CN220378828U - 一种轴系支承结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种轴系支承结构，属于变速箱领域。其技术方案为，一种轴系支承结构，包括壳体和支承轴，支承轴上装有齿轮，支承轴的第一端与壳体固定连接，齿轮通过轴承组件安装在支承轴上，支承轴和/或壳体上设有对齿轮进行轴向限位的限位结构。本实用新型的有益效果为，支承轴与壳体为单端连接，且相对固定，使齿轮相对于支承轴转动，能够大大降低支承轴的长度，进而有效的减少了轴系的布置空间，降低了变速箱的设计难度，同时有利于降低变速箱的长度和重量，实现变速箱和整车的轻量化并降低成本。

Description

一种轴系支承结构

技术领域

本实用新型涉及变速箱领域，特别是涉及一种轴系支承结构。

背景技术

变速箱是车辆动力系统中重要的组成部分之一，是用来改变来自发动机的转速和转矩的机构，用于固定或分档改变输出轴和输入轴传动比。变速器由变速传动机构和拨叉操纵机构组成，传动机构大多用齿轮组传动。通过不同齿数比的齿轮啮合改变速比，齿轮、齿轮的安装轴以及轴承等部件构成了变速箱的轴系结构。

常规轴系布置一般采用将齿轮安装在轴的中间位置，轴承布置在轴的两端，两端轴承分别由变速箱前后两个壳体支承。

这种布置方式存在以下问题：一方面，由于实现变速通常是将多个齿轮轴向排列在几根轴上，所以变速箱前后壳体之间距离较大，而对于单齿轮的支承轴，实现双端支承必然需要支承轴适配于变速箱的前后壳间距，使得支承轴的无用长度较多，占用变速箱内的空间，反而又影响了其他齿轮的布置，进而导致变速箱设计越发困难；另一方面，针对于支承轴的连接位置，变速箱壳体需要进行特殊设计，以满足连接支承轴所需的局部强度，通常会增大变速箱壳体的重量，使得变速箱整体重量增加，不符合变速箱逐步向轻量化、高性能方向的发展趋势。

发明内容

本实用新型针对目前的变速箱轴系轴向长度大，致使变速箱整体体积大、重量大的问题，提供了一种单端支承的轴系支撑结构。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案为，一种轴系支承结构，包括壳体和支承轴，支承轴上装有齿轮，支承轴的第一端与壳体固定连接，齿轮通过轴承组件安装在支承轴上，支承轴和/或壳体上设有对齿轮进行轴向限位的限位结构。本方案中支承轴与壳体为单端连接，且相对固定，使齿轮相对于支承轴转动，能够大大降低支承轴的长度，进而有效的减少了轴系的布置空间，降低了变速箱的设计难度，同时有利于降低变速箱的长度和重量，实现变速箱和整车的轻量化并降低成本。

优选的，支承轴沿轴向设有通孔，通孔中安装有固定螺栓，固定螺栓的螺栓头与支承轴的第二端端面抵接，固定螺栓的螺杆端部穿出支承轴的第一端端面并与壳体螺纹连接。通过螺栓连接，能够将支承轴牢固的压紧在壳体上，连接稳固，便于装配。

优选的，壳体上设有安装孔，安装孔的直径与支承轴的外径相适配，支承轴的第一端插接在安装孔中。支承轴一端插入壳体内部，通过壳体上安装孔与支承轴外周面贴合加强对支承轴的支撑作用，提高支承轴在径向上的受力能力，提高支承轴的抗弯能力。

优选的，壳体中设有壳体油路，支承轴中设有轴内油路，轴内油路的第一端与壳体油路连通，轴内油路的第二端位于支承轴的外周面且与轴承组件位置对应。在壳体与支承轴内设计油路，能够对轴承组件进行润滑和降温。

优选的，通孔包括大径段和小径段，大径段位于支承轴的第一端，大径段的内径大于固定螺栓的大径；轴内油路的第一端位于大径段的内壁上，壳体油路的一端位于安装孔的内端面上。通过通孔的变径设计，在大径段形成较大的环形进油通道，通过大截面的进油通道连通壳体油路和轴内油路，无需两条油路间油口的精准对接，大大降低了装配定位要求，提高了装配效率。

优选的，壳体油路的内端面设有凸起，凸起与支承轴的第一端端面抵接。使支承轴的端面与安装孔底部之间间隔一定距离，在支承轴安装后不会堵住壳体油路，便于壳体油路出油，进而能够增大支承轴的壁厚，提高支承轴的结构强度。

优选的，支承轴的第二端端面上设有沉孔，沉孔与通孔同轴且连通，固定螺栓的螺栓头位于沉孔中。固定螺栓的螺栓头至少部分埋入沉孔，进一步减小轴系结构的总长度。

优选的，轴承组件包括两个对置的轴承，轴承的外圈与齿轮固定连接，轴承的内圈与支承轴固定连接；轴承的齿轮的内孔壁的中部设有定位环，两个轴承的外圈端面分别与定位环的两侧抵接。采用对置轴承组，能够承受轴向负载。

优选的，限位结构包括凸环和轴肩，凸环设置在壳体上安装支承轴的端面上，凸环环绕于支承轴，轴肩设置在支承轴的第二端，凸环和轴肩分别与轴承组件的两侧端面抵接。

优选的，凸环与轴承组件之间设有调整垫片，和/或，轴肩与轴承组件之间设有调整垫片。能够通过调整垫片微调齿轮的轴向位置，提高装配精度，同时提高紧固性。

通过以上技术方案可以看出，本实用新型的优点为：

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施方式的结构示意图。

图中：1.壳体，1-1，安装孔，1-2.壳体油路，1-3，凸环，2.轴承，3.齿轮，4.调整垫片，5.支承轴，5-1.轴肩，5-2.轴内油路，5-3.大径段，6.固定螺栓。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

如图1所示，一种轴系支承结构，包括壳体1和支承轴5，在图1中，设支承轴5的左端为第一端，右端为第二端。壳体1的右侧端面为位于变速箱内腔的端面，在壳体1的右端面上设有安装孔1-1，支承轴5的第一端插入该安装孔1-1中，安装孔1-1的内径与支承轴5的外径相适配，在本实施例中优选采用过盈配合，以保证支承轴5的连接稳定性；同时，在支承轴5中沿其轴向开设通孔，通孔中插接有固定螺栓6，固定螺栓6自右向左插入该通孔，螺栓头与支承轴5的第二端端面抵接，安装孔1-1的孔底面设有螺纹孔(安装孔1-1为沉孔形式)，固定螺栓6的螺杆端部穿出于支承轴5的第一端端面，然后螺纹安装入安装孔1-1底部的螺纹孔中，实现支承轴5相对壳体1的轴向定位，同时，在本实施例中，为了进一步缩减轴系支承结构的轴向长度，在支承轴5第二端的端面上还设有沉孔，沉孔与通孔同轴且连通，固定螺栓6的螺栓头埋入沉孔中。

进而，支承轴5与壳体1实现了单端固定连接，再此基础上，齿轮3通过轴承组件安装在支承轴5上，具体的，轴承组件包括两个对置的轴承2，轴承2的外圈与齿轮连接，内圈与支承轴5连接，在本实施例中，轴承2采用角接触球轴承，两个轴承2对置以使得齿轮能够承受更大的轴向力，在此基础上，轴承2还可采用向心锥形滚子轴承等。齿轮3的内孔壁上沿轴向的中部位置设有定位环，定位环与齿轮3的主体为一体结构，两个轴承2的外圈分别位于定位环的两侧，且两个轴承外圈相对的端面分别与定位环的两侧抵接。壳体1的安装孔1-1外周设有凸环1-3，凸环1-3在左侧与轴承2的内圈抵接，支承轴5的第二端设有轴肩5-1，轴肩5-1在右侧与另一个轴承2的内圈抵接，凸环1-3与轴肩5-1配合实现对轴承组件的定位，进而实现了对齿轮3的轴向定位，进一步的，可以在凸环1-3与轴承2之间或轴肩5-1与轴承2之间安装调整垫片4，以微调轴承组件在支承轴5轴向上的位置，同时通过垫片实现防松的效果(可参考机械设计中螺纹连接的垫片防松原理，在此不再赘述)。同时，在其他实施例中，对轴承组件或齿轮3的轴向限位结构还可采用其他形式，例如在支承轴的外圆面上安装锁销等形式。

通过以上结构，实现了支承轴在变速箱中的单端单壳体固定，在此结构的基础上，由于轴承组件从壳体转移到了支承轴上，本方案进一步针对轴承组件设计了润滑结构：

润滑结构包括设置在壳体1上的壳体油路1-2和支承轴5上的轴内油路5-2，壳体油路1-2和轴内油路5-2连通，具体的，在本实施例中，如图1所示，壳体油路1-2的出油口位于安装孔1-1的孔底面，同时支承轴5内部通孔采用阶梯孔形式，包括大径段5-3和小径段，大径段5-3位于支承轴第一端，小径段内径与固定螺栓6的大径相适配，以实现支承轴与固定螺栓之间的相对定位，大径段5-3的内径大于固定螺栓6的大径，以在支承轴和固定螺栓之间形成环形截面的通道，轴内油路5-2的一端开设在大径段的内壁上，使得在任何周向角度下，壳体油路1-2的出油口均能够通过环形截面的通道与轴内油路5-2连通，而无需使两个油路的油口正对，即在支承轴安装时无需注意周向的角度，大大降低了装配难度，提高了装配效率。进一步的，还可在安装孔的孔底面设置凸起1-4，凸起1-4与支承轴的第一端端面抵接，进而形成支承轴端面与安装孔底面之间的油路空间，能够尽量减小大径段的内径，以使支承轴具有更大的厚度，提高其强度，而不必担心厚度过大导致支承轴端面堵住壳体油路的出油口。轴内油路的出油端设置在支承轴外周面上对应两个轴承2之间的位置，以对两个轴承进行充分润滑。

同时，在其他实施例中，壳体油路的出油口还可设置在安装孔的内周面上，在支承轴的外周面的对应位置设置环形油槽，轴内油路的进油口设置在环形油槽的内壁，亦能够实现油路的连通。

需要说明，在变速箱中，轴系的受力以转动的周向力和窜动的轴向力为主，在径向上受力极小(多级变速齿轮的齿轮轴依然以两端固定的形式安装，故啮合的齿轮之间很少产生径向压力)，故在不会产生较大转矩，以及本方案的上述连接结构设置的情况下，单端固定能够满足负载要求。

通过以上实施方式可以看出，本实用新型的有益效果在于，本方案采用支承轴单端单壳体固定，相对于传统的两端固定轴系整体长度大大降低，释放了变速箱内部空间，便于变速箱内轴系的整体优化设计，进而能够减小变速箱的整体长度；同时，仅需对变速箱一端壳体进行支承轴的结构强化设计，其他壳体部分可减重处理，进而实现变速箱以至整车的轻量化设计；支承结构设计合理，连接牢固，轴向、径向负载能力强，轴承位置设计润滑油路，保证了轴承的润滑与降温。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种轴系支承结构，包括壳体(1)和支承轴(5)，支承轴(5)上装有齿轮(3)，其特征在于，支承轴(5)的第一端与壳体(1)固定连接，齿轮(3)通过轴承组件安装在支承轴(5)上，支承轴(5)和/或壳体(1)上设有对齿轮(3)进行轴向限位的限位结构。

2.根据权利要求1所述的轴系支承结构，其特征在于，支承轴(5)沿轴向设有通孔，通孔中安装有固定螺栓(6)，固定螺栓(6)的螺栓头与支承轴(5)的第二端端面抵接，固定螺栓(6)的螺杆端部穿出支承轴(5)的第一端端面并与壳体(1)螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的轴系支承结构，其特征在于，壳体(1)上设有安装孔(1-1)，安装孔(1-1)的直径与支承轴(5)的外径相适配，支承轴(5)的第一端插接在安装孔(1-1)中。

4.根据权利要求3所述的轴系支承结构，其特征在于，壳体(1)中设有壳体油路(1-2)，支承轴(5)中设有轴内油路(5-2)，轴内油路(5-2)的第一端与壳体油路(1-2)连通，轴内油路(5-2)的第二端位于支承轴(5)的外周面且与轴承组件位置对应。

5.根据权利要求4所述的轴系支承结构，其特征在于，通孔包括大径段(5-3)和小径段，大径段(5-3)位于支承轴(5)的第一端，大径段(5-3)的内径大于固定螺栓(6)的大径；轴内油路(5-2)的第一端位于大径段的内壁上，壳体油路(1-2)的一端位于安装孔(1-1)的内端面上。

6.根据权利要求5所述的轴系支承结构，其特征在于，壳体油路的内端面设有凸起(1-4)，凸起(1-4)与支承轴(5)的第一端端面抵接。

7.根据权利要求2-6任一所述的轴系支承结构，其特征在于，支承轴(5)的第二端端面上设有沉孔，沉孔与通孔同轴且连通，固定螺栓(6)的螺栓头位于沉孔中。

8.根据权利要求1-6任一所述的轴系支承结构，其特征在于，所述轴承组件包括两个对置的轴承(2)，轴承(2)的外圈与齿轮(3)固定连接，轴承(2)的内圈与支承轴(5)固定连接；轴承(2)的齿轮(3)的内孔壁的中部设有定位环，两个轴承(2)的外圈端面分别与定位环的两侧抵接。

9.根据权利要求1-6任一所述的轴系支承结构，其特征在于，所述限位结构包括凸环(1-3)和轴肩(5-1)，凸环(1-3)设置在壳体(1)上安装支承轴(5)的端面上，凸环(1-3)环绕于支承轴(5)，轴肩(5-1)设置在支承轴(5)的第二端，凸环(1-3)和轴肩(5-1)分别与轴承组件的两侧端面抵接。

10.根据权利要求9所述的轴系支承结构，其特征在于，凸环(1-3)与轴承组件之间设有调整垫片(4)，和/或，轴肩(5-1)与轴承组件之间设有调整垫片(4)。