CN1227806A - 轴向可移动的传动总成 - Google Patents
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Abstract
可在轴向上移动的传动总成，具有一根驱动轴(10)，可在一个装有导引该轴(10)移动的轴承(14)的套壳(12)内滑动。轴承(14)在轴向上对套壳(12)的位置是固定的，但又能通过滚动接触轴承(16)对这套壳(12)旋转。轴(10)和套壳(12)设有装置(18)可将它们连结在一起旋转，同时可沿轴向移动。轴(10)或套壳(12)还设有装置(20)可使旋转连结装置(18)松开，使轴(10)可相对于套壳(12)而自由旋转。轴(10)和轴承(14)设有互相配合的装置(34、58；34A、58)可连结在一起旋转。本总成可用于高速列车发动机的车辆传动上。
Description
本发明涉及一种可在轴向上移动的传动总成，其型式为具有一根一般为对称旋转的驱动轴，该轴可在一个装有导引该轴直线移动的轴承的套壳内滑动，该轴承被安装得使它在轴向上对套壳的位置是固定的，但又能通过滚动接触轴承相对于这个套壳而旋转，轴和套壳设有装置可将它们的旋转连结起来，同时具有沿轴承轴向的可移动性，轴或套壳还设有装置可使旋转连结装置松开，使在所说连结装置被松开后，轴可相对于套壳而自由旋转。
这种传动总成特别被应用在铁路车辆上将驱动单元连接到从动车轮的驱动线上。
传动总成的轴向可移动性能使车辆悬挂的走动得到补偿。
在这种传动总成中，用于连结旋转的装置举例说，是在驱动单元锁住时被松开的，因此车辆的从动轮可不管动力单元已被锁住仍能自由旋转。这样便能避免停车。
曾经观察到，在连结装置被松开后，该轴(例如与发动机连接的)的角速度为零时，与车轮连接的套壳的角速度不是零，而是一个与车轮的角速度成比例的角速度。
在这种情况下发生相对的旋转运动，一方面，在滚动接触轴承与导引轴和套壳作直线移动的轴承之间，另一方面，也在轴和轴承本身之间发生。轴相对于轴承的旋转运动由于摩擦会显著地发热。这种发热对附近的轴承和滚动接触轴承的正确运行是有害的。特别是，轴和轴承有被咬住和锁牢的危险，这样传动总成就会丧失轴向的可移动性。
本发明的目的是要提出一种没有上述缺点而可在轴向移动的传动总成。
为此目的，本发明的题目是一种属于上述型式而具有轴向可移动性的传动总成，其特征在于，轴和轴承设有装置可将它们连结在一起旋转。
按照各个具体的实施例，本发明可具有下列一个或多个特征：
连结在一起旋转的装置包括至少一个在轴的侧壁上形成的小平面与轴承上形成的一个或多个与该小平面或每一个小平面相互配合的凸部，以便将轴连结在轴承上一起旋转；
该小平面或每一个小平面基本上为螺旋形，使它对该凸部或每一个凸部形成一个凸轮面，这样当轴沿着轴向相对于套壳而位移时，便可在轴承和套壳之间的滚动接触轴承上引起角位移；
用于连结旋转的装置包括一个固定在轴端而被接纳在套壳内的三脚架，在套壳内制有互补的纵向槽可与三脚架的脚配合；及
松开连结装置的装置包括一个在套壳内的轴上形成的薄弱区。
在阅读下面的说明后当可对本发明有更好的了解，该说明只是作为例子而结合附图作出的。在附图中：
图1为按照本发明的在轴向可移动的传动总成的纵向剖面图；
图2为图1中总成的轴承和滚动接触轴承的放大详图；
图3为用来导引轴的直线移动的轴承的纵向剖面图；
图4为接纳在轴承内的轴的横向剖面图；
图5为图4中沿V-V线剖开的接纳在轴承内的轴的纵向剖面图；及
图6为按照一个可替换形式的图1中总成的轴的立面图。
图1所示可在轴向移动的传动总成是打算用在高速列车电动机的车辆传动上的。
它主要包括一根驱动轴10和一个从动套壳12。套壳12装有轴承14以便用来导引轴10的直线移动。该轴承14如此安装使它能通过两个滚珠轴承16相对于套壳12而旋转，同时在轴向上相对于套壳12而被固定。
轴10和套壳12具有用X-X指出的同一轴线。
轴和套壳装有装置18以便用来连结旋转同时可沿着轴承14在轴向上移动，另外，轴10设有装置20以便用来松开连结旋转的装置18。
在图1中，轴10的一端设有一个万向接头24的叉子22。该叉子构造在一个万向接头24内目的是要将轴10连接到没有示出的动力单元的一根输出轴上。
该轴10的另一端有一花链部26，其上装有用来连结旋转的装置18。
该轴10在叉子22和花链端部26之间有一具有基本上为圆柱形侧壁而对称旋转的部分30。用来松开连结旋转装置的装置20包括一个在部分30上制出而靠近花链部26的薄弱区。该薄弱区例如可由一周边槽32构成，该槽可在局部减小轴10的横截面。
均匀分布在轴周围的三个小平面34是在圆柱形部30的大部分长度上形成的，它们与轴10的轴线X-X平行而沿纵向延伸。
套壳12包括一个体36，其一端准备被固紧到驱动铁路车辆车轮的装置上，其被轴10穿过的另一端设有轴承14和滚动接触轴承16用的支承38，在该支承内它们在轴向上不能移动。支承38也被称为延伸部。
套壳体36有一圆筒形的外形，其内有一轴10用的轴向通道40。
用来在旋转上连结轴和套壳的装置18在套壳体36的内侧具有向通道40开口的三条纵向槽42，另外还具有一个固定在轴10的花链部26上的三脚架46。滚轮46被如此安装使它们能在三脚架的脚上旋转，并被接纳使它们能够沿着形成纵向跑道的槽而在其内滚动。这样由三脚架44和槽42构成的连结装置28便能提供一个具有轴向可移动性的旋转连结装置。
延伸部38以较大的比例尺在图2中被部分示出。
它包括一个一般为对称旋转的空心体48并被设计成可用螺栓固紧在套壳体36的外侧。在其内侧它通过滚动接触轴承16支承着轴承14，该滚动接触轴承被接纳在延伸部的一个埋头孔50内。
每一滚动接触轴承都有单独一行滚珠，它们被夹持在独立的外座圈和内座圈之间。这两个滚动接触轴承在埋头孔50内的轴向上被一间隔件52分隔开。轴承14在埋头孔50内由滚动接触轴承16的内座圈支承着。另外，在空心体48与轴承14之间、及与轴10之间均设有密封，还有另一个密封设在轴承14和轴10之间。
在图3中以横截面示出的这个轴承14被制成一个单件并具有一个套筒的外形。它是例如由青铜制成的并在其内侧表面上有两个相同的承受表面54。这两个在其内侧表面上设有纵向槽和圆形槽56的承受表面为轴10的直线移动提供导引。它们沿着轴线X-X的长度在轴向上被间隔开，并在轴承装好后，与滚动接触轴承配合而延伸。
从图4可看到，有三个凸部58基本上设在两个承受表面54的中间。它们以均匀的角间距分布在套筒的同一周边上并突出到承受表面54所形成的圆筒形通道内。这三个凸部都各由一个平面60和两个倾斜的侧壁62构成。凸部58突出到两个承受表面所限定的通道内的高度以这些凸部能被接纳在小平面34所限定的空间内为准，如图4所示。
这样，当传动总成处在正常运转状态时，轴10的直线移动就被轴承14的承受表面54导引，如在图5的上半部可看到的那样。
在设有小平面34的位置上，轴10不再与承受表面54接触。而凸部58的平面60则以不是零的运行间隙在小平面34上滑行，使轴10的滑动不致受到阻碍。在小平面34的位置上轴承14和轴10的相对位置可在图5的下半部中看到。
在正常的运行条件下，传动总成将轴10和套壳12连结起来一同旋转，因此从驱动单元来的转矩能被传送到铁路车辆的车轮上。轴10可自由在轴承14内滑动，因此传动总成具有轴向的可移动性，特别是能够补偿传动长度的变化，这个变化是由于载有车轮的车轴相对于驱动单元的走动造成的。当轴10相对于套壳12而移动时，三脚架44在套壳体36内沿轴向移动，转矩通过三脚架的脚而被传送，三脚架所载的滚轮46则沿着槽42而在其内滚动。
当铁路车辆遭到事故时，特别是驱动单元被锁住，轴10的旋转突然停止。这时铁路车辆的车轮由于其自身的惯性和铁路车辆前行的影响，继续转动，驱动套壳12和它一同旋转。相当大的力会在轴10和套壳12上产生。剪力能使轴10在周边槽20上开裂。这样将轴和套壳连结在一起旋转的装置18便被松开。
于是套壳12可相对于轴10而自由转动。凸部58的平面停留在小平面34上，这样将轴10和轴承14连结在一起旋转。这样形成的连结一起旋转的装置便能保证套壳12相对于轴10的旋转运动只在滚动接触轴承16上发生，轴承14和轴10两者都成为不动的。
当轴承14不再能相对于轴10而旋转时，在轴上或在轴承上都不会发热。允许在轴承14和套壳12之间可有高转速而精密制造的滚动接触轴承16便可使高速列车继续以正常速率运行而可不管发生过什么。
即使在连结装置被松开后，在轴10和轴承14之间仍可能进行轴向移动，因为在凸部58和小平面34之间的接触并不反对这种相对移动。
按照图6所示的一个可替换的形式，轴10上的小平面34A可如同一个螺旋形那样成形。这样每一个小平面34A的纵向轴线便可与轴线X-X相交成一个相同的角度α。
将可知道，这些与凸部58互相配合的小平面当轴10在槽部32开裂后仍能象以前那样将轴10和轴承14连结起来一同旋转。
但在旋转连结装置被薄弱区的开裂松开以前，其时轴10和套壳12被连结在一起，螺旋形的小平面34A形成与凸部58配合的凸轮面。这样轴10相对于套壳12的轴向位移便能在轴承14和套壳12之间的滚动接触轴承16上引起角位移。
当传动正常地进行时，由于车辆悬挂的走动，传动总成总是有轴向运动，螺旋形的小平面34A，由于凸轮作用，会在滚动接触轴承16上引起摇摆运动，这意味着该轴承的活动部件总是不断地相对于轴承的内、外座圈而运动，这样运动可使滚动接触轴承的座圈避免被压凹，从而可以防止活动部件在同一点上反复施加应力而对滚道造成的损害。
Claims (5)
1.可在轴向上移动的传动总成，其型式为具有一根一般为对称旋转的驱动轴(10)，该轴可在一个装有导引该轴(10)直线移动的轴承(14)的套壳(12)内滑动，该轴承(14)被安装得使它在轴向上对套壳(12)的位置是固定的，但又能通过滚动接触轴承(16)相对于这个套壳而旋转，轴(10)和套壳(12)设有装置(18)可将它们的旋转连结起来，同时具有沿轴承(14)轴向的可移动性，轴(10)或套壳(12)还设有装置(20)可使旋转连结装置(18)松开，使在所说连结装置(18)被松开后，轴(10)可相对于套壳(12)而自由旋转，其特征在于，轴(10)和轴承(14)设有装置(34、58；34A、58)可用来将它们连结在一起旋转。
2.按照权利要求1的总成，其特征在于，连结在一起旋转的装置包括至少一个在轴(10)的侧壁上形成的小平面(34；34A)与轴承(14)上形成的一个或多个与该小平面或每一个小平面(34；34)相互配合的凸部(58)，以便将轴(10)连结在轴承(14)上一起旋转。
3.按照权利要求2的总成，其特征在于，该小平面或每一个小平面(34A)基本上为螺旋形，使它对该凸部或每一个凸部(58)形成一个凸轮面，这样当轴(10)沿着轴向相对于套壳(12)而位移时，便可在轴承(14)和套壳(12)之间的滚动接触轴承(16)上引起角位移。
4.按照以上权利要求中任一项的总成，其特征在于，用于旋转连结的装置(18)包括一个固定在轴(10)端而被接纳在套壳(12)内的三脚架(28)，在套壳(12)内制有互补的纵向槽(42)可与三脚架的脚配合。
5.按照以上权利要求中任一项的总成，其特征在于，松开连结装置的装置(20)包括一个在套壳(12)内的轴(10)上形成的薄弱区。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102472318A (zh) * | 2009-06-26 | 2012-05-23 | Gkn传动系统股份有限公司 | 用于机动车辆，特别是铁路车辆的传动组件 |
| CN109733435A (zh) * | 2019-01-02 | 2019-05-10 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 变轨距轮对用润滑结构及变轨距轮对 |
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1997
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