁11上，位于行星齿轮系20的轴向一侧且沿轴向面向行星齿轮系20，相比于入油口13a，出油口13b更靠近变速器的中部区域。
当变速器高速运转时，在离心力的作用下，飞溅的润滑油将随着行星轮的公转被甩至周壁12的内表面、进入入油口13a，而由于离心力的作用，入油口13a的压力要大于出油口13b的压力，那么在压力差的作用下，润滑油将沿着入油口13a流向出油口13b并流向变速器的中部区域，从而填补变速器的中部区域的润滑空白区，改善中部区域的润滑；同时，通过润滑油在回油通道13内流动，增加了润滑油与壳体10的接触面积，从而也可以提高变速器的散热性能。
需要注意的是，回油通道13的延伸轨迹不作限制，但本实施例中，在入油口13a和出油口13b的位置确定以后，回油通道13的延伸轨迹为入油口13a和出油口13b之间的最短路线，这样可以增加回油效率。如图2、图3中所示，对于同一回油通道13来说，入油口13a和出油口13b位于同一通过中心轴的截面内，回油通道13在位于周壁12上的部分沿周壁12的轴向延伸，在位于底壁11上的部分则沿底壁11的径向延伸，以使得入油口13a和出油口13b之间的距离最短。
进一步地，入油口13a的面积大于出油口13b的面积，即入油口13a的口径大于出油口13b的口径。这样设置的好处在于，当变速器高速运转并使得润滑油进入回油通道13时，由于入油口13a的面积大于出油口13b的面积，回油通道13内的压力将沿着润滑油的流向(即从入油口到出油口的方向)而增加，从而使得润滑油能够在出油口13b处形成喷射现象，以对中部区域进行有效的润滑。
此外，也可以通过设置回油通道13的形状来形成喷射现象，例如，沿着润滑油的流向，使得回油通道13的横截面面积在整体上呈减小的趋势，同样也能够使得通道内的压力沿润滑油流向增加，从而在出油口13b形成润滑油的喷射。
进一步地，入油口13a与行星齿轮变速器中的行星轮沿径向相对。如背景技术中所述，当行星齿轮变速器高速运转时，将在周壁12的内壁上形成环绕行星轮的公转轨迹的油环，入油口13a与行星轮径向相对，即与油环沿径向相对，使得入油口13a面向油环，增加进入入油口13a的润滑油的流量，从而增加出油口13b的喷射，以进一步提高中部区域的润滑。
其中，出油口13b与行星齿轮变速器的待润滑区域沿轴向相对。其中的待润滑区域，可以任何一个需要被润滑的部位，例如太阳轮与行星轮之间等，主要指位于油环中部，在飞溅润滑方式下不能被有效润滑的区域。
回油通道13的数量可以视中部区域的润滑要求而定，其可以是一个或者多个。本实施例中，回油通道13具有多个且沿壳体10的周向排布，其中图1中只对部分回油通道13的出油口做了标注，图2中只对部分回油通道13的入油口13a做了标注。相应地，出油口13b将沿底壁11的周向排布，以从多个方向对中部区域进行润滑。
当回油通道13具有多个时，将具有多个出油口13b，因此可以将各个出油口13b与底壁11的中心轴的距离设置为不同，或者不完全相同，以利用不同的出油口13b来对不同的待润滑区域进行润滑。
多个回油通道13分为至少两组。本实施例中分为两组，如图1所示，其中一组定义为第一通道，另一组定义为第二通道(图中未标注)，标号13b＇表示第一通道的出油口，标号13b表示第二通道的出油口。其中，第一通道的出油口13b＇比第二通道13b的出油口更靠近底壁11的中心轴。这样，第一通道、第二通道就能够通过位于不同位置的出油口来对不同区域进行润滑。
如图1，第一通道、第二通道沿壳体10的周向交错排布。
在其他实施例中，多个回油通道13也可以分为三组或三组以上，并使得各组回油通道13的出油口13b与底壁11的中心轴之间的距离不同。此外，各组回油通道13也可以沿壳体10的周向交错排布。
需要注意的是，壳体10上还设有与内腔10a连通的排气口(图中未示出)，回油通道13与排气口不连通，以防止润滑油进入排气口而造成排气口渗漏。
本发明实施例还提供一种行星齿轮变速器，其包括上述任一项壳体。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种行星齿轮变速器壳体，所述壳体包括底壁以及连接于所述底壁外周缘且环绕所述底壁的周壁，所述底壁和所述周壁围成用于容置行星齿轮系的内腔；
其特征在于，所述壳体内设有至少一个回油通道，所述回油通道从所述周壁延伸至所述底壁；
所述回油通道具有面向内腔的入油口和出油口，所述入油口位于所述周壁，所述出油口位于所述底壁更靠近变速器的中部区域，且至少一个所述回油通道的入油口未浸入润滑油中，以使得润滑油在行星轮公转产生的离心力作用下进入入油口并导出至出油口。
2.如权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述入油口的面积大于所述出油口的面积。
3.如权利要求1所述的壳体，其特征在于，从所述入油口到所述出油口的方向，所述回油通道的横截面面积呈减小的趋势。
4.如权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述入油口与所述行星齿轮变速器中的行星轮沿径向相对。
5.如权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述出油口与所述行星齿轮变速器的待润滑区域沿轴向相对。
6.如权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述回油通道具有多个且沿所述壳体的周向排布。
7.如权利要求6所述的壳体，其特征在于，多个所述回油通道分为至少两组，各组所述回油通道的出油口与所述底壁的中心轴之间的距离不同。
8.如权利要求7所述的壳体，其特征在于，各组所述回油通道沿所述壳体的周向交错排布。
9.如权利要求1-8中任一项所述的壳体，其特征在于，所述壳体上还设有与所述内腔连通的排气口，所述回油通道与所述排气口不连通。
10.一种行星齿轮变速器，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的壳体。
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