CN203614588U - 用于汽车的专用推力轴承 - Google Patents

Abstract

一种用于汽车的专用推力轴承，是安装在汽车中桥传动系统的主动圆柱齿轮与差速锁总成啮合端侧的轴向凹槽内的非标轴承，用于取代原来的止推垫片。其设有四个部件：上端盖、下端盖、滚柱和保持架。该专用推力轴承的上端盖和下端盖的外径尺寸相同，但两者的厚度及其内径尺寸不同：上端盖厚度大于下端盖厚度，上端盖内径小于下端盖内径。这样结构的专用推力轴承装入主动圆柱齿轮一端的轴向凹槽后，与位于主动圆柱齿轮内侧的衬套形成一个润滑油回路，并在两个上下端盖上分别产生油膜，能够减少摩擦系数，保证动力传动的稳定性和耐磨性。该专用推力轴承能够显著提高主动圆柱齿轮的使用寿命，并大幅度提高其传动效率和承载载荷能力，其推广应用前景看好。

Description

用于汽车的专用推力轴承

技术领域

本实用新型涉及一种结构新颖、经久耐用的轴承，确切地说，涉及一种用于汽车中桥传动系统中主动圆柱齿轮上的专用推力轴承，属于轴承技术领域。

背景技术

轴承是在机械传动过程中起到支撑作用和减小零部件之间的载荷摩擦系数的部件。也可以说，在一个机械传动系统中，当其它零部件在轴上彼此产生相对运动时，轴承是用来降低动力传递过程中零部件之间的摩擦系数和保持动力传输的机件，同时，用于保证零部件相对于轴的位置不发生变化。轴承是当代机械设备中一种举足轻重的重要基础零部件，它的精度、性能、寿命和可靠性对主机的精度、性能、寿命和可靠性起着决定性的作用。其主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。在机械产品中，轴承属于高精度产品，既需要数学、物理等诸多学科理论的综合支持，还需要材料科学、热处理技术、精密加工和测量技术、数控技术和有效的数值方法及功能强大的计算机技术等诸多学科为之服务，因此轴承又是一个代表国家科技实力的产品。

从重载车轮轴和机床主轴到精密的钟表零件，很多场合都需要旋转轴承。在汽车、尤其是商用车的中桥传动系统中，目前通用的中后桥的轴间差速装置组成结构如图1所示：由输入轴1、差速锁总成2、轴间差速总成（主动圆柱齿轮6、行星齿轮7和十字轴8）等组成。动力经由输入轴1、十字轴8、主动圆柱齿轮6、从动圆柱齿轮3分别传输至中后桥主减速器总成2，再经半轴将动力输送给左右车轮，实现车辆行驶。

在该传动系统中，主动圆柱齿轮6除了正常传递扭矩外，还要承受来自两方面的轴向作用力：一是其锥齿部分与行星齿轮7啮合传动过程中产生的轴向力，二是其与从动圆柱齿轮3啮合过程中受到的轴向力。这两个作用力都迫使主动圆柱齿轮6产生轴向后移，从而使得主动圆柱齿轮6的安装基准端面压紧止推垫片4。这样导致止推垫片4与主动圆柱齿轮6之间产生润滑不良现象。从而在中后桥存在转速差时，就会引起止推垫片4与主动圆柱齿轮6的相对滑动，而且，使得主动圆柱齿轮6与行星齿轮7的啮合间隙逐渐增大，最终导致两齿轮的齿顶啮合，直至齿轮损坏。

在传递较大功率时，特别是在商用车超载严重时，主动圆柱齿轮6承受更大的轴向力，使之与止推垫片4之间的摩擦力和止推垫片4与输入轴1之间的摩擦力都显著增加，极易产生早期磨损或烧死，大大降低了传动功效。

所以这种传动结构极易引起中桥差速器的异响、齿面磨损和打齿，严重影响主动圆柱齿轮6的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种用于汽车的非标准的专用推力轴承，该推力轴承用于取代止推垫片，将滑动摩擦转化为滚动摩擦，能够避免因主动圆柱齿轮与止推垫片之间的滑动摩擦力过大而造成的轮齿失效等现象。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种用于汽车的专用推力轴承，包括：上端盖、下端盖、滚柱和保持架；其特征在于：所述专用推力轴承是安装在汽车中桥传动系统的主动圆柱齿轮与差速锁总成啮合端侧的轴向凹槽内的非标轴承，该专用推力轴承的上端盖和下端盖的外径尺寸相同，但是两者的厚度及其内径尺寸不同：上端盖的厚度大于下端盖的厚度，上端盖的内径小于下端盖的内径；这样结构的专用推力轴承装入主动圆柱齿轮一端的轴向凹槽后，与位于主动圆柱齿轮内侧的衬套形成一个润滑油回路，并在两个上下端盖上分别产生油膜，能够减少摩擦系数，保证动力传动的稳定性和耐磨性。

所述专用推力轴承用于取代原来的止推垫片。

所述专用推力轴承的下端盖外径与其安装位置的主动圆柱齿轮的轴向凹槽内孔壁呈紧配合，上端盖内孔与主动圆柱齿轮的驱动轴、即输入轴的外径呈紧配合；也就是藉由轴向凹槽的内孔和输入轴的外径分别定位固装该专用推力轴承的下端盖和上端盖。

本实用新型用于汽车的专用推力轴承的创新优点是：因其结构特点，使得该轴承自身具有很好的储油、润滑功能，能够工作于飞溅润滑的工作方式，使得该轴承始终保持处于良好的润滑状况，同时还保证了主动圆柱齿轮内侧衬套的润滑性能。从而能够在传动大功率扭矩过程中，避免零件的早期磨损，提高传动系统工作可靠性。

另外，本实用新型轴承的结构简单，制造容易，使用成本低。在汽车的中桥传动系统中、尤其是商用车的中桥传动系统主动圆柱齿轮上加入本实用新型推力轴承后，能够显著提高主动圆柱齿轮的使用寿命，并大幅度提高其传动效率和大大提高其承载载荷能力。因此，本实用新型的推广应用前景看好。

附图说明

图1是汽车的中桥传动系统结构组成示意图。

图2是本实用新型用于汽车的专用推力轴承安装位置示意图。

图3是本实用新型用于汽车的专用推力轴承结构组成示意图。

图4是本实用新型用于汽车的专用推力轴承的润滑油路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步的详细描述。

参见图2，为了解决现有技术的汽车中轴传动系统的主动圆柱齿轮6与行星齿轮7的啮合传动容易发生磨损厉害、容易增大间隙和损坏齿轮的问题，申请人研制出在汽车中桥传动系统的主动圆柱齿轮6与差速锁总成2啮合端加工一个轴向凹孔，并在该轴向凹孔内压装本实用新型非标轴承—专用推力轴承9，用于替代原来的止推垫片4。

参见图3，介绍本实用新型用于汽车的专用推力轴承9的组成结构：

该轴承设有四个部件：上端盖91、滚柱92、保持架93和下端盖94。本实用新型专用推力轴承具有以下两项优点：

众所周知，标准的推力轴承的上端盖和下端盖的几何尺寸是相同的。但是，该专用推力轴承9的上端盖91的外径尺寸D1和下端盖94的外径尺寸D2相同，但是两者的厚度及其内径尺寸却是不同的：上端盖的厚度B1大于下端盖的厚度B2，上端盖的内径d1小于下端盖的内径d2。也就是，本实用新型轴承的两个端盖的外径D是相同的，其厚度选取原则是B1>B2，内径选取原则为d1<d2。这样结构的专用推力轴承装入主动圆柱齿轮6一端的轴向凹槽后，与位于主动圆柱齿轮内侧的衬套4能够形成一个润滑油回路（参见图4中的箭头所示），并在两个上下端盖上分别产生油膜，能够减少摩擦系数，保证动力传动的稳定性和耐磨性。

本实用新型专用推力轴承的安装位置是：其下端盖外径D与其安装位置的主动圆柱齿轮的轴向凹槽内孔壁呈紧配合，上端盖内孔d1与主动圆柱齿轮的驱动轴、即输入轴的外径呈紧配合；也就是藉由轴向凹槽的内孔和输入轴的外径分别定位固装该专用推力轴承9的下端盖94和上端盖91。

以国标推力轴承81114为例，其内径70mm，外径95mm，厚度18mm，本实用新型一实施例推力轴承的参数如下：上端盖内径d1为70mm，下端盖内径d2为71-74mm，上端盖厚度B1为14-17mm，下端盖厚度B2厚度为10-14mm。

本实用新型专用推力轴承已经试制出多个实施例样品，并进行了大量的实施试验。实验结果标明：本实用新型专用推力轴承能够承受很大的轴向负荷，具有精度高、刚性强、温升低、转速高、安装和维护非常方便的优良特性。在传动过程中，该专用推力轴承可以承载主动圆柱齿轮的锥齿和斜齿啮合所引起的轴向推力，大幅度提高主动圆柱齿轮的使用寿命。同时，相关的传动机构由原来的滑动摩擦转换为滚动摩擦，大大提高了传动效率；而且，摩擦力的减小使得输入轴能够承受更大的扭矩，从而使得传动系统获得双赢：既大幅度提高传动载荷，又延长了传动机构的使用寿命。因此，本实用新型预期能够获得很好的推广应用前景。

Claims (3)

1.一种用于汽车的专用推力轴承，包括：上端盖、下端盖、滚柱和保持架；其特征在于：所述专用推力轴承是安装在汽车中桥传动系统的主动圆柱齿轮与差速锁总成啮合端侧的轴向凹槽内的非标轴承，该专用推力轴承的上端盖和下端盖的外径尺寸相同，但是两者的厚度及其内径尺寸不同：上端盖的厚度大于下端盖的厚度，上端盖的内径小于下端盖的内径；这样结构的专用推力轴承装入主动圆柱齿轮一端的轴向凹槽后，与位于主动圆柱齿轮内侧的衬套形成一个润滑油回路，并在两个上下端盖上分别产生油膜，能够减少摩擦系数，保证动力传动的稳定性和耐磨性。

2.根据权利要求1所述的专用推力轴承，其特征在于：所述专用推力轴承用于取代原来的止推垫片。

3.根据权利要求1所述的专用推力轴承，其特征在于：所述专用推力轴承的下端盖外径与其安装位置的主动圆柱齿轮的轴向凹槽内孔壁呈紧配合，上端盖内孔与主动圆柱齿轮的驱动轴、即输入轴的外径呈紧配合；也就是藉由轴向凹槽的内孔和输入轴的外径分别定位固装该专用推力轴承的下端盖和上端盖。

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