CN106969134B - 中桥输入端轴承定位预紧调整及密封结构 - Google Patents

中桥输入端轴承定位预紧调整及密封结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种中桥输入端轴承定位预紧调整及密封结构，由减速器壳体、轴承、齿轮轴、调整环、突缘、突缘螺母、油封以及止动螺栓组成，减速器壳体中布置有一个齿轮轴，齿轮轴后端通过轴承与减速器壳体内部连接，齿轮轴的中后段与减速器壳体之间安装有突缘，突缘的中后部与减速壳体之间安装有一个调整环，该调整环接合减速器壳体并且通过轴承对齿轮轴施加一个力，通过使用调整环、减速器壳体上的贯通的螺纹孔和内孔螺纹段以及止动螺栓可实现中桥输入端轴承定位预紧调整，同时油封布置直接与减速器壳体和突缘轴径配合，且油封与调整环之间留有间隙，调整环的作用力对油封不造成影响，因此有效提高了中桥输入端密封的可靠性。

Description

中桥输入端轴承定位预紧调整及密封结构
技术领域
本发明属于汽车驱动桥技术领域，特别涉及一种中桥输入端轴承定位预紧调整及可靠密封结构。
背景技术
一般6x4、6x6、8x4和8x8等重型车上应用双联驱动桥进行驱动。双联驱动桥由中桥和后桥组成。中桥作用是将变速器或分动器传递过来的动力一半传递到车轮，另外一半传递到后桥。动力传递路径是通过中桥上与输入端突缘配合的齿轮轴进行扭矩传递，其中齿轮轴通过轴承支撑在减速器壳体上。轴承需要轴向定位调整进行预紧，目前普遍使用的是调整环结构。调整环是通过在调整环外环上设置的外螺纹与减速器壳体上内孔螺纹相对旋入进而对轴承施加作用力，使轴承进行预紧。同时，突缘内花键与齿轮轴端部外花键配合，通过使用突缘螺母拧入齿轮轴端部设置的螺纹段固定。突缘锁定后，一侧端面与轴承内圈配合固定。调整环内环上设置油封配合面，油封外径与调整环内环配合面相配合。油封唇口作用在突缘轴径表面上。这样就对中桥输入端部分形成密封。调整环上设置了一圈凹槽，调整环锁片通过螺栓固定在减速器壳体上设置的螺纹孔内，下部作用在调整环的凹槽内，这样就对调整进行了锁止，防止中桥传递扭矩时在交变作用力作用下调整环松动。具体结构详见图1所示。但该结构存在以下缺陷：在交变载荷作用下，调整环因锁片对其锁止虽未发生松动，但调整环与减速器壳体螺纹配合位置齿轮油容易渗漏，造成中桥早期失效。
中国专利授权公告号为CN 103225683 B，授权公告日为2016年1月13日的发明专利公开了一种轴承调整器组件，该轴承调整器组件可以具有一个壳体、一个轴承、一个调整环、一个固位环以及一个密封组件。该调整环对该轴承施加一个力。该固位环抑制该调整环的转动。该结构采用固位环对调整环进行抑制转动，固定环与壳体的定位需要在壳体内孔螺栓上开槽，使得螺纹断续不完整，影响螺纹连接强度，同时固位环的轴向限位是靠油封骨架支撑，轴向限位不可靠，容易在作用力下油封向外脱出，造成密封失效。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术存在的调整环与减速器壳体螺纹配合位置齿轮油容易渗漏以及定位失效造成油封串动引起的渗漏问题，提供一种新型的中桥输入端轴承定位预紧调整及密封结构。
为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：
中桥输入端轴承定位预紧调整及密封结构，包括一个减速器壳体，减速器壳体中布置有一个齿轮轴，齿轮轴后端通过轴承与减速器壳体内部连接，齿轮轴的中前段与减速器壳体之间安装有突缘，突缘的中后部与减速壳体之间安装有一个调整环，该调整环接合减速器壳体并且通过轴承对齿轮轴施加一个力，其特征在于，调整环为圆环形，调整环的外环上设置了调整环外环螺纹段，调整环后端设置了调整环后端轴承配合面，调整环前端设置调整环前端凹槽，减速器壳体内部设置油封配合段、止动螺钉固定用螺纹通孔、调整环内螺纹配合段以及轴承外圈配合段，其中油封配合段、调整环内螺纹配合段以及轴承外圈配合段在减速壳体内部从前向后依次阶梯分布，油封配合段的直径大于调整环内螺纹配合段的直径，调整环内螺纹配合段的直径大于轴承外圈配合段的直径，调整环上的调整环外环螺纹段与调整环内螺纹配合段相配合，调整环依靠与调整环内螺纹配合段配合向后拧入时可对轴承前端的轴承外圈前端面配合面施加一个轴向作用力从而对轴承进行预紧，减速器壳体中部上方竖直方向且位于油封配合段和调整环内螺纹配合段相接处的止动螺钉固定用螺纹通孔为贯通螺纹孔，使得止动螺栓拧入止动螺钉固定用螺纹通孔时，与调整环前端部上设置的多个沿调整环圆周均匀分布的调整环前端凹槽可以对正穿入配合进行锁止以防止调整环沿螺纹转动，油封位于调整环的前方，油封上的油封外环与减速器壳体的油封配合段配合，油封内部的油封唇口与突缘外表面中部的突缘轴径配合面配合形成密封，突缘内表面中部的突缘内孔段与齿轮轴外表面中部的齿轮轴轴径段通过花键配合，进而突缘的动力可以传递到齿轮轴上，使用突缘螺母内部的突缘螺母内部螺纹拧入到齿轮轴前端轴径外表面设置的齿轮轴螺纹段对突缘进行轴向固定，突缘锁定后，突缘后侧的突缘后侧端面与轴承内的轴承内圈前端配合面配合定位，突缘前侧的突缘前侧端面与突缘螺母下部的突缘螺母下部平面配合进行轴向定位，轴承外圈的轴承外圈圆周配合面与减速器壳体的轴承外圈配合段配合，轴承内圈的轴承内圈圆周配合面与齿轮轴外圈的齿轮轴轴承配合面配合，轴承内圈的轴承内圈后端面与齿轮轴后端的齿轮轴台阶面配合。
进一步的技术方案包括：
油封与调整环之间预留间隙不小于3mm，防止调整环受交变载荷微动时磕碰到油封使油封的轴向位置发生改变，影响密封效果。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
本发明的技术方案通过使用调整环、减速器壳体上的贯通的螺纹孔和内孔螺纹段以及止动螺栓可实现中桥输入端轴承定位预紧调整，同时油封布置直接与减速器壳体和突缘轴径配合，且油封与调整环之间留有间隙，调整环的作用力对油封不造成影响，因此有效提高了中桥输入端密封的可靠性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1为现有技术方案结构示意图；
图2为本发明所述的中桥输入端轴承定位预紧调整及密封结构的结构示意图；
图3为本发明所述的中桥输入端轴承定位预紧调整及密封结构中调整环的结构示意图；
图4是图3的右视剖面图；
图中：1.减速器壳体，1-1.油封配合段，1-2.止动螺钉固定用螺纹通孔，1-3.调整环内螺纹配合段，1-4.轴承外圈配合段，2.轴承，2-1.轴承内圈后端面，2-2.轴承内圈圆周配合面，2-3.轴承内圈前端配合面，2-4.轴承外圈圆周配合面，2-5.轴承外圈前端面配合面，3.齿轮轴，3-1.齿轮轴轴承配合面，3-2.齿轮轴台阶面，3-3.齿轮轴轴径段，3-4.齿轮轴螺纹段，4.调整环，4-1.调整环外环螺纹段，4-2.调整环后端轴承配合面，4-3.调整环前端凹槽，5.突缘，5-1.突缘前侧端面，5-2.突缘轴径配合面，5-3.突缘后侧端面，5-4.突缘内孔段，6.突缘螺母，6-1.突缘螺母下部平面，6-2.突缘螺母内部螺纹，7.油封，7-1.油封外环，7-2.油封唇口，8.止动螺栓。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的描述：
如图2和图3所示，本发明技术方案实施如下，一种新型的中桥输入端轴承定位预紧调整及可靠密封结构，由减速器壳体1、轴承2、齿轮轴3、调整环4、突缘5、突缘螺母6、油封7以及止动螺栓8组成，减速器壳体1中布置有一个齿轮轴3，齿轮轴3后端通过轴承2与减速器壳体1内部连接，齿轮轴3的中前段与减速器壳体1之间安装有突缘5，突缘5的中后部与减速壳体1之间安装有一个调整环4，调整环4为圆环形，调整环4的外环上设置了调整环外环螺纹段4-1，调整环4后端设置了调整环后端轴承配合面4-2，调整环4前端设置调整环前端凹槽4-3，减速器壳体1上设置油封配合段1-1、止动螺钉固定用螺纹通孔1-2、调整环内螺纹配合段1-3以及轴承外圈配合段1-4，其中油封配合段1-1、调整环内螺纹配合段1-3以及轴承外圈配合段1-4在减速壳体1内部中部从前向后依次阶梯分布。油封配合段1-1的直径大于调整环内螺纹配合段1-3的直径，调整环内螺纹配合段1-3的直径大于轴承外圈配合段1-4的直径。调整环4上的调整环外环螺纹段4-1与减速器壳体1的调整环内螺纹配合段1-3相配合，调整环4依靠与调整环内螺纹配合段1-3的螺纹配合向后拧入时可对轴承2前端的外圈前端面配合面2-5施加一个轴向作用力，从而对轴承2进行预紧。同时减速器壳体1中部上方竖直方向且位于油封配合段1-1和调整环内螺纹配合段1-3相接处的止动螺钉固定用螺纹通孔1-2设计为贯通螺纹孔，使得止动螺栓8拧入减速器壳体1上的止动螺钉固定用螺纹通孔时，与调整环4前端部上设置的多个沿调整环4圆周均匀分布的调整环前端凹槽4-3可以对正穿入配合进行锁止，防止调整环4沿螺纹转动。若调整环4拧入减速器壳体1的调整环内螺纹配合段1-3并且已经贴合到轴承2前端的外圈前端面配合面2-5时,其调整环前端凹槽4-3中的任何一个凹槽没有与减速器壳体1上的止动螺钉固定用螺纹通孔1-2对正，需要对调整环4进行微调，使调整环4的调整环前端凹槽4-3中的一个可与减速器壳体1上的止动螺钉固定用螺纹通孔1-2对正，进而方便止动螺栓8的头部拧入到调整环4的调整环前端凹槽4-3内。油封7布置位置位于调整环4的前方，油封7上的油封外环7-1与减速器壳体1的油封配合段1-1配合，油封7内部的油封唇口7-2与突缘5外表面中部的突缘轴径配合面5-2配合形成密封。油封7与调整环4之间预留间隙不小于3mm，防止调整环4受交变载荷微动时磕碰到油封7，使油封7的轴向位置发生改变，影响密封效果。突缘5内表面中部的突缘内孔段5-4与齿轮轴3的外表面中部的齿轮轴轴径段3-3通过花键配合，进而突缘5的动力可以传递到齿轮轴3上。同时，通过使用突缘螺母6内部的突缘螺母内部螺纹6-2拧入到齿轮轴3前端部轴径外表面设置的齿轮轴螺纹段3-4对突缘进行轴向固定，突缘5锁定后，突缘后侧的突缘后端面5-3与轴承2内的轴承内圈前端配合面2-3配合定位，突缘5前侧的突缘前侧端面5-1与突缘螺母6下部的突缘螺母下部平面6-1配合进行轴向定位。轴承2外圈的轴承外圈圆周配合面2-4与减速器壳体1的轴承外圈配合段1-4配合，轴承2内圈的轴承内圈圆周配合面2-2与齿轮轴3的齿轮轴轴承配合面3-1配合，轴承2内圈的轴承内圈后端面2-1与齿轮轴3后端的齿轮轴台阶面3-2配合。
本发明所述的中桥输入端轴承定位预紧调整及密封结构的装配和调整过程如下：先将齿轮轴3装入到减速器壳体1内，之后沿齿轮轴3装入轴承2，要求轴承2的轴承内圈后端面2-1压靠到齿轮轴台阶面3-2上，之后沿减速器壳1的调整环内螺纹配合段1-3拧入调整环4，使得调整环4的调整环后端轴承配合面4-2压靠到轴承2的轴承外圈前端面配合面2-5上，压靠时要求对调整环4的拧紧力矩250-300N.m。之后微调整调整环4的前端凹槽4-3，使得凹槽与减速器壳体1的止动螺钉固定用螺纹通孔1-2对正，微调调整环4时，只允许向拧入调整环的相反方向进行微调。之后拧入止动螺栓8，对调整环4进行固定。之后将油封7压入到减速器壳体1的油封配合段1-1位置，之后沿齿轮轴3装入突缘5，使得突缘后侧端面5-3压靠到轴承2的轴承外圈前端面配合面2-5上，之后拧入突缘螺母6，拧紧力矩要求900-1000N.m，对突缘5进行固定。

Claims (2)

1.中桥输入端轴承定位预紧调整及密封结构，包括一个减速器壳体(1)，减速器壳体(1)中布置有一个齿轮轴(3)，齿轮轴(3)后端通过轴承(2)与减速器壳体(1)内部连接，齿轮轴(3)的中前段与减速器壳体(1)之间安装有突缘(5)，突缘(5)的中后部与减速壳体(1)之间安装有一个调整环(4)，该调整环(4)接合减速器壳体(1)并且通过轴承(2)对齿轮轴(3)施加一个力，其特征在于，调整环(4)为圆环形，调整环(4)的外环上设置了调整环外环螺纹段(4-1)，调整环(4)后端设置了调整环后端轴承配合面(4-2)，调整环(4)前端设置调整环前端凹槽(4-3)，减速器壳体(1)内部设置油封配合段(1-1)、止动螺钉固定用螺纹通孔(1-2)、调整环内螺纹配合段(1-3)以及轴承外圈配合段(1-4)，其中油封配合段(1-1)、调整环内螺纹配合段(1-3)以及轴承外圈配合段(1-4)在减速壳体(1)内部从前向后依次阶梯分布，油封配合段(1-1)的直径大于调整环内螺纹配合段(1-3)的直径，调整环内螺纹配合段(1-3)的直径大于轴承外圈配合段(1-4)的直径，调整环(4)上的调整环外环螺纹段(4-1)与调整环内螺纹配合段(1-3)相配合，调整环(4)依靠与调整环内螺纹配合段(1-3)配合向后拧入时可对轴承(2)前端的轴承外圈前端面配合面(2-5)施加一个轴向作用力从而对轴承(2)进行预紧，减速器壳体(1)中部上方竖直方向且位于油封配合段(1-1)和调整环内螺纹配合段(1-3)相接处的止动螺钉固定用螺纹通孔(1-2)为贯通螺纹孔，使得止动螺栓(8)拧入止动螺钉固定用螺纹通孔(1-2)时，与调整环(4)前端部上设置的多个沿调整环(4)圆周均匀分布的调整环前端凹槽(4-3)可以对正穿入配合进行锁止以防止调整环(4)沿螺纹转动，油封(7)位于调整环(4)的前方，油封(7)上的油封外环(7-1)与减速器壳体(1)的油封配合段(1-1)配合，油封(7)内部的油封唇口(7-2)与突缘(5)外表面中部的突缘轴径配合面(5-2)配合形成密封，突缘(5)内表面中部的突缘内孔段(5-4)与齿轮轴(3)外表面中部的齿轮轴轴径段(3-3)通过花键配合，进而突缘(5)的动力可以传递到齿轮轴(3)上，使用突缘螺母(6)内部的突缘螺母内部螺纹(6-2)拧入到齿轮轴(3)前端轴径外表面设置的齿轮轴螺纹段(3-4)对突缘(5)进行轴向固定，突缘(5)锁定后，突缘(5)后侧的突缘后侧端面(5-3)与轴承(2)内的轴承内圈前端配合面(2-3)配合定位，突缘(5)前侧的突缘前侧端面(5-1)与突缘螺母(6)下部的突缘螺母下部平面(6-1)配合进行轴向定位，轴承(2)外圈的轴承外圈圆周配合面(2-4)与减速器壳体(1)的轴承外圈配合段(1-4)配合，轴承(2)内圈的轴承内圈圆周配合面(2-2)与齿轮轴(3)外圈的齿轮轴轴承配合面(3-1)配合，轴承(2)内圈的轴承内圈后端面(2-1)与齿轮轴(3)后端的齿轮轴台阶面(3-2)配合。
2.根据权利要求1所述的中桥输入端轴承定位预紧调整及密封结构，其特征在于，油封(7)与调整环(4)之间预留间隙不小于3mm，防止调整环(4)受交变载荷微动时磕碰到油封(7)使油封(7)的轴向位置发生改变，影响密封效果。
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