CN112096833B - 变速箱壳体与输出轴的连接结构及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变速箱壳体与输出轴的连接结构及其装配方法，包括输出轴、输出轴支撑装置和变速箱壳体，输出轴支撑装置包括第一轴承组件和第二轴承组件，第一轴承组件包括内圈、外圈、滚子、保持架;第二轴承组件包括轴圈和调整垫片；内圈固定在输出轴的轴肩上，内圈的端面上设有凹槽；外圈和调整垫片固定在变速箱壳体上；滚子和保持架位于内圈和外圈之间；轴圈位于凹槽的底壁和调整垫片之间。将外圈、调整垫片压装在变速箱壳体上；将内圈压装在输出轴的轴肩上，然后将保持架和滚子安装在内圈的外侧、轴圈安装在凹槽内，最后完成装配。变速箱壳体与输出轴的整体结构紧凑，占用的安装空间小。

Description

变速箱壳体与输出轴的连接结构及其装配方法

技术领域

本发明涉及自动变速器技术领域，尤其涉及变速箱壳体与输出轴的连接结构及其装配方法。

背景技术

自动变速器是一套用于协调发动机的转速和车轮的实际行驶速度的变速装置，用于发挥发动机的最佳性能。变速器可以在汽车行驶过程中，在发动机和车轮之间产生不同的变速比，实现不同档位转速的传递。

自动变速器的输出轴一端连接行星架，另一端通过支撑装置安装于变速箱壳体上。支撑装置包括用于承受径向力的轴承和用于承受轴向力的止推轴承。如此，变速箱输出轴的输出齿轮的轴肩处需要充足的空间装配支撑装置，变速箱总成装配过程中为使结构紧凑，易出现空间不足情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种变速箱壳体与输出轴的连接结构及其装配方法，可克服现有技术中的不足，支撑装置所需的安装空间小，结构紧凑，结构合理。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：变速箱壳体与输出轴的连接结构，包括输出轴、输出轴支撑装置和变速箱壳体，输出轴支撑装置包括承受径向力的第一轴承组件和承受轴向力的第二轴承组件，

第一轴承组件包括内圈、外圈、滚子、保持架;第二轴承组件包括轴圈和调整垫片；

内圈固定在输出轴的轴肩上，内圈朝向变速箱壳体的端面上设有凹槽；

外圈和调整垫片均固定在变速箱壳体上；

滚子和保持架位于内圈和外圈之间；

轴圈位于凹槽的底壁和调整垫片之间。

作为优选的技术方案，内圈设有轴孔，用于连接输出轴；凹槽与轴孔连通。

作为优选的技术方案，凹槽为圆柱形，且与轴孔同轴设置。

作为优选的技术方案，

内圈的外侧壁上设有第一挡边，第一挡边和凹槽分别位于内圈的相对两端；第一挡边向内圈的外侧壁的外侧凸出；

外圈的一端设有第二挡边，第二挡边向外圈的内侧壁的内侧凸出；外圈的另一端设有敞口。

作为优选的技术方案，外圈的敞口设有导向面。

作为优选的技术方案，凹槽的开口处设有喇叭状的导向部。

上述的变速箱壳体与输出轴的连接结构的装配方法，包括

将外圈、调整垫片分别压装在变速箱壳体上，形成壳体分总成；

将内圈压装在输出轴的轴肩上，形成输出齿轮总成；

完成输出齿轮总成的安装后，然后将保持架和滚子安装在内圈的外侧，将轴圈安装在内圈的端面上的凹槽内，形成输出轴总成；

最后将输出轴总成与壳体分总成完成装配。

作为优选的技术方案，壳体分总成的装配过程中，先将变速箱壳体加热，外圈的敞口背离变速箱壳体,通过压机将外圈压装在变速箱壳体上，压装到位后外圈上的第二挡边与变速箱壳体紧靠。

作为优选的技术方案，完成外圈与变速箱壳体的组装后，再将调整垫片压装在变速箱壳体上。

作为优选的技术方案，输出齿轮总成装配过程中，通过压机将内圈压装在输出轴的轴肩上，压装到位后，内圈的第一挡边紧贴在输出齿轮的端面上。

由于采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

1、第一轴承组件为分离式，只在内圈朝向变速箱壳体的一端的端面上设置凹槽，装配时,第二轴承组件的轴圈位于凹槽内，凹槽的底壁形成止推轴承的止推垫片，减小了第二轴承组件的安装空间，实现了以一个轴承的安装空间，装配两个轴承组合的效果，解决了安装空间不足的问题，结构紧凑；

2、第一轴承组件和第二轴承组件在输出轴的轴向上部分重合，减小了输出轴支撑装置整体的轴向尺寸，整体结构紧凑，占用的安装空间小；

3、内圈的一端设置第一挡边、外圈的一端设置第二挡边，第一挡边和第二挡边分别位于滚子的两端，不仅能够对滚子进行限位，同时还简化了组装工艺；滚子和保持架与内圈的装配方便，同样的，外圈固定在变速箱壳体上，内圈连同滚子和保持架直接装入外圈的内部即可，装配操作也更加简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为输出轴支撑装置的结构示意图；

图3为第一轴承组件的结构示意图。

图中，

1-第一轴承组件，11-外圈，111-第二挡边，112-倒角，12-内圈，121-凹槽，122-导向部，123-轴孔，124-第一挡边，13-滚子，14-保持架；

2-止推轴承，21-轴圈，22-调整垫片；

3-输出轴，31-轴肩，32-输出齿轮；

4-变速箱壳体，41-大齿轮。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，变速箱壳体与输出轴的连接结构，包括输出轴3、输出轴支撑装置和变速箱壳体4，其中，输出轴支撑装置包括承受径向力的第一轴承组件1和承受轴向力的第二轴承组件2，第一轴承组件1包括内圈12、外圈11、滚子13、保持架14，第二轴承组件2包括轴圈21和调整垫片22。

内圈12固定在输出轴3的轴肩31上,内圈12朝向变速箱壳体4的端面上设有凹槽121。

外圈11和调整垫片22均固定在变速箱壳体4上；变速箱壳体4上设置有与外圈11相匹配的第一安装孔以及与调整垫片22相匹配的第二安装孔，外圈11与第一安装孔及调整垫片22与第二安装孔均通过过盈配合的连接方式实现固定连接。

滚子13和保持架14位于内圈12和外圈11之间；轴圈21位于凹槽121的底壁和调整垫片22之间。

其中，轴圈21设置在凹槽121内，轴圈21与凹槽121的装配包括并不局限于以下情况：轴圈21可局部位于凹槽121内，即当轴圈21的轴向尺寸大于凹槽121的深度时，轴圈21局部外伸出凹槽121，此时调整垫片22位于凹槽121的外侧；轴圈21亦可全部位于凹槽121内，即当轴圈21的轴向尺寸小于凹槽121的深度时，轴圈21全部位于凹槽121内，此时调整垫片22局部伸入凹槽121内。

其中，内圈12具有连接输出轴3的轴孔123；内圈12的其中一个端面上设有凹槽121，凹槽121可与轴孔123连通，亦可不连通；最佳的，如图2所示，凹槽121与轴孔123连通，便于加工，且能为输出轴提供足够的安装空间。凹槽121的内轮廓可根据需要进行设置，最佳的，凹槽121为圆柱形，且与轴孔123同轴设置。

当凹槽121与轴孔123连通时，为了轴圈顺利装配，凹槽121的内径需大于轴孔123的孔径，特别是当轴孔123与凹槽121同轴设置时。

内圈12的外侧壁上设有第一挡边124，第一挡边124和凹槽121分别位于内圈12的相对两端；第一挡边124向内圈12的外侧壁的外侧凸出。

外圈11的一端设有向外圈11的内侧壁内侧凸起的第二挡边111，第一挡边124和第二挡边111分别位于滚子13的两端，且相互配合完成对滚子13的限位。外圈11的另一端设有敞口，敞口设有导向面112，便于轴承的装配。

其中，滚子13优选圆柱滚子，圆柱滚子的两端分别抵在第一挡边124和第二挡边111上。

为了使第二轴承组件2顺利装配到内圈12的凹槽121内，在内圈12上设有喇叭状的导向部122，第二轴承组件2装配时不致划伤轴承。

内圈12不仅是第一轴承组件1的结构，同时也是第二轴承组件2的结构，内圈12、轴圈21和调整垫片22共同组成止推轴承。因此，输出轴支撑装置中的内圈12不仅起到连接输出轴3的作用，还起到第二轴承组件2的止推垫片的作用，使得支撑装置整体结构紧凑，减小了安装空间；简化组装工艺，便于输出轴3与变速箱壳体4的装配。外圈11的一端设置第二挡边111，第二挡边111紧贴变速箱壳体4，可避免外圈11与大齿轮41相互干涉。

上述的变速箱壳体与输出轴的连接结构的装配方法，包括

将外圈11、调整垫片22分别压装在变速箱壳体4上，形成壳体分总成；

将内圈12压装在输出轴3的轴肩31上，形成输出齿轮总成；

完成输出齿轮总成的安装后，然后将保持架14和滚子13安装在内圈12的外侧，将轴圈21安装在内圈12的端面上的凹槽121内，形成输出轴总成；

最后将输出轴总成与壳体分总成完成装配。

壳体分总成的装配过程中，先将变速箱壳体4加热；然后将外圈11的敞口背离变速箱壳体4,通过压机将外圈11压装在变速箱壳体4上，压装到位后外圈11上的第二挡边111与变速箱壳体4紧靠。

完成外圈11与变速箱壳体4的组装后，将调整垫片22压装在变速箱壳体4上。

输出齿轮总成装配过程中，通过压机将内圈12压装在输出轴3的轴肩31上，压装到位后，内圈12的第一挡边124紧贴在输出齿轮32的端面上。

如图1所示的，变速箱壳体4上安装有与输出齿轮32相啮合的大齿轮41，当滚子13与保持架14组合体的外径大于输出齿轮32的齿根圆时，传统的装配方法无法实现本发明中输出轴3与大齿轮41的组装。采用上述装配方法能够很好解决上述问题，实现输出轴3与变速箱壳体4的组装。

大齿轮41是差速器总成的一部分，随着差速器总成一起安装在变速箱上。输出轴3与上述的输出轴支撑装置进行组装前已经与行星架焊接为一体，即，输出齿轮总成实际上包含行星架，输出齿轮总成的安装实际上也就是行星架与变速箱的安装，行星架的安装和差速器的安装均为现有技术，在此不作详细说明。输出齿轮3安装和大齿轮41的安装的先后顺序不影响本装配方法的实施。

公知的，变速箱的壳体包括多个壳体分总成，多个壳体分总成通过螺栓实现固定连接，共同组成变速箱。本装配方法中，变速箱壳体4与外圈11、调整垫片22所组成的壳体分总成是多个壳体分总成中的一个。输出轴总成与壳体分总成完成装配后，通过螺栓将壳体分总成固定。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.变速箱壳体与输出轴的连接结构，包括输出轴（3）、输出轴支撑装置和变速箱壳体（4），输出轴支撑装置包括承受径向力的第一轴承组件（1）和承受轴向力的第二轴承组件（2），其特征在于：

第一轴承组件（1）包括内圈（12）、外圈（11）、滚子（13）、保持架（14）;第二轴承组件（2）包括轴圈（21）和调整垫片（22）；

内圈（12）固定在输出轴（3）的轴肩（31）上，内圈（12）朝向变速箱壳体（4）的端面上设有凹槽（121）；

外圈（11）和调整垫片（22）均固定在变速箱壳体（4）上；

滚子（13）和保持架（14）位于内圈（12）和外圈（11）之间；

轴圈（21）位于凹槽（121）的底壁和调整垫片（22）之间;

内圈（12）设有轴孔（123），用于连接输出轴（3）；凹槽（121）与轴孔（123）连通。

2.如权利要求1所述的变速箱壳体与输出轴的连接结构，其特征在于：凹槽（121）为圆柱形，且与轴孔（123）同轴设置。

3.如权利要求1所述的变速箱壳体与输出轴的连接结构，其特征在于：

内圈（12）的外侧壁上设有第一挡边（124），第一挡边（124）和凹槽（121）分别位于内圈（12）的相对两端；第一挡边（124）向内圈（12）的外侧壁的外侧凸出；

外圈（11）的一端设有第二挡边（111），第二挡边（111）向外圈（11）的内侧壁的内侧凸出；外圈（11）的另一端设有敞口。

4.如权利要求3所述的变速箱壳体与输出轴的连接结构，其特征在于：外圈（11）的敞口设有导向面（112）。

5.如权利要求1所述的变速箱壳体与输出轴的连接结构，其特征在于：凹槽（121）的开口处设有喇叭状的导向部（122）。

6.如权利要求1至5中任一项所示的变速箱壳体与输出轴的连接结构的装配方法，其特征在于：包括

将外圈（11）、调整垫片（22）分别压装在变速箱壳体（4）上，形成壳体分总成；

将内圈（12）压装在输出轴（3）的轴肩（31）上，形成输出齿轮总成；

完成输出齿轮总成的安装后，将保持架（14）和滚子（13）安装在内圈（12）的外侧，将轴圈（21）安装在内圈（12）的端面上的凹槽（121）内，形成输出轴总成；

最后将输出轴总成与壳体分总成完成装配。

7.如权利要求6所述的装配方法，其特征在于：壳体分总成的装配过程中，先将变速箱壳体（4）加热，外圈（11）的敞口背离变速箱壳体（4）,通过压机将外圈（11）压装在变速箱壳体（4）上，压装到位后外圈（11）上的第二挡边（111）与变速箱壳体（4）紧靠。

8.如权利要求7所述的装配方法，其特征在于：完成外圈（11）与变速箱壳体（4）的组装后，再将调整垫片（22）压装在变速箱壳体（4）上。

9.如权利要求6所述的装配方法，其特征在于：输出齿轮总成装配过程中，通过压机将内圈（12）压装在输出轴（3）的轴肩（31）上，压装到位后，内圈（12）的第一挡边（124）紧贴在输出齿轮（32）的端面上。

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