CN113154019A - 可变油面变速箱润滑系统 - Google Patents

可变油面变速箱润滑系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113154019A
CN113154019A CN202110475258.7A CN202110475258A CN113154019A CN 113154019 A CN113154019 A CN 113154019A CN 202110475258 A CN202110475258 A CN 202110475258A CN 113154019 A CN113154019 A CN 113154019A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oil
gearbox
lubricating
pipe
safety valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110475258.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113154019B (zh
Inventor
张莉香
闵运东
杜春鹏
占伟
李剑平
周珂
李海艳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongfeng Trucks Co ltd
Original Assignee
Dongfeng Trucks Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongfeng Trucks Co ltd filed Critical Dongfeng Trucks Co ltd
Priority to CN202110475258.7A priority Critical patent/CN113154019B/zh
Publication of CN113154019A publication Critical patent/CN113154019A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113154019B publication Critical patent/CN113154019B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0434—Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps ; Pressure control
    • F16H57/0435—Pressure control for supplying lubricant; Circuits or valves therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/023—Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0402—Cleaning of lubricants, e.g. filters or magnets
    • F16H57/0404—Lubricant filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0412—Cooling or heating; Control of temperature
    • F16H57/0413—Controlled cooling or heating of lubricant; Temperature control therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/042—Guidance of lubricant
    • F16H57/0421—Guidance of lubricant on or within the casing, e.g. shields or baffles for collecting lubricant, tubes, pipes, grooves, channels or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0434—Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps ; Pressure control
    • F16H57/0436—Pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0434—Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps ; Pressure control
    • F16H57/0445—Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps ; Pressure control for supply of different gearbox casings or sections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0447—Control of lubricant levels, e.g. lubricant level control dependent on temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/045—Lubricant storage reservoirs, e.g. reservoirs in addition to a gear sump for collecting lubricant in the upper part of a gear case
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0456—Lubrication by injection; Injection nozzles or tubes therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467—Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467—Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0469—Bearings or seals
    • F16H57/0471—Bearing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Abstract

本发明公开了一种可变油面变速箱润滑系统，包括设置集油池、齿面喷淋油管、二轴中心油管、安全阀及油泵，集油池底部设置有集油池排油孔，齿面喷淋油管上设有齿面喷淋油管喷油孔，二轴中心油管上开设有二轴中心油管出油孔，集油池、齿面喷淋油管和二轴中心油管并联设置在润滑油自变速箱壳体底部流经油泵、安全阀之后的油路上，安全阀按照预设压力开启或关闭以控制润滑油流回变速箱壳体的底部或分流至集油池进油口、齿面喷淋油管进油口、二轴中心油管进油口。本发明通过设置安全阀和集油池对变速箱壳体底部润滑油的油面高度进行调整，根据变速箱不同的使用状态改变润滑方式，既能保证良好的润滑效果，也能提高传动效率。

Description

可变油面变速箱润滑系统
技术领域
本发明涉及传动系统变速箱技术领域，具体涉及一种可变油面变速箱润滑系统。
背景技术
提高整车的动力性和经济性，需要提高传动系统的传动效率。对于变速箱润滑系统，在满足变速箱总成寿命需求的前提下，常规的做法是通过减少加油量降低油面高度从而减少齿轮的搅油损耗、降低润滑油的黏度减少摩擦阻力来提升传动效率。
商用车重负荷手动变速箱润滑油的黏度范围一般在9-24cst之间，标准黏度规格主要有75W/80、75W/85、75W/90、85W/90等。在满足齿轮承载能力情况下，降低润滑油黏度可以提高传动效率，但重载及苛刻工况下，如果润滑油黏度选择过低，油膜厚度过薄可能会导致变速箱齿轮出现磨损，降低润滑油的黏度减少摩擦阻力来提升传动效率对效率的提升有限。
对于传统立式安装的变速箱总成，一般会将油面高度线设置在中间轴轴线附近，保证所有的齿轮在上坡、水平及下坡工况下全部搅到油，从而实现齿轮、轴承、同步器的润滑与散热。但是这种设计存在变速箱搅油损耗大、传动效率低、变速箱温升高、零部件寿命降低的问题。
如果降低油面高度，使参与搅油的齿轮副减少，变速箱传动效率就会提高，但是降低变速箱油面高度，随之而来会导致部分变速箱齿轮副工作时无法搅到润滑油出现早期磨损。因此，采用固定油面高度飞溅润滑的变速箱润滑系统在传动效率与润滑效果之间存在不可调和的矛盾。为了提高传动效率尽量降低变速箱油面高度，减少参与搅油的齿轮副数量，同时满足齿轮副啮合时润滑、冷却需求，变速箱润滑系统设计时往往会在飞溅润滑基础上增加主动润滑的方式，通过油泵将润滑油泵入二轴中心油路、喷淋油管中加强对轴承及齿轮啮合处的润滑，这样可以最大程度的降低油面高度，减少搅油损耗、提高传动效率。但是当变速箱低温冷启动时，润滑油黏度高、油泵效率降低、润滑系统油压增大、流量不足，又会导致齿轮啮合副产生早期磨损。
如果变速箱齿轮副部分采用主动润滑、部分采用飞溅润滑，则不能将传动效率提升到最高。因此，在加入主动润滑后最大化提高传动效率与避免在变速箱低温冷启动时或润滑系统压力过大时产生的润滑问题之间又出现相互抵触的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种可变油面变速箱润滑系统，既能提高传动效率，又能保证变速箱各个不同状态下的润滑效果。
为实现上述目的，本发明所设计的可变油面变速箱润滑系统包括设置在变速箱壳体(100)内的集油池(10)、设置在变速箱二轴(300)旁的齿面喷淋油管(20)、沿轴向贯穿变速箱二轴(300)的二轴中心油管(30)、安全阀(40)及油泵(60)，所述集油池(10)底部设置有将所述集油池(10)内的润滑油流到所述变速箱壳体(100)底部的集油池排油孔(11)，所述齿面喷淋油管(20)上设有朝向所述变速箱壳体(100)内齿轮啮合处喷淋的齿面喷淋油管喷油孔，所述二轴中心油管(30)上开设有向所述变速箱二轴(300)内喷油的二轴中心油管出油孔，所述集油池(10)、所述齿面喷淋油管(20)和所述二轴中心油管(30)并联设置在润滑油自所述变速箱壳体(100)底部流经所述油泵(60)、所述安全阀(40)之后的油路上，所述安全阀(40)按照预设压力开启或关闭以控制润滑油流回所述变速箱壳体(100)的底部或分流至所述集油池(10)的集油池进油口、所述齿面喷淋油管(20)的齿面喷淋油管进油口、所述二轴中心油管(30)的二轴中心油管进油口。
在其中一实施例中，所述安全阀(40)的预设开启压力设置为大于变速箱正常工作状态下所述自所述油泵(60)向所述安全阀(40)的油路中润滑油的油压，小于变速箱在低温冷启动状态下自所述油泵(60)向所述安全阀(40)的油路中润滑油的油压。
在其中一实施例中，所述二轴中心油管(30)与所述变速箱二轴(300)之间形成油腔以供从所述二轴中心油管出油孔流入并从所述变速箱二轴(300)对应轴承安装部位的出油孔流出。
在其中一实施例中，所述集油池进油口的进油量大于所述集油池排油孔(11)的出油量。
在其中一实施例中，所述集油池(10)的储油量L为将所述变速箱主箱内中间轴(200)的齿轮全部浸油时所述变速箱壳体(100)内所需润滑油油量WH与所述变速箱主箱内中间轴(200)上的齿轮全部未浸油且油面高度最高时所述变速箱壳体(100)内所需润滑油油量WL之差。
在其中一实施例中，所述润滑油油量WH为在上坡工况、水平工况、下坡工况下，所述变速箱主箱中间轴(200)上最小齿轮的齿根圆浸油时所述变速箱壳体(100)内所需润滑油油量的最大值。
在其中一实施例中，从所述变速箱壳体(100)底部流向所述油泵(60)的油路上设有吸油装置(50)，所述吸油装置(50)上安装有滤网对润滑油进行粗滤。
在其中一实施例中，所述润滑油油量WL为在上坡工况、水平工况、下坡工况下，所述变速箱主箱内中间轴(200)上的齿轮全部未浸油且油面高度高于所述吸油装置(50)顶端时所述变速箱壳体底部(100)所需润滑油油量的最大值。
在其中一实施例中，所述可变油面变速箱润滑系统还包括对润滑油进行精滤的滤清器(70)，所述滤清器(70)设置在从所述安全阀(40)流向并联设置的所述集油池(10)、所述齿面喷淋油管(20)、所述二轴中心油管(30)的油路上。
在其中一实施例中，所述可变油面变速箱润滑系统还包括对润滑油进行冷却的冷却器(80)，所述冷却器(80)设置在从所述安全阀(40)流向并联设置的所述集油池(10)、所述齿面喷淋油管(20)、所述二轴中心油管(30)的油路上。
本发明的有益效果是：(1)本发明的可变油面变速箱润滑系统中，采用设置安全阀和集油池对变速箱壳体底部润滑油的油量进行调整，从而调整变速箱壳体底部润滑油的油面高度，根据不同的使用状态改变润滑系统的润滑方式，既能保证良好的润滑效果，也能提高传动效率；(2)本发明的可变油面变速箱润滑系统中，采用齿面喷淋润滑和二轴中心油管润滑的方式加强对变速箱齿轮啮合副和轴承的润滑，保证了润滑效果，减小齿面磨损，提高变速箱的寿命；(3)本发明的可变油面变速箱润滑系统中，变速箱壳体内润滑油的油量、集油池的储油量、安全阀的开启压力等，均通过设定不同状态、不同的工况，根据合理科学的计算方式得到，能够充分保证整个润滑系统按照设定工作方式，达到预设的目标，达到既能保证变速箱良好润滑效果的同时，也能保证和提高传动效率。
附图说明
现在将参考附图在下文中具体描述本发明的具体实施例。需要理解的是，各附图不一定按比例绘制，并且附图只用于说明本公开的示例性实施例，而不应该认为是对本发明公开范围的限制。在附图中：
图1为采用本发明优选实施例的可变油面变速箱润滑系统的变速箱的局部剖视图；
图2为图1中的变速箱另一方向的剖视结构示意图；
图3为图2中的变速箱的局部的立体结构示意图；
图4为图3的主视图；
图5为图3去掉齿轮后的立体结构示意图；
图6为图5中的安全阀的侧视图；
图7为图5中的安全阀的轴向剖视图；
图8为本发明优选实施例的可变油面变速箱润滑系统的油路流向示意图；
图9为变速箱在第一种工况下两种状态的油面高度示意图；
图10为变速箱在第二种工况下两种状态的油面高度示意图；
图11为变速箱在第三种工况下两种状态的油面高度示意图。
图中各元件标号如下：变速箱壳体100；变速箱主箱中间轴200；变速箱二轴300；集油池10(其中，集油池排油孔11)；齿面喷淋油管20；二轴中油管30；安全阀40(其中，安全阀泄流孔41)；吸油装置50；油泵60；滤清器70；冷却器80。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
考虑到变速箱内润滑油的温度随着变速箱的不同工作状态而变化，而润滑油的黏度和油压也随之变化，本发明设计了一种可变油面变速箱润滑系统，采用齿面喷淋和二轴中心油路润滑的方式加强对变速箱齿轮啮合副和轴承的润滑，同时在润滑油路中设置集油池和安全阀，对变速箱壳体内底部润滑油的油面高度进行控制，通过这种可变油面变速箱润滑系统既可以保证变速箱总成在低温冷启动时或系统压力过大时采用齿轮搅油的方式满足变速箱润滑需求，又可以满足变速箱正常运转时，采用齿面喷淋润滑及二轴中心油管润滑的方式对变速箱进行润滑，提高变速箱的传动效率。
请结合参阅图1至图7，本发明的可变油面变速箱润滑系统设置在变速箱壳体100内，包括集油池10、齿面喷淋油管20和二轴中心油管30，集油池10设置在变速箱壳体100内，集油池10的底部开设有集油池排油孔11，齿面喷淋油管20设置在变速箱二轴300的一侧，二轴中心油管30沿轴向贯穿变速箱二轴300。
具体地，集油池10底部设置有集油池排油孔11，集油池10内的润滑油通过集油池排油孔11流回变速箱壳体100的底部。齿面喷淋油管20上朝向变速箱齿轮啮合处设有若干齿面喷淋油管喷油孔(未标示)。二轴中心油管30上开设有向变速箱二轴300内喷油的二轴中心油管出油孔(未标示)，变速箱二轴300与二轴中心油管30之间形成油腔(未标示)，变速箱二轴300上对应轴承安装部位开有出油孔(未标示)。
集油池10、齿面喷淋油管20和二轴中心油管30并联设置，变速箱壳体100内底部的润滑油的油路顺次通过油泵60、安全阀40后通向至并联设置的集油池10的集油池进油口、齿面喷淋油管20的齿面喷淋油管进油口和二轴中心油管30的二轴中心油管进油口，安全阀40按照预设压力开启或者关闭用以控制润滑油从安全阀40的安全阀泄流孔41直接流回变速箱壳体100的底部或者流向集油池10、齿面喷淋油管20和二轴中心油管30。
安全阀40的预设开启压力设置为大于变速箱正常工作状态下润滑系统中润滑油的油压，小于变速箱在低温冷启动状态下润滑系统中润滑油的油压。不同的变速箱正常工作状态的油压及低温冷启动状态的油压是不同的，需根据变速箱特性及整车工况进行设定。
请参阅图8，其为本发明优选实施例的可变油面变速箱润滑系统的油路流向示意图。具体地，变速箱壳体100流向油泵60的管路上设有吸油装置50，吸油装置50对从变速箱壳体100底部吸取的润滑油进行粗滤后再输送至油泵60。再从油泵60顺次输送至安全阀40、滤清器70、冷却器80及并联设置的集油池10、齿面喷淋油管20和二轴中心油管30。滤清器70对管路中的润滑油进行精滤，冷却器80对即将输送齿面喷淋油管20、二轴中心油管30的润滑油进行冷却，避免润滑油温度过高。油路中的滤清器70和冷却器80均为选配设置，在其它实施例中，可根据实际应用省略滤清器70和/或冷却器80。
上述可变油面变速箱润滑系统的工作原理如下所示：
当变速箱初始加润滑油时，变速箱主箱内中间轴200上的全部齿轮浸油在润滑油中，变速箱壳体100内的油面高度为变速箱主箱中间轴200上最小齿轮的齿根圆浸油时的状态，此时变速箱壳体100内底部的润滑油油面高度处于高位。
当变速箱低温冷启动时，润滑油黏度高，变速箱润滑系统的油压增大。变速箱润滑系统的压力大于安全阀40的开启压力时，安全阀40开启，润滑油经由安全阀40的安全阀泄油孔41流回到变速箱壳体100底部。此时，齿面喷淋油管20中没有润滑油喷出，集油池10中也没有润滑油流入，变速箱主箱中间轴200上的齿轮全部浸在润滑油中，变速箱依靠搅油可满足润滑需求。
当变速箱总成正常运转时，变速箱的温度升高，变速箱壳体100内的润滑油黏度降低，变速箱润滑系统的油压下降。此时，变速箱润滑系统的油压低于安全阀40的开启压力，安全阀40关闭，润滑油经安全阀40流向集油池10、齿面喷淋油管20、二轴中心油管30。被油泵60从变速箱壳体100底部泵起的润滑油分为三路：一部分润滑油进入集油池10中储存起来，一部分润滑油进入齿面喷淋油管20通过喷淋孔对啮合齿面进行喷淋润滑，一部分润滑油进入二轴中心油管30经由二轴300上的油孔对二轴上的轴承进行润滑。由于集油池10进油口的进油量大于集油池排油孔11的出油量，集油池10处于储油模式。此时，变速箱壳体100内的润滑油的油面高度降低，变速箱主箱中间轴200上的齿轮全部搅不到油，传动效率达到最大值。变速箱壳体100底部的润滑油油面高度处于低位。
当油泵60停止工作时，集油池10的排油量大于进油量，最终储存在集油池10中的润滑油经由集油池排油孔11重新流回变速箱壳体100的底部。变速箱壳体100底部的润滑油油面高度回到初始的高位。
下面结合某变速箱来对计算及应用采用本发明的可变油面的变速箱润滑系统的作进一步详细的说明。
首先标定两种状态：第一状态为变速箱主箱中间轴200上的齿轮全部浸油的状态，此时变速箱主箱中间轴200上最小齿轮的齿根圆浸油，即对应前文所述的变速箱壳体100内润滑油的油面高度处于高位；第二状态为变速箱主箱内的变速箱主箱中间轴200上的齿轮全部未浸油在润滑油中的状态，此时变速箱的油面高度略高于吸油装置50的顶端，即对应前文所述的变速箱壳体100内润滑油的油面高度处于低位。标定三种工况：第一种工况为上坡(坡度10％、变速箱倾角-4.5°)工况，中间轴的轴线与水平面的夹角为+1.3°，如图9中所示；第二种工况为水平工况(水平、变速箱倾角-4.5°)，中间轴的轴线与水平面的夹角为-4.5°，如图10中所示；第三种工况为下坡(坡度10％，倾角-4.5°)工况，中间轴的轴线与水平面的夹角为-10.3°，如图11中所示。需指出的是，此处的夹角仅针对某变速箱的具体数值，在其它具体产品中，变速箱中间轴的轴线与水平面的夹角的具体值根据实际的安装角度而略有变化，此处的夹角的具体数值仅为举例，而并非限定。
根据两种状态下的油面高度计算变速箱在两种状态下的变速箱壳体100内的润滑油油量，具体见下表1：
表1两种状态下的油面高度计算变速箱在两种状态下的油量
Figure BDA0003047183320000081
分别选取两种状态下三种工况中的最多的变速箱壳体100内的润滑油油量作为每种状态下的变速箱加油量，即可以用表2来表示。
表1两种状态下根据油面高度获得变速箱的加油量
Figure BDA0003047183320000091
按照上表可知，在第一种状态下的变速箱壳体100内的加油量WH＝Max{W1，W2，W3}；在第二种状态下的变速箱壳体100内的加油量WL＝Max{W1，W2，W3}。由此可得到集油池10的储油量L为两种状态下的变速箱壳体内润滑油油量之差，即：L＝WH-WL。
上述可变油面变速箱润滑系统的润滑方法如下：
当变速箱初始加润滑油时，加入将变速箱主箱中间轴200上的齿轮全部浸在润滑油中油量，使变速箱壳体100内润滑油的油面高度无论在上坡、水平和下坡工况下均处于在于高位。此时变速箱主箱中间轴200上最小齿轮的齿根圆浸油。
将集油池10的储油量L设为在上坡、水平和下坡工况下将所述变速箱主箱中间轴200上的齿轮全部浸油、变速箱主箱中间轴200上最小齿轮的齿根圆浸油时变速箱壳体100内所需润滑油油量的最大值WH与在上坡、水平和下坡工况下将变速箱主箱中间轴200上的齿轮全部未浸油、变速箱的油面高度略高于吸油装置50的顶端时变速箱壳体100内所需润滑油油量的最大值WL之差。
将安全阀40的预设开启压力设置为大于所述变速箱正常工作状态下润滑系统中润滑油的油压，小于所述变速箱在低温冷启动状态下润滑系统中润滑油的油压。
当变速箱低温冷启动时，润滑系统中润滑油黏度高，油泵60的效率随之降低，润滑系统中润滑油油压大于变速箱正常工作状态下的油压，因此安全阀40受到的压力到大于预设开启压力从而安全阀40开启，润滑油经安全阀的泄油孔41流回变速箱壳体100底部。此时，齿面喷淋油管20中没有润滑油喷出，二轴中心油管30中没有润滑油喷出，集油池10中也没有润滑油流入，使得变速箱壳体100内的润滑油的油面高度处于高位，变速箱主箱中间轴上的齿轮全部浸没在润滑油中，依靠搅油可满足润滑需求。
当变速箱从低温冷启动变为正常运转时，变速箱的温度升高，变速箱壳体100内的润滑油黏度随之降低，润滑系统中油压下降至小于安全阀40的开启压力，安全阀40未打开泄流，润滑油经安全阀40流入集油池10，集油池10进油量大于出油量，集油池10变为储油模式。被油泵60从变速箱壳体100底部泵起的润滑油分为三路：一部分润滑油经过油道进入集油池10中储存起来，一部分润滑油进入齿面喷淋油管20通过喷淋孔对啮合齿面进行喷淋润滑，一部分润滑油进入二轴中心油管30经过二轴对安装在二轴上的轴承进行润滑。此时，由于集油池10内储油，从而导致变速箱壳体100内的润滑油的油面高度降低至低位，直至变速箱主箱中间轴200上的齿轮全部搅不到油，传动效率达到最大值。
当变速箱停止工作时，油泵60随之停止工作，集油池10的出油量大于进油量，最终储存在集油池10中的润滑油重新流回变速箱壳体100的底部，变速箱壳体100内润滑油的油面高度回到初始的高位。
综上所述，本发明的可变油面变速箱润滑系统采用齿面喷淋和二轴中心油路润滑的方式加强对变速箱齿轮啮合副和轴承的润滑，同时在润滑油路中设置集油池和安全阀，对变速箱壳体内底部润滑油的油面高度进行控制，通过这种设计，既可以保证变速箱总成在低温冷启动时或系统压力过大时采用齿轮搅油的方式满足变速箱润滑需求，又可以满足变速箱正常运转时采用齿面喷淋润滑及二轴中心油管润滑的方式对变速箱进行润滑，提高变速箱的传动效率。如此，既解决了低温冷启动或润滑系统压力过大时齿轮啮合齿面由于喷淋润滑油量不足导致的早期磨损问题，也解决了变速箱正常工作时搅油齿轮过多所产生的传动效率低下的问题。与现有技术相比，本发明的可变油面变速箱润滑系统至少具有以下益效果为：
(1)本发明的可变油面变速箱润滑系统中，采用设置安全阀和集油池对变速箱壳体底部润滑油的油面高度进行调整，从而可根据变速箱的不同工作状态调整变速箱壳体底部润滑油的油面高度，使得在不同工作状态下，既能保证变速箱内的良好的润滑效果的同时，也能保证和提高传动效率。
(2)本发明的可变油面变速箱润滑系统中，采用齿面喷淋和二轴中心油管润滑的润滑方式加强对变速箱齿轮啮合副、轴承的润滑，保证了润滑效果，减小齿面磨损，提高变速箱的寿命。
(3)本发明的可变油面变速箱润滑系统中，变速箱壳体内的润滑油的油量、集油池的储油量、安全阀的开启压力等，均通过设定不同状态、不同的工况，根据合理科学的计算方式得到，能够充分保证整个润滑系统按照设定工作方式，达到预设的目标，达到既能保证变速箱内的良好的润滑效果的同时，也能保证和提高传动效率。
在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本发明公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本发明的技术方案仅由权利要求的范围限定。
用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细描述。
在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。
应该指出，尽管在本说明书可能出现并使用术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”等来描述各种不同的组件，但是这些成分和部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个成分和部分和另一个成分和部分。例如，在不脱离本说明书的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件，顶部和底部的部件在一定情况下，也可以彼此对调或转换；一端和另一端的部件可以彼此性能相同或者不同。
此外，在构成部件时，尽管没有其明确的描述，但可以理解必然包括一定的误差区域。
在描述位置关系时，例如，当位置顺序被描述为“在...上”、“在...上方”、“在...下方”和“下一个”时，除非使用“恰好”或“直接”这样的词汇或术语，此外则可以包括它们之间不接触或者接触的情形。如果提到第一元件位于第二元件“上”，则并不意味着在图中第一元件必须位于第二元件的上方。所述部件的上部和下部会根据观察的角度和定向的改变而改变。因此，在附图中或在实际构造中，如果涉及了第一元件位于第二元件“上”的情况可以包括第一元件位于第二元件“下方”的情况以及第一元件位于第二元件“上方”的情况。在描述时间关系时，除非使用“恰好”或“直接”，否则在描述“之后”、“后续”、“随后”和“之前”时，可以包括步骤之间并不连续的情况。
本发明的以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种可变油面变速箱润滑系统，其特征在于：包括设置在变速箱壳体(100)内的集油池(10)、设置在变速箱二轴(300)旁的齿面喷淋油管(20)、沿轴向贯穿变速箱二轴(300)的二轴中心油管(30)、安全阀(40)及油泵(60)，所述集油池(10)底部设置有将所述集油池(10)内的润滑油流到所述变速箱壳体(100)底部的集油池排油孔(11)，所述齿面喷淋油管(20)上设有朝向所述变速箱壳体(100)内齿轮啮合处喷淋的齿面喷淋油管喷油孔，所述二轴中心油管(30)上开设有向所述变速箱二轴(300)内喷油的二轴中心油管出油孔，所述集油池(10)、所述齿面喷淋油管(20)和所述二轴中心油管(30)并联设置在润滑油自所述变速箱壳体(100)底部流经所述油泵(60)、所述安全阀(40)之后的油路上，所述安全阀(40)按照预设压力开启或关闭以控制润滑油流回所述变速箱壳体(100)的底部或分流至所述集油池(10)的集油池进油口、所述齿面喷淋油管(20)的齿面喷淋油管进油口、所述二轴中心油管(30)的二轴中心油管进油口。
2.根据权利要求1所述的可变油面变速箱润滑系统，其特征在于：所述安全阀(40)的预设开启压力设置为大于变速箱正常工作状态下所述自所述油泵(60)向所述安全阀(40)的油路中润滑油的油压，小于变速箱在低温冷启动状态下自所述油泵(60)向所述安全阀(40)的油路中润滑油的油压。
3.根据权利要求1所述的可变油面变速箱润滑系统，其特征在于：所述二轴中心油管(30)与所述变速箱二轴(300)之间形成油腔以供从所述二轴中心油管出油孔流入并从所述变速箱二轴(300)对应轴承安装部位的出油孔流出。
4.根据权利要求1所述的可变油面变速箱润滑系统，其特征在于：所述集油池进油口的进油量大于所述集油池排油孔(11)的出油量。
5.根据权利要求4所述的可变油面变速箱润滑系统，其特征在于：所述集油池(10)的储油量L为将所述变速箱主箱内中间轴(200)的齿轮全部浸油时所述变速箱壳体(100)内所需润滑油油量WH与所述变速箱主箱内中间轴(200)上的齿轮全部未浸油且油面高度最高时所述变速箱壳体(100)内所需润滑油油量WL之差。
6.根据权利要求5所述的可变油面变速箱润滑系统，其特征在于：所述润滑油油量WH为在上坡工况、水平工况、下坡工况下，所述变速箱主箱中间轴(200)上最小齿轮的齿根圆浸油时所述变速箱壳体(100)内所需润滑油油量的最大值。
7.根据权利要求5所述的可变油面变速箱润滑系统，其特征在于：从所述变速箱壳体(100)底部流向所述油泵(60)的油路上设有吸油装置(50)，所述吸油装置(50)上安装有滤网对润滑油进行粗滤。
8.根据权利要求7所述的可变油面变速箱润滑系统，其特征在于：所述润滑油油量WL为在上坡工况、水平工况、下坡工况下，所述变速箱主箱内中间轴(200)上的齿轮全部未浸油且油面高度高于所述吸油装置(50)顶端时所述变速箱壳体底部(100)所需润滑油油量的最大值。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的可变油面变速箱润滑系统，其特征在于：所述可变油面变速箱润滑系统还包括对润滑油进行精滤的滤清器(70)，所述滤清器(70)设置在从所述安全阀(40)流向并联设置的所述集油池(10)、所述齿面喷淋油管(20)、所述二轴中心油管(30)的油路上。
10.根据权利要求9所述的可变油面变速箱润滑系统，其特征在于：所述可变油面变速箱润滑系统还包括对润滑油进行冷却的冷却器(80)，所述冷却器(80)设置在从所述安全阀(40)流向并联设置的所述集油池(10)、所述齿面喷淋油管(20)、所述二轴中心油管(30)的油路上。
CN202110475258.7A 2021-04-29 2021-04-29 可变油面变速箱润滑系统 Active CN113154019B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110475258.7A CN113154019B (zh) 2021-04-29 2021-04-29 可变油面变速箱润滑系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110475258.7A CN113154019B (zh) 2021-04-29 2021-04-29 可变油面变速箱润滑系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113154019A true CN113154019A (zh) 2021-07-23
CN113154019B CN113154019B (zh) 2023-03-31

Family

ID=76872570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110475258.7A Active CN113154019B (zh) 2021-04-29 2021-04-29 可变油面变速箱润滑系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113154019B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114151535A (zh) * 2021-10-29 2022-03-08 东风商用车有限公司 一种变速箱润滑系统
CN117847198A (zh) * 2024-03-08 2024-04-09 泰州凡羽精密齿轮制造有限公司 一种减速机齿轮箱回油结构

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4169519A (en) * 1977-04-07 1979-10-02 Carl Hurth Maschinen-Und Zahnradfabrik Lubricating device for transmissions or the like in starting condition
JPH08159247A (ja) * 1994-12-02 1996-06-21 Hino Motors Ltd 変速機の潤滑装置
CN201992042U (zh) * 2011-04-19 2011-09-28 东风汽车有限公司 一种变速箱润滑油路
CN202032071U (zh) * 2011-04-19 2011-11-09 东风汽车有限公司 具有喷淋功能的变速箱润滑系统
CN103547839A (zh) * 2011-05-19 2014-01-29 五十铃自动车株式会社 齿轮装置以及搭载该齿轮装置的车辆
CN103807590A (zh) * 2013-11-13 2014-05-21 浙江吉利控股集团有限公司 可自动补油的润滑装置
CN106195234A (zh) * 2016-09-29 2016-12-07 长沙悠力传动有限公司 一种油位高度可调节的齿轮箱系统
CN110686070A (zh) * 2019-11-13 2020-01-14 济南大学 一种能够自动调节润滑条件的试验台齿轮箱及其调节方法
CN110701287A (zh) * 2019-08-13 2020-01-17 浙江海洋大学 一种船用齿轮箱油池润滑系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4169519A (en) * 1977-04-07 1979-10-02 Carl Hurth Maschinen-Und Zahnradfabrik Lubricating device for transmissions or the like in starting condition
JPH08159247A (ja) * 1994-12-02 1996-06-21 Hino Motors Ltd 変速機の潤滑装置
CN201992042U (zh) * 2011-04-19 2011-09-28 东风汽车有限公司 一种变速箱润滑油路
CN202032071U (zh) * 2011-04-19 2011-11-09 东风汽车有限公司 具有喷淋功能的变速箱润滑系统
CN103547839A (zh) * 2011-05-19 2014-01-29 五十铃自动车株式会社 齿轮装置以及搭载该齿轮装置的车辆
CN103807590A (zh) * 2013-11-13 2014-05-21 浙江吉利控股集团有限公司 可自动补油的润滑装置
CN106195234A (zh) * 2016-09-29 2016-12-07 长沙悠力传动有限公司 一种油位高度可调节的齿轮箱系统
CN110701287A (zh) * 2019-08-13 2020-01-17 浙江海洋大学 一种船用齿轮箱油池润滑系统
CN110686070A (zh) * 2019-11-13 2020-01-14 济南大学 一种能够自动调节润滑条件的试验台齿轮箱及其调节方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114151535A (zh) * 2021-10-29 2022-03-08 东风商用车有限公司 一种变速箱润滑系统
CN114151535B (zh) * 2021-10-29 2023-05-12 东风商用车有限公司 一种变速箱润滑系统
CN117847198A (zh) * 2024-03-08 2024-04-09 泰州凡羽精密齿轮制造有限公司 一种减速机齿轮箱回油结构

Also Published As

Publication number Publication date
CN113154019B (zh) 2023-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113154019B (zh) 可变油面变速箱润滑系统
CN113124141B (zh) 变速箱润滑方法
US9683561B2 (en) Drive train cooling arrangement and method for operating same
CN107314100A (zh) 一种具有新型润滑结构的纯电动汽车变速器
CN109027208A (zh) 一种自动变速器润滑系统
CN217502555U (zh) 混合动力变速箱电液控制系统
CN110985653B (zh) 一种自动变速器液压供油系统
CN108571584A (zh) 一种全动力换挡换向拖拉机变速箱液压控制系统
CN110469663A (zh) 一种变速器液压控制系统及车辆
CN215293531U (zh) 一种混动变速器的冷却润滑系统
CN207848373U (zh) 一种具有新型润滑结构的纯电动汽车变速器
CN108730509B (zh) 一种新能源汽车自动变速器液压系统
CN209398816U (zh) 双离合器变速箱液压系统及双离合自动变速器
CN104061321A (zh) 一种重型变速箱润滑系统
CN113154020B (zh) 一种集成有内油道的变速箱后壳体
CN112780757B (zh) 混合动力汽车变速器油路系统及汽车
SE541602C2 (en) A lubrication system for a gearbox arranged in a vehicle
CN203363612U (zh) 一种润滑装置及双离合器自动变速箱齿轮的润滑系统
CN209041506U (zh) 齿轮箱箱体以及包括该齿轮箱箱体的齿轮箱
CN113719604A (zh) 一种带储油盒的齿轮箱主动润滑结构及润滑方法
CN204572107U (zh) 集成式润滑装置及含有该装置的航空发动机
CN108716487B (zh) 拖拉机共用油用液压系统及拖拉机
CN202301883U (zh) 变速器用冷却润滑系统
CN214499989U (zh) 一种减速机润滑油路系统
CN214331429U (zh) 一种齿轮箱箱体及齿轮箱

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant