CN110608283A - 一种滚针轴承润滑装置及润滑油供给调控方法 - Google Patents

Abstract

一种滚针轴承润滑装置，包括集油与储油系统、供油装置和转速控制装置三个部分组成，所述集油与储油系统包括搅油环、壳体、导油嘴，所述转速控制装置包括紧固端盖、连杆、质量块、顶板法兰和预紧弹簧，所述供油装置包括工作轴与供油轴套，所述工作轴可旋转地连接在所述壳体上，所述搅油环与传动轴系中的某个轴固连且在系统工作时与该轴同步转动。本发明在满足滚针轴承各工况润滑需求的前提下，能够针对具体工况灵活调整润滑油的实际供给量；通过机构转速直接控制供油量，没有附加的耗能控制机构，具有无附加机构功率损失，且结构简单，成本低廉的优点。

Description

一种滚针轴承润滑装置及润滑油供给调控方法

技术领域

本发明属于滚针轴承飞溅润滑技术领域，涉及一种滚针轴承润滑装置及润滑油供给调控方法。

背景技术

滚针轴承由于其尺寸较小，便于布置的优点，在汽车变速箱以及各种工业设备中广泛应用。同时，又由于其尺寸较小，为滚针轴承的润滑供油带来困难。

在高转速重载荷的工作条件下，滚针轴承常常采用油润滑的润滑方式。常用的方法包括油浴润滑、喷油强制润滑以及飞溅润滑。其中，油浴润滑要求润滑油的液面高于滚针轴承，虽然其供油充分，但是其供油量不易调节，常常带来较大的搅油损失，仅适用于中低速应用场合。喷油强制润滑采用高压喷射的方法能够将润滑油根据需要定量地供给到滚针轴承区域，但是当滚针轴承转速较高时，在离心力的作用下润滑油不易到达指定部位。并且由于强制润滑需要油泵，喷嘴等附加机构，会造成额外的部件功率损失以及较高的机构成本。飞溅润滑是通过其他运转零件的转动带动润滑油飞溅后，通过设置在壳体上的导油槽以及中间轴上的通孔等油路结构将润滑油自行带入滚针轴承工作部位。不要求滚针轴承直接浸入在润滑油液中，且不需要额外的配油机构等装置，具有效率高，成本低的优点。但是对机构的总体设计能力提出了更高的要求。

在不同工况下滚针轴承对润滑油供给量的需求是不同的。一方面，滚针轴承的工作范围宽，不同转速工况下对润滑油量的需求不相同，在高转速条件下，滚针轴承会产生更多的热量，需要更多的润滑油带走热量。然而，常用的飞溅润滑装置没有设立独立的油量调整机构，是通过特定应用场合下搅油盘(如汽车变速箱中的齿轮)的旋转自行带动润滑油的飞溅，其所提供的润滑油量是不可控的。由于变速箱的初始加注油量是确定的，因此只能根据恶劣工况下的润滑油需求量确定润滑油供给量，以保证滚针轴承在任何工况下都能够正常工作。但是这种情况下确定的油液供给量相对与其他一般工况而言是较高的，这就造成了大部分一般工况下的搅油功率损失不可避免地增大。

另一方面，在汽车变速箱等应用场合中，滚针轴承往往同时被应用于多组空套齿轮副中。由于这些齿轮副不会同时工作，因此，不同齿轮副上的滚针轴承对润滑油的需求与否也将随工况改变。然而传统的飞溅润滑油供给装置只能无差别地对各部位滚针轴承供油。这也会导致不工作的滚针轴承处产生多余的搅油功率损失。

随着社会对能源利用率的要求不断提高，市场对传动部件的效率精确控制需求也不断提高。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明提出一种滚针轴承润滑装置，该装置能够根据工作转速自行调控滚针轴承润滑油液供给量以减少功率损失。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

一种滚针轴承润滑装置，包括集油与储油系统、供油装置和转速控制装置。

所述集油与储油系统包括搅油环、壳体、导油嘴；所述转速控制装置包括紧固端盖、连杆、质量块、顶板法兰和预紧弹簧；所述供油装置包括工作轴与供油轴套。

工作齿轮通过滚针轴承可旋转地套接在所述工作轴上，所述工作轴又通过轴承可旋转地连接在所述壳体上。

所述搅油环与传动轴系中的某个轴固连且在系统工作时与该轴同步转动。所述搅油环的安装状态使得装置润滑油加注完毕后，润滑油液面没过搅油环的底部。当系统工作时，系统轴系转动从而带动搅油环同步转动，搅油环的转动带动其周围的润滑油扬起，扬起的润滑油在离心力的作用下沿搅油盘圆周切线方向飞溅甩出，最后附着在壳体内壁或集流装置上。

所述工作轴为承力金属轴，所述工作轴的中间轴线处开有轴向的通孔，供所述供油轴套穿过。

所述壳体上设有轴承座，所述壳体与应用系统轴系之间通过轴承可旋转地连接。所述壳体内壁上设有油道以及集油装置用以收集和引导由搅油环甩起的润滑油。并通过油道的设置将收集的润滑油引导到储油区域。

所述导油嘴为漏斗状导油零件，安装在轴端轴承与壳体之间，使得导油嘴内壁与壳体的轴承座之间形成储油腔。所述导油嘴的窄端深入工作轴的中间通孔中，用以将润滑油直接送入工作轴的中心通孔。

所述工作轴的内孔表面与供油轴套的外圆表面为小间隙配合，所述工作轴的端面设有导向柱。所述工作轴的外表面为滚针轴承工作面，所述工作轴的外表面与套接的工作齿轮内表面形成滚针轴承的工作腔室。在滚针轴承对应的工作处，开设有条状的径向通孔，所述径向通孔连接内部的通孔油道与滚针轴承的工作腔室。

所述供油轴套为不承力的套管轴。所述供油轴套的进油端内端面设置为圆锥形。所述供油轴套在工作轴上径向孔的对应位置(即滚针轴承工作区域)处，开设有梯形通油孔，并且梯形的大底边设置在靠近供油端。所述供油轴套内孔中的润滑油先后经过供油轴套上的梯形通油孔与工作轴上的条状通孔后到达滚针轴承工作区域。所述供油轴套的另一端外表面上设置有导向槽，所述导向槽与工作轴上的导向柱配合，使得供油轴套能够沿着工作轴的轴线方向运动，并且二者不发生相对转动。

所述紧固端盖与工作轴紧固连接，二者同步转动。所述紧固端盖装在工作轴轴端之后形成的内腔为转速控制装置的工作腔室。顶板法兰设于紧固端盖内。

所述连杆设于供油套管与顶板之间，所述连杆分为供油轴套连杆与顶板连杆，所述供油轴套连杆与顶板连杆可旋转地连接，所述质量块设于供油轴套连杆与顶板连杆的连接处。

所述预紧弹簧设置在供油套管的端面与顶板的端面之间，其弹力有将供油套管顶向供油方向的趋势。

进一步的，所述供油轴套的端面和顶板法兰端面上圆周均布有铰接座。所述供油轴套连杆与供油轴套上的铰接座旋转地连接，所述顶板连杆与顶板法兰上的铰接座可旋转地连接。

进一步的，所述顶板法兰和供油轴套的端面设有弹簧座，所述预紧弹簧的两端分别与顶板法兰和供油轴套上的弹簧座相连接。

进一步的，所述紧固端盖设有内螺纹，所述工作轴的轴端设有外螺纹。所述紧固端盖通过所述内螺纹与工作轴轴端的外螺纹与工作轴紧固连接。

进一步的，所述紧固端盖的端部中心设有中间通孔，所述顶板法兰上设有螺纹轴，所述螺纹轴穿过中间通孔，由调整螺母将顶板法兰紧固在紧固端盖上。

进一步的，所述搅油环可以是原系统中的某个零部件(如汽车变速箱应用中的差速器齿轮)也可以是独立设计的搅油零件。

进一步的，本发明可用于双滚针轴承根据工况交替工作的场合。所述工作轴在两个滚针轴承对应的工作位置处，沿轴向开设有条状的径向通孔，连接内部的通孔油道与滚针轴承工作腔室。供油轴套在工作轴上径向孔的对应位置(即滚针轴承工作区域)处，沿径向平行开设有条状的通油孔。供油轴套内孔中的润滑油先后经过供油轴套上的通油孔与工作轴上的条状通孔后到达滚针轴承工作区域。

进一步的，本发明可用于多个滚针轴承根据工况交替工作的场合。

本发明的另一个目的是，提供一种滚针轴承润滑油供给的调控方法，具体如下：

当系统工作时，搅油环与工作轴系同步转动，从而带动润滑油飞溅，飞溅的润滑油粘附到壳体的内壁上，在集油装置的作用下沿着油道流入储油腔。随后润滑油在重力的作用下会从导油嘴的尖头流出，进而流入供油套管的内孔中。供油套管会带动内部的润滑油同向旋转，在离心力的作用下，润滑油有流进供油套管内部的趋势。当到达滚针轴承工作区域附近时，在离心力的作用下，润滑油液会被甩出供油套管上的通孔，进而通过工作轴上的径向孔，最终到达滚针轴承工作区域，完成对滚针轴承的润滑油供给。

进一步的，所述滚针轴承润滑油供给的调控方法包括系统转速升高时提高滚针轴承的润滑油液供给量的调控方法和系统转速降低时减少滚针轴承的润滑油液供给量的调控方法。

进一步的，在利用梯形通油孔控制润滑油供给量大小时：当工作轴系的转速升高时，所述转速调控装置与工作转轴同步旋转，所述质量块受到的离心力随着转速的增大而增加。离心力通过连杆传递到供油轴套端面上，带动供油轴套压迫预紧弹簧压缩，进而使得供油轴套相对于工作轴沿轴线方向向背离供油端运动，此时，供油轴套上的梯形通油孔与工作轴上的条形孔的重叠面积增大，通过两个通孔到达滚针区域的润滑油流量增大，对滚针轴承供给的润滑油量增加；当工作轴系的转速降低时，所述质量块受到的离心力随着转速的降低而减小，离心力带动供油轴套压迫预紧弹簧的力减小，所述供油轴套在弹簧弹力的作用下相对于工作轴沿轴线方向向供油端运动，供油轴套上的梯形通油孔与工作轴上的条形孔的重叠面积减小，通过两个通孔到达滚针区域的润滑油流量减小，即对滚针轴承供给的润滑油量减少。

进一步的，在利用条状开口控制双滚针轴承的润滑油供给量大小时：当系统转速较低时，转速调控装置与工作转轴同步旋转，质量块受到的离心力随着转速的降低而减小，带动供油轴套压迫预紧弹簧的力减小，供油轴套在弹簧弹力的作用下相对于工作轴沿轴线方向向供油端运动，供油轴套上滚针轴承一处的通油孔与工作轴上的长条状径向孔重合部分面积减小，此时通过径向孔由内通孔供给到一挡滚针轴承工作区域的润滑油量减小，同时，供油轴套上二挡滚针轴承处的通油孔与工作轴上的长条状径向孔重合部分面积增大，此时通过径向孔由内通孔到二挡滚针轴承工作区域的润滑油量增加；当转速较高时，变速箱工作在二挡状态，转速调控装置与工作转轴同步旋转，质量块受到的离心力随着转速的升高而增大，带动供油轴套压迫预紧弹簧相对于工作轴沿轴线向背离供油端方向运动，供油轴套上滚针轴承二的通油孔与工作轴上的长条状径向孔重合部分面积减小，此时通过径向孔由内通孔到滚针轴承二工作区域的润滑油量减小，供油轴套上滚针轴承一的通油孔与工作轴上的长条状径向孔重合部分面积增大，此时通过径向孔由内通孔到滚针轴承一工作区域的润滑油量增加。

本发明的有益效果为：1.在满足滚针轴承各工况润滑需求的前提下，由于本装置能够针对具体工况灵活调整润滑油的实际供给量。当转速较高时，自行增加润滑油供给，当转速较低时，自行减少润滑油供给。这使得装置整体在满足润滑需求的前提下能够减少多余的搅油损失，提高功率传递效率。

2.本装置应用于多个滚针轴承根据工况交替工作的情况下(如汽车平行轴式变速箱)时，能够根据实时工作转速，自行选择关键部位的工作滚针轴承进行润滑，而减少非关键部位的润滑油供给，从而减少功率损失。

3.本装置通过机构转速直接控制供油量。没有附加的耗能控制机构，具有无附加机构功率损失，且结构简单，成本低廉的优点。

附图说明

图1为本发明所述滚针轴承润滑装置实施例一的整体结构示意图；

图2为本发明所述滚针轴承润滑装置实施例一中滚针轴承工作区域处的局部投影视图；

图3为本发明所述滚针轴承润滑装置实施例一中润滑油供给量减少的原理示意图；

图4为本发明所述滚针轴承润滑装置实施例一中润滑油供给量增加的原理示意图；

图5为本发明所述滚针轴承润滑装置中的转速转速控制装置在无转速下的工作状态示意图；

图6为本发明所述滚针轴承润滑装置中的转速转速控制装置在转速升高时的工作状态示意图；

图7为本发明所述滚针轴承润滑装置中的转速转速控制装置在转速降低时的工作状态示意图；

图8为本发明所述滚针轴承润滑装置实施例二的整体结构示意图；

图9为本发明所述滚针轴承润滑装置实施例二中滚针轴承工作区域处的局部投影视图；

图10为本发明所述滚针轴承润滑装置实施例二中一挡状态下滚针轴承工作区域处的局部投影视图；

图11为本发明所述滚针轴承润滑装置实施例二中二挡状态下滚针轴承工作区域处的局部投影视图。

附图标记：01-工作齿轮、011-一挡工作齿轮、012-二挡工作齿轮、02-滚针轴承、021-一挡滚针轴承、022-二挡滚针轴承、03-工作轴、031-导向柱、032-径向通孔、04-轴承、05-壳体、06-导油嘴、07-储油腔、08-供油轴套、081-进油端、082-通油孔、09-紧固端盖、10-连杆、101-供油轴套连杆、102-顶板连杆、11-质量块、12-顶板法兰、13-调整螺母、14-预紧弹簧、15-同步器。

具体实施方式

为了便于理解，下面结合附图，通过实施例，对本发明技术方案作进一步具体描述：

实施例1：

本实施例为一种典型的滚针轴承应用场合，如图1-图7所示，一种滚针轴承润滑装置，包括集油与储油系统、供油装置和转速控制装置三个部分组成。

集油与储油系统包括搅油环、壳体05、导油嘴06。集油与储油系统为本发明所述滚针轴承润滑装置的储油装置，利用飞溅润滑的特性收集并储存润滑油。

转速控制装置包括紧固端盖09、连杆10、质量块11、顶板法兰12、调整螺母13和预紧弹簧14。

供油装置包括工作轴03与供油轴套08。所述供油装置接收由集油与储油系统供给的润滑油，并受转速控制装置控制，根据开口大小对滚针轴承供给特定量的润滑油。

工作齿轮01通过滚针轴承02可旋转地套接在工作轴03上，工作轴03又通过轴承04可旋转地连接在壳体05上(工作轴03上的其他与之连接的功能性零部件与本专利所述方案无显著关联，在本专利中未进行详尽介绍)。

搅油环可以是原系统中的某个零部件(如汽车变速箱应用中的差速器齿轮)也可以是独立设计的搅油零件。搅油环与传动轴系中的某个轴固连且在系统工作时与该轴同步转动。搅油环的安装状态使得装置润滑油加注完毕后，润滑油液面没过搅油环的底部。当系统工作时，系统轴系转动从而带动搅油环同步转动，搅油环的转动带动其周围的润滑油扬起，扬起的润滑油在离心力的作用下沿搅油盘圆周切线方向飞溅甩出，最后附着在壳体内壁或集流装置上。

工作轴03为承力金属轴，工作轴03的中间轴线处开有轴向的通孔，供供油轴套08穿过。

壳体05为常用的变速箱铝制壳体，是装置的基体。壳体05上设有轴承座，壳体05与应用系统轴系之间通过轴承04可旋转地连接。壳体05内壁上设有油道以及集油装置用以收集和引导由搅油环甩起的润滑油。并通过油道的设置将收集的润滑油引导到储油区域。

导油嘴06为漏斗状导油零件，安装在轴端轴承04与壳体05之间，使得导油嘴06内壁与壳体05的轴承座之间形成储油腔07。导油嘴06既能防止储油腔07中的润滑油通过轴承缝隙流失的同时，也能防止储油腔07中的润滑油被旋转的工作轴03与轴承内圈带动旋转，造成功率损失。导油嘴06的窄端深入工作轴03的中间通孔中，用以将润滑油直接送入工作轴03的中心通孔。

当系统工作时，跟随轴系转动的搅油环带动润滑油飞溅，飞溅的润滑油粘附到壳体05的内壁上，在集油装置的作用下沿着油道流入导油嘴06在壳体轴承座处形成的储油腔07。当储油腔07中的润滑油液达到一定体积时，润滑油在重力的作用下会从导油嘴06的尖头流出，进而流入工作轴03的轴内通孔中。

工作轴03的内孔表面与供油轴套08的外圆表面为小间隙配合，使得供油轴套08在工作轴03内部能沿其轴线方向滑动，二者不发生相对转动。工作轴03的端面设有导向柱031，与供油轴套08外表面上的导向槽相配合，使得供油轴套08与工作轴03之间只能沿轴线方向线性滑动，而不发生相对转动。

工作轴03的外表面为滚针轴承02工作面，与套接的工作齿轮01内表面形成滚针轴承02的工作腔室。并且，如图2所示，在滚针轴承02对应的工作处，开设有条状的径向通孔032，连接内部的通孔油道与滚针轴承02的工作腔室。工作轴03的轴端设有外螺纹与转速转速控制装置中的紧固端盖09配合紧固，并同步转动。

供油轴套08为不承力的套管轴。供油轴套08的进油端内端面设置为圆锥形。当润滑油从导油嘴06流入供油轴套08内孔时，在油轴套08内表面的作用下被带动转动，由于锥形斜面的设置，润滑油所受离心力有沿轴线方向向里的轴向分力，使得润滑油向中间通孔的内部流去，而不会从侧面流出。如图2所示，供油轴套08在工作轴03上径向孔的对应位置(即滚针轴承工作区域)处，开设有梯形状的通油孔082，并且梯形的大底边设置在靠近供油端。供油轴套08内孔中的润滑油先后经过供油轴套08上的梯形通油孔082与工作轴03上的条状通孔032后到达滚针轴承工作区域。因此，供油轴套08上的梯形通油孔082与工作轴03上的长条状径向孔032重合部分构成供油装置整体的通油孔(即图2中阴影部分所示区域)，该重合部分的截面积大小决定了供给到滚针轴承工作区域的润滑油流量。如图3所示，当供油轴套08相对工作轴03沿供油方向轴向运动时，供油轴套08上的梯形通油孔082与工作轴03上的长条状径向孔032重合部分面积减小，此时通过径向孔由内通孔到滚针轴承工作区域的润滑油量减小；如图4所示，当供油轴套08相对工作轴03沿背离供油方向轴向运动时，供油轴套08上的梯形通油孔082与工作轴03上的长条状径向孔032重合部分面积增大，此时通过径向孔由内通孔到滚针轴承工作区域的润滑油量增大。供油轴套08的另一端外表面上设置有导向槽与工作轴03上的导向柱031配合，使得供油轴套08能够沿着工作轴03的轴线方向运动，并且二者不发生相对转动。端面设置有弹簧座与转速转速控制装置的预紧弹簧14配合，该端面同时设置有铰接座与三个连杆101可旋转地连接。供油轴套08与工作轴03间的轴向相对位置受转速调整装置控制。

转速控制装置为本发明滚针轴承润滑装置的控制系统，与供油轴套08同步转动并根据转速调整供油轴套08与工作轴03间的相对轴向位置，进而调节对滚针轴承工作区域的润滑油供给量。

紧固端盖09设有内螺纹与工作轴03轴端的外螺纹紧固连接，使得二者同步转动。紧固端盖09的端部中心设有中间通孔，供顶板法兰12上的螺栓穿过。紧固端盖09装在工作轴03轴端之后形成的内腔为转速转速控制装置的工作腔室。

连杆10分为供油轴套连杆101与顶板连杆102，三组连杆围绕供油轴套08为圆周均布。供油轴套连杆101一端与供油轴套08上的铰接座配合，二者可旋转地连接，另一端与顶板连杆102可旋转地连接。顶板连杆102的一端与顶板12上的铰接座可旋转地连接，另一端与供油轴套连杆101可旋转地连接。质量块11分别设置在供油轴套连杆101与顶板连杆102的铰接处。顶板法兰12的端面为预紧弹簧14的弹簧座，弹簧座周围均布有铰接座与顶板连杆102配合连接。顶板法兰12的另一端为螺纹轴，穿过紧固端盖09的中间孔，由调整螺母13紧固在端盖09上。预紧弹簧14设置在工作轴03的端面与顶板12的端面之间，其弹力有将供油套管08顶向供油方向的趋势。

上述转速控制装置的装配关系将取得如下效果：如图5所示，当转速为零时，预紧弹簧14完全释放，将供油轴套08顶向供油端极限位置。如图6所示，随着系统开始工作，系统的转速逐渐升高，转速控制装置整体随工作转轴03同步旋转，质量块11受到的离心力随着转速的增大而增加。离心力通过连杆10传递到供油轴套08端面，带动供油轴套08压迫预紧弹簧14压缩，进而使得供油轴套08相对于工作轴03有沿轴线方向背离供油端的趋势。并且转速越高，质量块11的离心力越大，预紧弹簧14的压迫量越大，对应的，供油轴套08与工作转轴03的相对线性位移也越大。

实施例2：

本实施例为一种基于电动车平行轴变速箱结构的滚针轴承应用场合，如图8-图11所示，本实施例提供一种滚针轴承润滑装置，包括集油与储油系统、供油装置和转速控制装置三个部分组成。

集油与储油系统包括搅油环、壳体05、导油嘴06；供油装置包括工作轴03与供油轴套08；转速控制装置包括紧固端盖09、连杆10、质量块11、顶板法兰12、调整螺母13和预紧弹簧14。

壳体05上设有轴承座，壳体05与应用系统轴系之间通过轴承04可旋转地连接。壳体05内壁上设有油道以及集油装置用以收集和引导由搅油环甩起的润滑油。并通过油道的设置将收集的润滑油引导到储油区域。

导油嘴06为漏斗状导油零件，安装在轴端轴承04与壳体05之间，使得导油嘴06内壁与壳体05的轴承座之间形成储油腔07。

工作轴03为承力金属轴，工作轴03的中间轴线处开有轴向的通孔，供供油轴套08穿过。工作轴03的外表面对应两个工作齿轮地位置处为一挡滚针轴承021、二挡滚针轴承022工作面。

一挡工作齿轮011与二挡工作齿轮012通过一挡滚针轴承021与二挡滚针轴承022可旋转地套接在工作轴03上，工作轴03又通过轴承04可旋转地连接在壳体05上。一挡工作齿轮011和二挡工作齿轮012之间设置有同步器15。

车辆行驶过程中，根据车辆运行工况，通过同步器15选择一挡齿轮011或二挡齿轮012与工作轴03固连并传递扭矩。当车速较低时，变速箱工作在一挡挡位，一挡齿轮011通过同步器15与工作轴03同步旋转传递扭矩，二挡齿轮012与工作轴03间存在转速差。此时，一挡滚针轴承021不工作，二挡滚针轴承022工作。当车速较高时，变速箱工作在二挡挡位，二挡工作齿轮012通过同步器15与工作轴03同步旋转传递扭矩，一挡工作齿轮011与工作轴03间存在转速差。此时，一挡滚针轴承021工作，二挡滚针轴承022不工作。

供油装置接收由储油系统供给的润滑油，并受转速控制装置控制，根据设定逻辑对一挡滚针轴承021、二挡滚针轴承022选择性地供给一定量的润滑油。

工作轴03的内孔表面与供油轴套08的外圆表面为小间隙配合，使得轴套08在工作轴03内部能沿其轴线方向滑动。工作轴03的端面设有导向柱031，与供油轴套08外表面上的导向槽相配合，使得供油轴套08与工作轴03之间只能沿轴线方向线性滑动，而不发生相对转动。一挡滚针轴承021、二挡滚针轴承022工作面与套接的一挡工作齿轮011、二挡工作齿轮012内表面形成滚针轴承的工作腔室。并且，在一挡滚针轴承021、二挡滚针轴承022对应的工作处，沿轴向开设有条状的径向通孔032，连接内部的通孔油道与滚针轴承工作腔室。工作轴03的轴端设有外螺纹与转速转速控制装置中的紧固端盖09配合紧固。

供油轴套08为不承力的套管轴。供油轴套08的进油端内端面设置为圆锥形。当润滑油从导油嘴06流入供油轴套08内孔时，在供油轴套08内表面的作用下被带动转动，由于锥形斜面的设置，润滑油所受离心力有沿轴线方向向里的轴向分力，使得润滑油向中间通孔的内部流去，而不会从侧面流出。供油轴套08在工作轴03上径向孔的对应位置(即滚针轴承工作区域)处，沿径向开设有条状的通油孔082。供油轴套08内孔中的润滑油先后经过供油轴套08上的通油孔082与工作轴03上的条状通孔032后到达滚针轴承工作区域。因此，供油轴套08上的通油孔082与工作轴03上的长条状径向孔032重合部分构成供油装置整体的通油孔(即图9中阴影部分所示区域)，该重合部分的截面积大小决定了供给到滚针轴承工作区域的润滑油流量。

实施例3：

如图1-图7所示，根据实施例1所述滚针轴承润滑装置的结构及连接关系，本发明还提供了一种滚针轴承润滑油供给的调控方法：包括系统转速升高时提高滚针轴承02的润滑油液供给量的调控方法和系统转速降低时减少滚针轴承02的润滑油液供给量的调控方法，具体如下：

当系统工作时，与工作轴系同步转动的搅油环带动润滑油飞溅，飞溅的润滑油粘附到壳体05的内壁上，在集油装置的作用下沿着油道流入储油腔07。随后润滑油在重力的作用下会从导油嘴06的尖头流出，进而流入供油套管08的内孔中。供油套管08会带动内部的润滑油同向旋转，在离心力的作用下，润滑油有流进供油套管08内部的趋势。当到达滚针轴承工作区域附近时，在离心力的作用下，润滑油液会被甩出供油套管08上的通孔082，进而通过工作轴上的径向孔032，最终到达滚针轴承工作区域，完成对滚针轴承02的润滑油供给。

如图6所示，当工作轴系的转速升高时，转速转速控制装置与工作转轴03同步旋转，质量块11受到的离心力随着转速的增大而增加。离心力通过连杆10传递到供油轴套08端面上，带动供油轴套08压迫预紧弹簧14压缩，进而使得供油轴套08相对于工作轴03沿轴线方向向背离供油端运动。此时，如图4所示，供油轴套08上的梯形通油孔082与工作轴03上的条形孔032的重叠面积增大，通过两个通孔到达滚针区域的润滑油流量增大，即对滚针轴承02供给的润滑油量增加。

如图7所示，当工作轴系的转速降低时，转速转速控制装置与工作转轴03同步旋转，质量块11受到的离心力随着转速的降低而减小。离心力通过连杆10传递到供油轴套08端面上，带动供油轴套08压迫预紧弹簧14的力减小，供油轴套08在弹簧弹力的作用下相对于工作轴03沿轴线方向向供油端运动。此时，如图3所示，供油轴套08上的梯形通油孔与工作轴03上的条形孔的重叠面积减小，通过两个通孔到达滚针区域的润滑油流量减小，即对滚针轴承供给的润滑油量减少。

实施例4：

如图8-图11所示，根据实施例2所述滚针轴承润滑装置的结构及连接关系，本发明还提供了一种滚针轴承润滑油供给的调控方法：包括车速较低，即一挡齿轮副工作时，提高二挡滚针轴承022润滑油液供给量，减少一挡滚针轴承021润滑油供给量的调控方法；车速较高，即二挡齿轮副工作时，减少二挡滚针轴承022润滑油液供给量，增加一挡滚针轴承021润滑油供给量的调控方法，所述滚针轴承润滑油供给的调控方法具体如下：

当车速较低时，变速箱工作在一挡状态。转速控制装置与工作转轴03同步旋转，质量块11受到的离心力随着转速的降低而减小。离心力通过连杆10传递到供油轴套08端面上，带动供油轴套08压迫预紧弹簧14的力减小，供油轴套08在弹簧弹力的作用下相对于工作轴03沿轴线方向向供油端运动。如图10所示，当供油轴套08相对工作轴03沿供油方向轴向运动时，供油轴套08上一挡滚针轴承021处的通油孔082与工作轴03上的长条状径向孔032重合部分面积减小，此时通过径向孔由内通孔供给到一挡滚针轴承021工作区域的润滑油量减小；同时，供油轴套08上二挡滚针轴承022处的通油孔082与工作轴03上的长条状径向孔032重合部分面积增大，此时通过径向孔由内通孔到二挡滚针轴承022工作区域的润滑油量增加。

当车速较高时，变速箱工作在二挡状态。转速控制装置与工作转轴03同步旋转，质量块11受到的离心力随着转速的升高而增大。离心力通过连杆10传递到供油轴套08端面上，带动供油轴套08压迫预紧弹簧14相对于工作轴03沿轴线向背离供油端方向运动。如图11所示，当供油轴套08相对工作轴03沿背离供油方向轴向运动时，供油轴套08上二挡滚针轴承022的通油孔082与工作轴03上的长条状径向孔032重合部分面积减小，此时通过径向孔由内通孔到二挡滚针轴承022工作区域的润滑油量减小；供油轴套08上一挡滚针轴承021的通油孔082与工作轴03上的长条状径向孔032重合部分面积增大，此时通过径向孔由内通孔到一挡滚针轴承021工作区域的润滑油量增加。

上述实施例只是对本发明技术方案的举例说明或解释，而不应理解为对本发明技术方案的限制，显然，本领域的技术人员可对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也包含这些修改和变型在内。

Claims (10)

1.一种滚针轴承润滑装置，包括集油与储油系统、供油装置和转速控制装置三个部分组成，所述集油与储油系统包括搅油环、壳体、导油嘴，所述转速控制装置包括紧固端盖、连杆、质量块、顶板法兰和预紧弹簧，所述供油装置包括工作轴与供油轴套，所述工作轴可旋转地连接在所述壳体上，所述搅油环与传动轴系中的某个轴固连且在系统工作时与该轴同步转动。

2.根据权利要求1所述的滚针轴承润滑装置，其特征在于：所述工作轴的中间轴线处开有轴向的通孔，所述壳体上设有轴承座，所述壳体内壁上设有油道以及集油装置，所述导油嘴安装在轴端轴承与壳体之间。

3.根据权利要求2所述的滚针轴承润滑装置，其特征在于：所述工作轴的端面设有导向柱，所述工作轴的外表面与套接的工作齿轮内表面形成滚针轴承的工作腔室，在滚针轴承对应的工作处，开设有条状的径向通孔，所述径向通孔连接内部的通孔油道与滚针轴承的工作腔室。

4.根据权利要求3所述的滚针轴承润滑装置，其特征在于：所述供油轴套的进油端内端面设置为圆锥形，所述供油轴套在工作轴上径向孔的对应位置处，开设有梯形状的通油孔，并且梯形的大底边设置在靠近供油端，所述供油轴套的另一端外表面上设置有导向槽，所述导向槽与工作轴上的导向柱配合，所述紧固端盖与工作轴紧固连接，二者同步转动，所述紧固端盖安装在工作轴轴端，所述顶板法兰设于紧固端盖内。

5.根据权利要求4所述的滚针轴承润滑装置，其特征在于：所述连杆设于供油套管与顶板之间，所述连杆分为供油轴套连杆与顶板连杆，所述供油轴套连杆与顶板连杆可旋转地连接，所述质量块设于供油轴套连杆与顶板连杆的连接处，所述预紧弹簧设置在供油套管的端面与顶板的端面之间。

6.根据权利要求5所述的滚针轴承润滑装置，其特征在于：所述供油轴套的端面和顶板法兰端面上圆周均布有铰接座，所述供油轴套连杆与供油轴套上的铰接座旋转地连接，所述顶板连杆与顶板法兰上的铰接座可旋转地连接。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的滚针轴承润滑装置，其特征在于：所述紧固端盖的端部中心设有中间通孔，所述顶板法兰上设有螺纹轴，所述螺纹轴穿过中间通孔，由调整螺母将顶板法兰紧固在紧固端盖上。

8.基于权利要求7所述滚针轴承润滑装置的滚针轴承润滑油供给的调控方法，其特征在于：所述滚针轴承润滑油供给的调控方法包括系统转速升高时提高滚针轴承的润滑油液供给量的调控方法和系统转速降低时减少滚针轴承的润滑油液供给量的调控方法，具体过程如下：当系统工作时，搅油环与工作轴系同步转动，从而带动润滑油飞溅，飞溅的润滑油粘附到壳体的内壁上，在集油装置的作用下沿着油道流入储油腔，随后润滑油在重力的作用下会从导油嘴的尖头流出，进而流入供油套管的内孔中，供油套管会带动内部的润滑油同向旋转，在离心力的作用下，润滑油有流进供油套管内部的趋势，当到达滚针轴承工作区域附近时，在离心力的作用下，润滑油液会被甩出供油套管上的通孔，进而通过工作轴上的径向孔，最终到达滚针轴承工作区域，完成对滚针轴承的润滑油供给。

9.根据权利要求8所述的基于权利要求7所述滚针轴承润滑装置的滚针轴承润滑油供给的调控方法，其特征在于：当工作轴系的转速升高时，所述转速调控装置与工作转轴同步旋转，所述质量块受到的离心力随着转速的增大而增加，离心力通过连杆传递到供油轴套端面上，带动供油轴套压迫预紧弹簧压缩，进而使得供油轴套相对于工作轴沿轴线方向向背离供油端运动，此时，供油轴套上的梯形通油孔与工作轴上的条形孔的重叠面积增大，通过两个通孔到达滚针区域的润滑油流量增大，对滚针轴承供给的润滑油量增加；当工作轴系的转速降低时，所述质量块受到的离心力随着转速的降低而减小，离心力带动供油轴套压迫预紧弹簧的力减小，所述供油轴套在弹簧弹力的作用下相对于工作轴沿轴线方向向供油端运动，供油轴套上的梯形通油孔与工作轴上的条形孔的重叠面积减小，通过两个通孔到达滚针区域的润滑油流量减小，即对滚针轴承供给的润滑油量减少。

10.根据权利要求8所述的基于权利要求7所述滚针轴承润滑装置的滚针轴承润滑油供给的调控方法，其特征在于：控制双滚针轴承的润滑油供给量大小时：当系统转速较低时，转速调控装置与工作转轴同步旋转，质量块受到的离心力随着转速的降低而减小，带动供油轴套压迫预紧弹簧的力减小，供油轴套在弹簧弹力的作用下相对于工作轴沿轴线方向向供油端运动，供油轴套上滚针轴承一处的通油孔与工作轴上的长条状径向孔重合部分面积减小，此时通过径向孔由内通孔供给到一挡滚针轴承工作区域的润滑油量减小，同时，供油轴套上二挡滚针轴承处的通油孔与工作轴上的长条状径向孔重合部分面积增大，此时通过径向孔由内通孔到二挡滚针轴承工作区域的润滑油量增加；当转速较高时，变速箱工作在二挡状态，转速调控装置与工作转轴同步旋转，质量块受到的离心力随着转速的升高而增大，带动供油轴套压迫预紧弹簧相对于工作轴沿轴线向背离供油端方向运动，供油轴套上滚针轴承二的通油孔与工作轴上的长条状径向孔重合部分面积减小，此时通过径向孔由内通孔到滚针轴承二工作区域的润滑油量减小，供油轴套上滚针轴承一的通油孔与工作轴上的长条状径向孔重合部分面积增大，此时通过径向孔由内通孔到滚针轴承一工作区域的润滑油量增加。