CN107023663B - 行星齿轮架输出齿轮组件和传动装置子组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及行星架、输出齿轮和主轴组件。根据示例实施方式，传动装置子组件包括以可释放的方式固装到输出齿轮主体的行星架主体。所述行星架主体和所述输出齿轮主体被安装成围绕水平轴线旋转，输入轴的被结合区段沿着所述水平轴线，一个轴区段沿轴向延伸穿过中空主轴并且在紧邻主轴的螺纹端的位置处承载太阳齿轮，所述太阳齿轮与所述行星架主体所承载的行星齿轮啮合。环螺母被拧入到主轴的螺纹端部上并且用于适当地设定一对圆锥滚子轴承，所述一对圆锥滚子轴承将所述输出齿轮主体支撑成围绕所述主轴旋转，并且所述行星架主体围绕旋转轴线旋转。在组装到传动装置中之前，所述子组件能以可旋转的方式平衡。

Description

行星齿轮架输出齿轮组件和传动装置子组件

技术领域

本发明涉及一种与输出齿轮和主轴组装在一起的行星齿轮组的行星架。

背景技术

行星传动装置通常被设计为在保持紧凑和功率密度的同时提供多个速度范围。在非公路设备中，常常需要具有来自传动装置的输出，该输出能施加到前轮驱动轴和后轮驱动轴两者。这通常利用通向输出轴的减速齿轮系来完成。试图以有效的特殊方式将行星齿轮组的啮合与减速齿轮系的输入轴的啮合匹配是困难的。

高速行星传动装置通常具有噪声、振动和粗糙度(NVH)。帮助减少NVH的一种方法是动态地平衡这些传动装置的高速部件。平衡这些高速部件可能是困难的，这是由于这些部件彼此对接的方式。

锥形滚子轴承的准确设定对最大化轴承的疲劳寿命以及提供适当的轴动态稳定性是至关重要的。常常需要复杂而资本密集的加工来提供足够设定轴承的布置。

发明内容

根据第一实施方式的第一方面，提供了一种行星齿轮架输出齿轮组件，该行星齿轮架输出齿轮组件包括：大致柱形的环形行星架主体，所述行星架主体被构造成围绕水平轴线旋转并且在其一侧具有面对轴向的第一安装表面；大致柱形的输出齿轮主体，所述输出齿轮主体被构造成围绕所述水平轴线旋转并且具有成形为与所述面对轴向的第一安装表面互补并与所述面对轴向的第一安装表面接合的面对轴向的第二安装表面，并且具有包括围绕所述水平轴线同心配置的内表面的中央开口；将所述行星架主体固定到所述输出齿轮主体的可释放紧固件组件，所述面对轴向的第一安装表面被保持为与所述面对轴向的第二安装表面紧密接合；多个行星销，所述多个行星销彼此围绕所述旋转轴线等角度地间隔开并且分别具有支撑在所述行星架主体中的第一端以及支撑在所述输出齿轮主体中的第二端；所述行星架主体和所述输出齿轮主体彼此协作以限定分别与所述多个行星销径向对准的多个径向打开的间隙槽缝；以及多个行星齿轮，所述多个行星齿轮分别安装成围绕所述多个行星销旋转并且分别突出穿过所述多个径向打开的间隙槽缝。

根据第一实施方式的第二方面，第一方面被进一步限定为：所述行星齿轮架输出齿轮组件包括在轴向上沿着所述水平轴线并且与所述水平轴线同心地延伸的中空主轴，所述主轴具有以与所述内表面径向间隔开的关系突出到所述输出齿轮壳体的所述中央开口中的柱形区段；并且所述主轴进一步包括沿轴向位于所述主轴的对置两端之间的环形径向延伸的安装板；内圆锥滚子轴承和外圆锥滚子轴承支撑所述输出齿轮主体以围绕所述主轴的所述柱形区段旋转，所述内圆锥滚子轴承和外圆锥滚子轴承的外圈在由所述内表面限定的环形肩部的对置两侧处与所述输出齿轮主体的所述内表面接合，并且所述内圆锥滚子轴承和外圆锥滚子轴承的内圈与所述主轴的所述柱形区段接合。

根据第三方面，第二方面的所述主轴的所述柱形区段被进一步限定为具有：螺纹内端，所述螺纹内端延伸超出所述内圆锥滚子轴承的所述内圈并且终止于所述输出齿轮主体的所述面对轴向的第二表面附近；以及主轴螺母，所述主轴螺母被螺纹连接到所述主轴的螺纹内端上并且与所述内圆锥滚子轴承的所述内圈或间隔环中的一者紧密地轴向接合，所述间隔环位于所述主轴螺母与内圆锥滚子轴承的所述内圈之间。

根据第四方面，所述行星架的第一轴向面和第二轴向面进一步被限定为平面的并且位于与所述水平轴线成直角配置的平面中。

根据第五方面，提供了一种行星架输出齿轮装置，该行星架输出齿轮装置包括：包括大致柱形的环形盘的行星架主体，所述大致柱形的环形盘被构造成围绕水平旋转轴线旋转并且结合有采取柱形节段形式的多个轴向延伸的翼片，所述柱形节段围绕所述旋转轴线等角度地配置并且具有共面的面对轴向的端部；输出齿轮主体，所述输出齿轮主体包括具有抵接所述行星架主体的所述柱形节段的所述面对轴向的端部的面对轴向的平面端部的柱形环并且进一步包括形成在其周围的环形输出齿轮；多个轴向延伸的可释放紧固件，所述可释放紧固件将所述行星架主体固定到所述输出齿轮主体，从而将所述翼片的面对轴向的端部夹持成抵靠所述柱形环的所述平面端部；多个轴向延伸的行星销，所述多个轴向延伸的行星销在与彼此并且与所述多个翼片等角度地间隔开的位置处固装在所述环形盘和所述柱形环中；以及多个行星齿轮，所述多个行星齿轮分别安装成围绕所述行星销旋转。

通过阅读随后的描述连同附图，本发明的这些及其它方面将显而易见。

附图说明

对各图的详细描述涉及以上所述附图，其中：

图1是传动装置的一部分的纵向剖视图，体现了结合而形成包括本发明的模块化单元的行星架、输出齿轮和主轴；

图2是示出传动结构的放大垂直剖视图，包括图1的从传动装置壳体移除的模块化单元；

图3是从传动装置的图2中示出的部分移除的本发明的行星齿轮架输出齿轮组件的分解左端立体图，但排除了主轴和圆锥滚子轴承装置；以及

图4是本发明的组合的行星架和输出齿轮的替代实施方式的右端立体图。

具体实施方式

本公开的主题的至少一个示例实施方式将通过参照附图的图1至图3而得到理解，组合的行星架和输出齿轮的第二实施方式将从图4中得到理解。

现在参照图1和图2，示出了车辆传动装置10的包括壳体12的部分，壳体12具有右端壳体区段14，右端壳体区段14限定具有主要上部区域的隔室16，该主要上部区域在左侧由内壁18界定并且在右侧由可移除的盖20界定，从而为隔室提供通路以允许将驱动部件安装在隔室16内以及从隔室16移除。壳体区段14的下右端区域限定下隔室区域22，下隔室区域22中定位有减速齿轮系，其中仅示出了包括输入轴24的上部，输入轴24承载输入齿轮以接收来自传动装置输出齿轮的动力，该输入轴经由通向传动装置输出轴(也未示出)的减速齿轮系(未示出)的其余部分进行联接。

分别如从右到左考虑的，传动装置输入动力轴26包括第一轴区段28、第二轴区段30和第三轴区段32，动力轴26沿着水平旋转轴线X延伸。第一轴区段28由球轴承组件34以可旋转的方式支撑在端盖20中。第二轴区段30具有接收在形成于第一轴区段28的左端区域中的接收器中的右端区域，并且具有接收在第三轴区段32的内部花键配合的中空柱形右端区域中的花键配合的左端区域。第三轴区段32的右端区域被球轴承组件36支撑而围绕轴线X旋转，球轴承组件36位于设置在内壁18中的柱形开口38的左端区域中。

传动部件(未示出)位于壳体区段14内，从端盖20立即向左并且继续延伸到行星齿轮组42的右侧，这以本领域公知的方式在输入轴26和行星齿轮组42之间建立驱动连接并且不形成本发明的任何部分。如下面进一步详细描述的，行星齿轮组42将旋转传递到输出齿轮组件44，输出齿轮组件44被主轴46支撑为围绕旋转轴线X旋转，主轴46与轴线X同轴配置并且形成输出齿轮组件44的一部分。

行星齿轮组42包括与第二轴区段30一体形成的太阳齿轮78、与太阳齿轮78啮合并被安装成在行星架82内旋转的行星齿轮80(图2和图3)以及齿环84，齿环84具有与行星齿轮80的齿啮合的一组内齿轮齿。

主轴46包括以与旋转轴线X同心的关系沿轴向延伸穿过主轴的阶梯状柱形孔104(图2)。主轴46的左端区域106为柱形并且在从球轴承组件36正好向右的位置处紧密地接收在柱形壁开口38中。主轴46包括具有基部的径向突出的环形安装凸缘108，该基部结合到柱形端部区域106的右端并且具有平面的沿轴向面向左的环形安装表面，该环形安装表面由多个安装螺栓110保持成与内壁18的互补环形安装表面紧密地接合，多个安装螺栓110分别向左延伸穿过按圆形图案设置在凸缘108中的多个孔112，并且拧入设置在壁18中并与孔112轴向对准的相应螺纹孔114中。主轴46进一步包括管状部，该管状部从安装凸缘108向右延伸并且限定柱形外表面116，柱形外表面116的左端结合到限定环形抵接表面118的向上台阶并且右端结合到通向主轴的带螺纹的右端区段120的向下台阶。

输出齿轮组件44包括具有中央柱形开口124的输出齿轮122，中央柱形开口124以与主轴表面116同心的径向向外间隔开的关系配置并且限定位于开口124的对置两端之间的径向向内突出的环形抵接肩部126。右圆锥滚子轴承128和左圆锥滚子轴承130将输出齿轮122支撑成围绕主轴表面116旋转，右圆锥滚子轴承128和左圆锥滚子轴承130分别具有外圈以分别被紧密地接收在输出齿轮122的中央开口124的对置端部区域中并且与环形抵接肩部126的对置环形侧接合。轴承128和130的内圈被接收在主轴表面116上。左轴承130的内圈的左侧与主轴46的抵接表面118接合。环螺母132被螺纹连接到主轴46的螺纹端120上，并且直接地接合右圆锥滚子轴承128的内圈的右表面或者接合(如示出的)单个垫圈134或这样的垫圈134的堆叠，该垫圈用作一个或多个垫片并且被夹在环螺母132与右圆锥滚子轴承128的内圈之间。以这种方式，轴承128和130被正确地设定以便平稳地操作。

输出齿轮122具有与第二级行星架82的平面环形左侧表面接合的平面环形右侧表面，行星架82和输出齿轮122被多个螺栓136固定在一起以形成单元，如图3中能最佳地看到的，多个螺栓136分别插入沿轴向延伸穿过输出齿轮122的多个孔138中并且分别螺纹连接到设置在行星架82的第一或左环形板部142中的轴向对准的螺纹孔140中，注意到：行星架82的对置侧形成为第二或右环形板部144的一部分，这些板部142和144在外周处由在齿轮80之间居中的三个轴向延伸的等角度地间隔开的柱形环形节段146结合。进一步，应注意：板部142和144分别包含第一组和第二组的三个等角度地间隔开的出入孔148和150，一组孔148分别与一组孔150轴向对准。板部142和144中的每者还分别包含成组的三个等角度地间隔开的行星销安装孔152和154，一组孔152分别与一组孔154轴向对准。轴向对准的各组行星销安装孔152和154被成角度地分度，以与三个轴向对准的各组出入孔148和150等距间隔开，轴向对准的各组行星销安装孔152和154分别接收行星销156的左端部和右端部。

在此应注意：三个行星销156相对于分别限定在三个环形节段146的相邻环形节段之间的三个径向开口分别径向地居中，并且这些径向开口分别为三个行星齿轮80的径向外部提供间隙并且接收三个行星齿轮80的径向外部。

输出齿轮122包含三个等角度地间隔开的出入孔158，当行星架和输出齿轮122被螺栓连接在一起时，这三个等角度地间隔开的出入孔158分别与设置在行星架82中的三组轴向对准的出入孔148和150轴向对准。出入孔148、150和158的径向位置对应于将主轴46固定到内壁18的安装螺栓110的径向位置。这致使当组装或拆卸传动装置10时可以通过将一组出入孔148、150和158放置成分别与螺栓110轴向对准以使得工具可插入穿过出入孔并且用于移除螺栓110而将包括第二轴区段30、主轴46、圆锥滚子轴承128和130、输出齿轮122以及行星架82连同行星齿轮80的子组件作为一个单元进行组装或拆卸。

另外，在组装传动装置10期间可以首先组装包括第二轴区段30、主轴46、圆锥滚子轴承128和130、输出齿轮122以及行星架82的子组件或旋转部分，并且可以在常规动态平衡机上作为一个单元动态地平衡旋转部分的该子组件，注意到：包括轴承子组件的零件数目少有助于减少设定复杂性以实现平稳操作所需的精度。

现在参照图4，示出了组合的行星齿轮架输出齿轮组件160，这是组合的行星架82和输出齿轮122的替代实施方式，不同之处在于输出齿轮被构建成形成行星架的一部分。具体地，在该实施方式中，行星架162包括右环形板部164，右环形板部164在大多数方面类似于所描述的第一实施方式的右环形板部144。三个轴向突出的等角度地间隔开的柱形环形节段168结合到板部164的外周并且从板部164的外周向左突出，节段168的左端(不可见)终止于配置成垂直于旋转轴线X的平面中。输出齿轮170包括一体环形板172，一体环形板172沿轴向向右突出并且具有右环形表面174，右环形表面174布置在与节段168的左端相同的径向位置处。一对螺栓176轴向向左突出通过延伸穿过板部164并穿过每个节段168的一组孔(不可见)，并且螺纹连接到设置在输出齿轮170的环形表面174中的轴向对准的螺纹孔(不可见)中。行星销156的右端部位于设置在右环形板部164中的相应销安装孔178中，销(未示出)的左端部位于设置在与输出齿轮170的主体一体形成的环形板172的环形表面174中的相应孔(也未示出)中。因此，环形板172与环形板部164协作以支撑行星销156并且因此限定行星架162的一部分。三个等角度地间隔开的出入孔180在分别与行星销安装孔178等距地间隔开的三个位置处沿轴向延伸穿过行星架162，这些出入孔与设置在输出齿轮170中的类似孔(未示出)轴向对准，从而可以装设或移除螺栓110以将主轴46组装到传动装置壳体壁18或从该传动装置壳体壁18拆卸主轴46。

组合的行星齿轮架输出齿轮组件160的操作、组装和拆卸与上述组合的行星架82和输出齿轮122相同。

虽然上文描述了本公开的示例实施方式，但是该描述不应该被视为具有限制意义。相反，在不脱离如随附权利要求书中限定的本发明的范围的情况下可以进行若干变化和修改。

Claims (12)

1.一种行星齿轮架输出齿轮组件，该行星齿轮架输出齿轮组件包括：

大致柱形的环形行星架主体，所述行星架主体具有面对轴向的第一表面；

大致柱形的环形输出齿轮主体，所述输出齿轮主体具有接合所述面对轴向的第一表面的面对轴向的第二表面，所述行星架主体和所述输出齿轮主体均被构造成围绕水平轴线旋转，所述行星架主体包括轴向间隔开的第一环形板部和第二环形板部，所述第一环形板部形成所述行星架主体的一体部分和所述输出齿轮主体的一体部分中的一者；以及

可释放紧固件组件，所述可释放紧固件组件将所述行星架主体固定到所述输出齿轮主体，使得所述面对轴向的第一表面被保持成与所述面对轴向的第二表面紧密地接合，

其中，所述输出齿轮主体具有柱形中央开口，所述中央开口沿轴向延伸穿过所述输出齿轮主体并且包括柱形内表面；

所述行星齿轮架输出齿轮组件进一步包括：

中空主轴，该主轴在轴向上沿着所述水平轴线并且与所述水平轴线同心地延伸，所述主轴具有以与所述内表面径向间隔开的关系突出到所述输出齿轮主体的所述中央开口中的柱形区段，并且所述主轴进一步包括在轴向上位于所述主轴的对置两端之间的径向延伸的安装板，所述安装板适于与直立的传动装置壳体壁的面对轴向的表面接合并且包含多个轴向延伸的安装孔，所述多个轴向延伸的安装孔围绕所述水平轴线彼此等角度地间隔开并且适于分别接收多个安装螺栓以将所述安装板固装到所述壳体壁；以及

内圆锥滚子轴承和外圆锥滚子轴承，所述内圆锥滚子轴承和外圆锥滚子轴承将所述输出齿轮主体支撑成围绕所述主轴的所述柱形区段旋转，所述内圆锥滚子轴承和外圆锥滚子轴承的外圈在由所述输出齿轮主体的所述内表面限定的环形肩部的对置两侧处与所述内表面接合，并且所述内圆锥滚子轴承和外圆锥滚子轴承的内圈与所述主轴的所述柱形区段接合。

2.根据权利要求1所述的行星齿轮架输出齿轮组件，其中，所述主轴的所述柱形区段具有：

螺纹内端，所述螺纹内端延伸超出所述内圆锥滚子轴承的所述内圈并且终止于所述输出齿轮主体的所述面对轴向的第二表面附近；以及

主轴螺母，所述主轴螺母被螺纹连接到所述主轴的所述螺纹内端上并且与所述内圆锥滚子轴承的所述内圈和环形间隔物中的一者紧密地接合，所述环形间隔物位于所述主轴螺母与所述内圆锥滚子轴承的所述内圈之间。

3.根据权利要求1所述的行星齿轮架输出齿轮组件，其中，所述行星架主体包括围绕所述水平轴线以彼此等角度地间隔开的关系布置的轴向延伸的多个第一出入孔，并且其中，所述输出齿轮主体包括分别以与所述多个第一出入孔以及设置在所述主轴的所述安装板中的所述安装孔轴向对准的关系布置的轴向延伸的多个第二出入孔，由此工具能插入穿过轴向对准的所述第一出入孔和第二出入孔来接合安装螺栓，以将所述安装板螺栓连接到所述直立的传动装置壳体壁，或者使所述安装板与所述直立的传动装置壳体壁断开连接。

4.根据权利要求1所述的行星齿轮架输出齿轮组件，其中，所述面对轴向的第一表面和面对轴向的第二表面均是平面的并且配置在与所述水平轴线成直角配置的平面中。

5.根据权利要求1所述的行星齿轮架输出齿轮组件，其中，所述行星齿轮架主体和所述输出齿轮主体中的一者包括轴向延伸成与所述行星齿轮架主体和所述输出齿轮主体中的另一者接合的等角度地间隔开的多个翼片，并且所述翼片具有面对轴向的表面以限定所述面对轴向的第一表面和面对轴向的第二表面中的一者的至少一部分。

6.根据权利要求5所述的行星齿轮架输出齿轮组件，其中，所述等角度地间隔开的多个翼片中的每者均具有等角度地间隔开的第一侧表面和第二侧表面，所述第一侧表面和第二侧表面限定等角度地间隔开的间隙空间中的相邻空间中的每个空间的边界。

7.根据权利要求5所述的行星齿轮架输出齿轮组件，其中，所述可释放紧固件组件包括螺栓，所述螺栓沿轴向突出穿过所述行星齿轮主体和所述输出齿轮主体中的一者的所述多个翼片中的每个翼片，并且分别被接收于设置在所述行星齿轮主体和所述输出齿轮主体中的另一者中的螺纹孔中。

8.一种行星齿轮架输出齿轮组件，该行星齿轮架输出齿轮组件包括：

行星架主体，所述行星架主体包括大致柱形的第一环形板部，所述第一环形板部被构造成围绕水平旋转轴线旋转并且结合有等角度地间隔开的轴向延伸的多个翼片，所述翼片均采取环形柱形节段的形式，所述柱形节段围绕所述水平旋转轴线配置并且分别具有共面的面对轴向的端部；

输出齿轮主体，所述输出齿轮主体具有围绕其环形地形成的输出齿轮齿并且包括第二环形板部，所述第二环形板部具有抵接所述行星架主体的所述柱形节段的所述共面的面对轴向的端部的面对轴向的平面端部，其中，所述第一环形板部和所述第二环形板部分别位于所述行星架主体的所述柱形节段的相对轴向侧；

多个轴向延伸的螺栓，所述多个轴向延伸的螺栓将所述行星架主体固定到所述输出齿轮主体并且将所述翼片的所述面对轴向的端部夹持成抵靠所述第二环形板部的所述平面端部；

多个轴向延伸的行星销，所述多个轴向延伸的行星销具有对置端部并且在与彼此并且与所述多个翼片等角度地间隔开的位置处分别固装在所述第一环形板部和第二环形板部中；以及

多个行星齿轮，所述多个行星齿轮分别安装成围绕所述行星销旋转。

9.根据权利要求8所述的行星齿轮架输出齿轮组件，其中，所述输出齿轮主体进一步包括：

内径部，所述内径部限定由环形齿轮主体肩部分开的轴向间隔开的内轴承安装表面和外轴承安装表面，所述轴向间隔开的内轴承安装表面位于所述肩部与所述行星架主体之间；

第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承，所述第一圆锥滚子轴承和所述第二圆锥滚子轴承具有与所述内轴承安装表面和外轴承安装表面接合并与所述环形齿轮主体肩部的对置两侧接合的相应外圈；以及

主轴，所述主轴具有接收在所述第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承的相应内圈中的轴向延伸的柱形区段，所述主轴适于被固装成抗旋转的，从而将所述行星架主体和所述输出齿轮主体支撑成围绕所述水平旋转轴线旋转。

10.根据权利要求9所述的行星齿轮架输出齿轮组件，其中，所述主轴具有环形主轴肩部，所述环形主轴肩部抵接所述第二圆锥滚子轴承的所述内圈的轴向外端，所述主轴进一步具有带螺纹的轴向内端区域，所述带螺纹的轴向内端区域向内延伸越过所述第一圆锥滚子轴承的所述内圈的轴向内端；以及

主轴螺母，所述主轴螺母被接收在所述主轴的所述带螺纹的轴向内端区域上并且被紧固成抵靠所述第一圆锥滚子轴承的所述内圈，以将所述环形主轴肩部拉到所述第二圆锥滚子轴承的所述内圈上，且从而将所述第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承的相应外圈安置在所述环形齿轮主体肩部上。

11.根据权利要求9所述的行星齿轮架输出齿轮组件，所述行星齿轮架输出齿轮组件进一步包括沿轴向延伸穿过所述主轴的驱动轴，并且所述驱动轴具有固装到该驱动轴并与所述行星齿轮啮合的太阳齿轮。

12.一种适于在装设到传动装置中之前动态地平衡的传动装置子组件，所述传动装置子组件包括：

行星齿轮架主体和输出齿轮主体，所述行星齿轮架主体和所述输出齿轮主体以并排关系以可释放的方式固定在一起以形成被构造为围绕水平旋转轴线旋转的组合主体；

多个行星销，所述多个行星销在所述组合主体内被支撑成平行于所述水平旋转轴线并且围绕所述水平旋转轴线等角度地分布；

多个行星齿轮，所述多个行星齿轮分别以可旋转的方式安装在所述多个行星销上；

中空主轴，所述主轴适于被固装在传动装置壳体内、以与所述水平旋转轴线同心的关系配置并且包括沿轴向突出穿过所述输出齿轮主体的柱形区段，所述输出齿轮主体具有内表面，所述内表面以与所述主轴的所述柱形区段的外柱形表面同心的关系配置；以及

第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承，所述第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承具有与所述输出齿轮主体的所述内表面接合的外圈并且具有与所述主轴的所述柱形区段的所述外柱形表面接合的内圈。

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