CN113819230B - 无油泵的行星齿轮机构润滑结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无油泵的行星齿轮机构润滑结构，第一导油筒外沿轴向设置第一导油筋，第二导油筒外沿轴向设置第二导油筋，第一导油筒一侧的壳体上方设置第三导油筋，第二导油筒一侧的壳体上方设置第四导油筋，第三导油筋下端位于第一导油筋首末端之间，第四导油筋下端位于第二导油筋首末端之间；第一轴承、第一油封、第一轴和壳体围成第一油腔，第二轴承、第二油封、第二轴和壳体围成第二油腔，第一油腔与储油器互通，第二油腔与储油器互通；储油器的进油口设置在储油器上部并与壳体内腔互通；本润滑系统不设置油泵，降低能耗；储油器、油腔、油道、导油筋有利油的循环和散热；润滑油不通过轴心，减小轴向空间，避免受内花键及其它零件限制。

Description

无油泵的行星齿轮机构润滑结构

技术领域

本发明属于涉及新能源汽车行星齿轮减速器和少挡位行星齿轮变速器润滑系统领域，具体涉及一种无油泵的行星齿轮机构润滑结构。

背景技术

现有的汽车行星齿轮变速器或减速器的润滑方式主要有两个方式：一是通过油泵将润滑油泵入传动轴中心油道，并通过与中心油道相通的油孔向待润滑部位甩油，二是在壳体上部设置储油器，部分飞溅的润滑油进入储油器，然后通过壳体与传动轴的连接处向传动轴中心油道流入，再通过与中心油道相通的油孔向待润滑部位甩油。这两种方式都是利用壳体与传动轴连接处作为润滑油通路，这样油孔和轴向密封势必占用轴向空间并增加成本，并且如果传动轴为内花键或轴心位置有其它零件将限制利用传动轴中心油道过油，如果利用油泵泵油，还将进一步增加成本、体积和能耗。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足之处，为少行星排减速器和变速器提供一种无油泵行星轮机构润滑系统。

本发明解决技术问题所采用的方案是，一种无油泵的行星齿轮机构润滑结构，包括壳体、安装在壳体内的第一轴、第二轴，第一轴、第二轴中的一个为输入轴，另一个为输出轴，第一轴左端与壳体之间设置有第一轴承，壳体上于第一轴承外周设置第一导油筒，第一导油筒套设在第一轴外周，第一导油筒左侧圆周与壳体密封连接；第二轴右端与壳体之间设置有第二轴承，壳体上于第二轴承外周设置第二导油筒，第二导油筒套设在第二轴外周，第二导油筒右侧圆周与壳体密封连接；

第一导油筒外沿轴向设置至少一个第一导油筋，第二导油筒外沿轴向设置至少一个第二导油筋，第一导油筒一侧的壳体上方设置至少一个第三导油筋，第二导油筒一侧的壳体上方设置至少一个第四导油筋，第三导油筋下端位于第一导油筋首末端之间，第四导油筋下端位于第二导油筋首末端之间；

所述壳体上方于轴线一侧或两侧至少设置一个储油器；

所述第一轴与壳体之间于第一轴承左侧安装有第一油封，所述第二轴与壳体之间于第二轴承右侧安装有第二油封，第一轴承、第一油封、第一轴和壳体围成第一油腔，第二轴承、第二油封、第二轴和壳体围成第二油腔，第一油腔通过第一油道与至少一个储油器互通，第二油腔通过第二油道与至少一个储油器互通；

所述储油器的进油口设置在储油器上部并与壳体内腔互通，壳体内飞溅的润滑油可以从进油口进入储油器，储油器出油口设置在储油器下部，至少一个储油器出油口与第一油道互通，至少一个储油器出油口与第二油道互通。

进一步的，壳体内上方设置有至少一个轴向导油槽，每个轴向导油槽一端与其中一个储油器进油口互通，另一端封闭或与其它储油器互通。

进一步的，所述第一导油筒、第二导油筒呈圆柱形或圆锥形，第一导油筒、第二导油筒与壳体一体加工成型或单独加工成型。

进一步的，所述壳体内设置有行星排，行星排由包含行星轮的行星架、齿圈、太阳轮组成，或由包含行星轮的行星架、双太阳轮组成，行星架与第二轴固定连接或花键滑动连接，其中一个太阳轮通过内花键与第一轴连接，另一个太阳轮或齿圈通过花键与壳体滑动连接，行星排最左侧构件与挡板间及行星排构件间在左侧通过第五轴承转动连接，行星排构件间或太阳轮与第二轴间在右侧通过第六轴承转动连接，第一轴右端通过第七轴承套设在第二轴左端内。

进一步的，行星排右侧设置有环形接油板，环形接油板外周处于所有行星轮的轮轴外侧，且外周与行星架密封连接，环形接油板内周套设在第二导油筒外，且与第二导油筒间具有间隙，环形接油板与行星架间形成第二环形油槽。

进一步的，所述行星轮的轮轴中间沿轴向开设有第三油道，第三油道一端与第二环形油槽互通，另一端封闭，行星轮轴中间开设有第三油孔，第三油孔一端与第三油道互通，另一端通向第三轴承，行星轮通过第三轴承与轮轴连接，轮轴安装在行星架上，行星轮通过第四轴承与行星架转动连接。

进一步的，所述第一轴左侧设置有挡板，行星排最左侧通过第五轴承与挡板转动连接，挡板内周开设有第一环形油槽，第一环形油槽套在第一导油筒外，第一环形油槽与第一导油筒间具有间隙，挡板上沿轴向开设有第四油道，挡板上开设有至少一个第一油孔，第一油孔一端与第四油道互通，另一端与第五轴承互通。

进一步的，所述挡板可与第一轴一体加工而成；或，挡板单独加工成型后与第一轴焊接、铆接或经螺栓连接。

进一步的，所述第二轴在第七轴承左侧开设至少一个第二油孔。

进一步的，所述第二油孔为喇叭孔，喇叭孔大口径一端设在第二轴内周，喇叭孔小口径一端设在第二轴外周。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

第一，不设置油泵，减少成本、减小体积、降低能耗，减少故障点；

第二，在壳体上设置储油器、油腔、油道、导油筋有利油的循环和散热；

第三，润滑油不通过轴心，减小轴向空间，避免受内花键及其它零件限制。便于结构布局。

附图说明

下面结合附图对本发明专利进一步说明。

图1为本润滑系统的结构示意图。

图2为第一导油筒的结构示意图。

图3为第二导油筒的结构示意图。

图中：1-壳体；2-第二导油筒；3-第二导油筋；4-第一导油筒；5-第一导油筋；6-第三导油筋；7-第四导油筋；8-第一轴承；9-第二轴承；10-第一油腔；11-第二油腔；12-储油器；13-储油器出油口；14-第一油道；15-第二油道；16-环形接油板；17-轮轴；18-第三油道；19-第三油孔；20-第三轴承；21-第四轴承；22-行星架；23-齿圈；24-太阳轮；25-行星轮；26-第一轴；27-第二轴；28-第五轴承；29-第六轴承；30-第七轴承；31-第四油道；32-第一油孔；33-第二油孔；34-第二环形油槽；35-第一环形油槽。

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。

如图1-3所示，一种无油泵的行星齿轮机构润滑结构，包括壳体1、安装在壳体内的第一轴26、第二轴27，第一轴、第二轴中的一个为输入轴，另一个为输出轴，第一轴左端与壳体之间设置有第一轴承8，壳体上于第一轴承外周设置第一导油筒4，第一导油筒套设在第一轴外周，第一导油筒左侧圆周与壳体密封连接；第二轴右端与壳体之间设置有第二轴承9，壳体上于第二轴承外周设置第二导油筒2，第二导油筒套设在第二轴外周，第二导油筒右侧圆周与壳体密封连接；

第一导油筒外沿轴向设置至少一个第一导油筋5，第二导油筒外沿轴向设置至少一个第二导油筋3，第一导油筒一侧的壳体上方设置至少一个第三导油筋6，第二导油筒一侧的壳体上方设置至少一个第四导油筋7，第三导油筋下端位于第一导油筋首末端之间，第四导油筋下端位于第二导油筋首末端之间，优选的，设置两个第一导油筋，轴线两侧各一个，设置两个第一导油筋，轴线两侧各一个，设置两个第三导油筋，两个第三导油筋设置在轴线两侧，两个第三导油筋下部在两个第一导油筋之间，设置两个第四导油筋，第四导油筋设置在轴线两侧，两个第四导油筋下部在两个第二导油筋之间；

所述壳体上方于轴线一侧或两侧至少设置一个储油器12，优选的，是轴线两侧上方各设置一个储油器，两个储油器下部互通；

所述第一轴与壳体之间于第一轴承左侧安装有第一油封，所述第二轴与壳体之间于第二轴承右侧安装有第二油封，第一轴承、第一油封、第一轴和壳体围成第一油腔10，第二轴承、第二油封、第二轴和壳体围成第二油腔11，第一油腔通过第一油道14与至少一个储油器互通，第二油腔通过第二油道15与至少一个储油器互通；

所述储油器的进油口设置在储油器上部并与壳体内腔互通，壳体内飞溅的润滑油可以从进油口进入储油器，储油器出油口13设置在储油器下部，至少一个储油器出油口与第一油道互通，至少一个储油器出油口与第二油道互通。

在本实施例中，壳体内上方设置有至少一个轴向导油槽，每个轴向导油槽一端与其中一个储油器进油口互通，另一端封闭或与其它储油器互通，互通可以采用的方式为在壳体上加工通道或外接油管。

在本实施例中，所述第一导油筒、第二导油筒呈圆柱形或圆锥形，第一导油筒、第二导油筒与壳体一体加工成型或单独加工成型。

在本实施例中，所述壳体内设置有行星排，行星排由包含行星轮25的行星架22、齿圈23、太阳轮24组成，或由包含行星轮的行星架、双太阳轮组成，行星架与第二轴固定连接或花键滑动连接，其中一个太阳轮通过内花键与第一轴连接，另一个太阳轮或齿圈通过花键与壳体滑动连接，行星排最左侧构件与挡板间及行星排构件间在左侧通过第五轴承28转动连接，行星排构件间或太阳轮与第二轴间在右侧通过第六轴承29转动连接,第一轴右端通过第七轴承30套设在第二轴左端内。

在本实施例中，行星排右侧设置有环形接油板16，环形接油板外周处于所有行星轮的轮轴17外侧，且外周与行星架密封连接，环形接油板内周套设在第二导油筒外，且与第二导油筒间具有间隙，环形接油板与行星架间形成第二环形油槽34。

在本实施例中，所述行星轮的轮轴中间沿轴向开设有第三油道18，第三油道一端与第二环形油槽互通，另一端封闭，行星轮轴中间开设有第三油孔19，第三油孔一端与第三油道互通，另一端通向第三轴承20，行星轮通过第三轴承与轮轴连接，轮轴安装在行星架上，行星轮通过第四轴承21与行星架转动连接。

在本实施例中，所述第一轴左侧设置有挡板，行星排最左侧通过第五轴承与挡板转动连接，挡板内周开设有第一环形油槽35，第一环形油槽套在第一导油筒外，第一环形油槽与第一导油筒间具有间隙，挡板上沿轴向开设有第四油道31，挡板上开设有至少一个第一油孔32，第一油孔一端与第四油道互通，另一端与第五轴承互通。

在本实施例中，所述挡板可与第一轴一体加工而成；或，挡板单独加工成型后与第一轴焊接、铆接或经螺栓连接。

在本实施例中，所述第二轴在第七轴承左侧开设至少一个第二油孔33。

在本实施例中，所述第二油孔为喇叭孔，喇叭孔大口径一端设在第二轴内周，喇叭孔小口径一端设在第二轴外周。

工作原理：

初始状态，行星排不工作，润滑油不飞溅，储油器内没有润滑油，所有润滑油处于壳体内腔底部，油面较高，所有轴承的下部和至少一个行星轮浸在油面下，确保行星排起动后转动不到一圈所有该润滑的部分得到充分的润滑；

当行星排工作时，第一轴、第二轴和行星排大部分构件处于转动状态，零件转动过程搅动润滑油使部分润滑油处于飞溅状态，飞溅的润滑油部分通过储油器的进油口进入储油器，也有部分润滑油经轴向导油槽流入储油器；

储油器内的润滑油部分从第一油道流入第一油腔，部分从第二油道流入第二油腔；

进入第一油腔的润滑油依次经第一轴承缝隙、第一导油筒、第一环形油槽流入第四油道，挡板随着第一轴的转动将第四油道内的润滑油从第一油孔甩向第五轴承，供第五轴承润滑；

进入第二油腔的润滑油部分依次经第二轴承缝隙、第二导油筒、第二环形油槽流入第三油道，行星轮轴随着行星架的转动将第三油道内的润滑油从第三油孔甩向第三轴承，供第三轴承润滑，然后这部分润滑油从第三轴承缝隙被挤向第四轴承，供第四轴承润滑；同时，进入第二油腔的润滑油部分依次经第二轴承缝隙、第二导油筒、第二油孔流向第一轴和第二轴间的缝隙，第一轴和第二轴缝隙间的润滑油部分流向第七轴承，部分经第一轴甩向第六轴承，供其润滑；

行星架转动过程，处于下部的行星轮部分齿轮将从壳体内腔的油面下通过，使部分润滑油粘附在齿轮表面，随着行星轮转动，粘着润滑油的行星轮与太阳轮、齿圈啮合，确保齿轮传动过程的充分润滑；

行星排工作时，部分飞溅的润滑油落到两个第三导油筋间的壳体上并往下流到两个第一导油筋之间，然后顺着第一导油筋和第一导油筒外壁流进第一环形油槽内，与从储油器流入第一环形油槽的润滑油一起流入第四油道，并最终达到第五轴承供其润滑；部分飞溅的润滑油落到两个第二导油筋间的壳体上并往下流到两个第二导油筋之间，然后顺着第二导油筋和第二导油筒外壁流进第二环形油槽内，与从储油器流入第二环形油槽的润滑油一起流入第三油道，并最终达到第三和第四轴承；

当行星排转速较低时，飞溅的润滑油不多，进入储油器的润滑油较少，油面仍保持高位，所有轴承的下部和至少保持一个行星轮从油面下通过，仍可确保该润滑的部位得到充分润滑，此时转速低，搅油能量损失小；

当转速较高时，飞溅的润滑油多，进入储油器的润滑油也多，此时油面下降，全部或部分轴承不能从油面下经过，但润滑油流动仍可确保轴承得到润滑；油面低，转动件搅油的尺寸小，搅油的能量损失小；

转速越高，润滑部位对润滑油要求越多，此时，飞溅进入储油器内油面越高，从储油器经各油道、油腔、导油筒、油孔到达润滑部位的润滑油也越多，所以同样能满足润滑要求。

本专利如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“ 纵向”、“ 横向”、“ 上”、“ 下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“ 右”、“ 竖直”、“ 水平”、“ 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专利，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专利的限制。

上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种无油泵的行星齿轮机构润滑结构，包括壳体、安装在壳体内的第一轴、第二轴，第一轴、第二轴中的一个为输入轴，另一个为输出轴，其特征在于：第一轴左端与壳体之间设置有第一轴承，壳体上于第一轴承外周设置第一导油筒，第一导油筒套设在第一轴外周，第一导油筒左侧圆周与壳体密封连接；第二轴右端与壳体之间设置有第二轴承，壳体上于第二轴承外周设置第二导油筒，第二导油筒套设在第二轴外周，第二导油筒右侧圆周与壳体密封连接；

第一导油筒外沿轴向设置至少一个第一导油筋，第二导油筒外沿轴向设置至少一个第二导油筋，第一导油筒一侧的壳体上方设置至少一个第三导油筋，第二导油筒一侧的壳体上方设置至少一个第四导油筋，第三导油筋下端位于第一导油筋首末端之间，第四导油筋下端位于第二导油筋首末端之间；

所述壳体上方于轴线一侧或两侧至少设置一个储油器；

所述第一轴与壳体之间于第一轴承左侧安装有第一油封，所述第二轴与壳体之间于第二轴承右侧安装有第二油封，第一轴承、第一油封、第一轴和壳体围成第一油腔，第二轴承、第二油封、第二轴和壳体围成第二油腔，第一油腔通过第一油道与至少一个储油器互通，第二油腔通过第二油道与至少一个储油器互通；

所述储油器的进油口设置在储油器上部并与壳体内腔互通，壳体内飞溅的润滑油能够从进油口进入储油器，储油器出油口设置在储油器下部，至少一个储油器出油口与第一油道互通，至少一个储油器出油口与第二油道互通；壳体内上方设置有至少一个轴向导油槽，每个轴向导油槽一端与其中一个储油器进油口互通，另一端封闭或与其它储油器互通；所述第一导油筒、第二导油筒呈圆柱形或圆锥形，第一导油筒、第二导油筒与壳体一体加工成型或单独加工成型；所述壳体内设置有行星排，行星排由包含行星轮的行星架、齿圈、太阳轮组成，或由包含行星轮的行星架、双太阳轮组成，行星架与第二轴固定连接或花键滑动连接，其中一个太阳轮通过内花键与第一轴连接，另一个太阳轮或齿圈通过花键与壳体滑动连接，行星排最左侧构件与挡板间及行星排构件间在左侧通过第五轴承转动连接，行星排构件间或太阳轮与第二轴间在右侧通过第六轴承转动连接，第一轴右端通过第七轴承套设在第二轴左端内；行星排右侧设置有环形接油板，环形接油板外周处于所有行星轮的轮轴外侧，且外周与行星架密封连接，环形接油板内周套设在第二导油筒外，且与第二导油筒间具有间隙，环形接油板与行星架间形成第二环形油槽；所述行星轮的轮轴中间沿轴向开设有第三油道，第三油道一端与第二环形油槽互通，另一端封闭，行星轮轴中间开设有第三油孔，第三油孔一端与第三油道互通，另一端通向第三轴承，行星轮通过第三轴承与轮轴连接，轮轴安装在行星架上，行星轮通过第四轴承与行星架转动连接；所述第一轴左侧设置有挡板，行星排最左侧通过第五轴承与挡板转动连接，挡板内周开设有第一环形油槽，第一环形油槽套在第一导油筒外，第一环形油槽与第一导油筒间具有间隙，挡板上沿轴向开设有第四油道，挡板上开设有至少一个第一油孔，第一油孔一端与第四油道互通，另一端与第五轴承互通；所述挡板可与第一轴一体加工而成；或，挡板单独加工成型后与第一轴焊接、铆接或经螺栓连接；所述第二轴在第七轴承左侧开设至少一个第二油孔；所述第二油孔为喇叭孔，喇叭孔大口径一端设在第二轴内周，喇叭孔小口径一端设在第二轴外周；

工作时：

初始状态，行星排不工作，润滑油不飞溅，储油器内没有润滑油，所有润滑油处于壳体内腔底部，油面较高，所有轴承的下部和至少一个行星轮浸在油面下，确保行星排起动后转动不到一圈所有该润滑的部分得到充分的润滑；

当行星排工作时，第一轴、第二轴和行星排大部分构件处于转动状态，零件转动过程搅动润滑油使部分润滑油处于飞溅状态，飞溅的润滑油部分通过储油器的进油口进入储油器，也有部分润滑油经轴向导油槽流入储油器；

储油器内的润滑油部分从第一油道流入第一油腔，部分从第二油道流入第二油腔；

进入第一油腔的润滑油依次经第一轴承缝隙、第一导油筒、第一环形油槽流入第四油道，挡板随着第一轴的转动将第四油道内的润滑油从第一油孔甩向第五轴承，供第五轴承润滑；

进入第二油腔的润滑油部分依次经第二轴承缝隙、第二导油筒、第二环形油槽流入第三油道，行星轮轴随着行星架的转动将第三油道内的润滑油从第三油孔甩向第三轴承，供第三轴承润滑，然后这部分润滑油从第三轴承缝隙被挤向第四轴承，供第四轴承润滑；同时，进入第二油腔的润滑油部分依次经第二轴承缝隙、第二导油筒、第二油孔流向第一轴和第二轴间的缝隙，第一轴和第二轴缝隙间的润滑油部分流向第七轴承，部分经第一轴甩向第六轴承，供其润滑；

行星架转动过程，处于下部的行星轮部分齿轮将从壳体内腔的油面下通过，使部分润滑油粘附在齿轮表面，随着行星轮转动，粘着润滑油的行星轮与太阳轮、齿圈啮合，确保齿轮传动过程的充分润滑；

行星排工作时，部分飞溅的润滑油落到两个第三导油筋间的壳体上并往下流到两个第一导油筋之间，然后顺着第一导油筋和第一导油筒外壁流进第一环形油槽内，与从储油器流入第一环形油槽的润滑油一起流入第四油道，并最终达到第五轴承供其润滑；部分飞溅的润滑油落到两个第二导油筋间的壳体上并往下流到两个第二导油筋之间，然后顺着第二导油筋和第二导油筒外壁流进第二环形油槽内，与从储油器流入第二环形油槽的润滑油一起流入第三油道，并最终达到第三和第四轴承；

当行星排转速较低时，飞溅的润滑油不多，进入储油器的润滑油较少，油面仍保持高位，所有轴承的下部和至少保持一个行星轮从油面下通过，仍可确保该润滑的部位得到充分润滑，此时转速低，搅油能量损失小；

当转速较高时，飞溅的润滑油多，进入储油器的润滑油也多，此时油面下降，全部或部分轴承不能从油面下经过，但润滑油流动仍可确保轴承得到润滑；油面低，转动件搅油的尺寸小，搅油的能量损失小；

转速越高，润滑部位对润滑油要求越多，此时，飞溅进入储油器内油面越高，从储油器经各油道、油腔、导油筒、油孔到达润滑部位的润滑油也越多，所以同样能满足润滑要求。