CS273231B1

CS273231B1 - Bearing's cover for gearbox

Info

Publication number: CS273231B1
Application number: CS256588A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Ing Luftman
Original assignee: Zdenek Ing Luftman
Priority date: 1988-04-15
Filing date: 1988-04-15
Publication date: 1991-03-12
Also published as: CS256588A1

Abstract

The connection concerns the bearing cover of the bevel gear box with two bearings for mounting of the bevel pinion in this cover bearing, which contains large-area channels connecting the area between the bearings of the bevel pinion and the inner area of the gear box. The above-mentioned channels are located on the opposite sides of the bearing cover in a coaxial position with regard to the axis of the bevel pinion and safeguard the inlet of oil mixture with air to the back bearing of the bevel pinion as a result of the internal flow within the gear box. De-aeration of the gear box is carried out in the location behind the bearing of the bevel pinion and this area is connected with the large-area channels by openings of a smaller radius.<IMAGE>

Description

Předmětem vynálezu je ložiskové víko kuželové převodové skříně se dvěma ložisky pro letmé uložení kuželového pastorku, u kterého jsou vytvořeny velkoplošné kanály, spojující prostor mezi ložisky kuželového pastorku s vnitřním prostorem převodové skříně a zajištující přívod oleje k zadnímu ložisku.SUMMARY OF THE INVENTION The subject of the invention is a bearing housing of a bevel gearbox with two bearings for a free bearing of a bevel pinion, in which large-area channels are formed connecting the space between the bevel pinion bearings with the internal space of the gearbox.

V případech, kdy se hřídel ozubeného kuželového pastorku, uloženého v ložiskovém víku, nachází ve vodorovné poloze nebo je mírně skloněn směrem nahoru, lze mazání zadního ložiska uložení hřídele kuželového pastorku zajistit úpravami ložiskového víka tak, že se olej k tomuto ložisku přivádí pomocí různě upravených sběračů, žlábků a kanálků, kterými se olej rozstříhaný rotujícími koly, přivádí k zadnímu ložisku samospádem.In cases where the conical pinion shaft of the bearing cap is in the horizontal position or slightly inclined upwards, the lubrication of the rear bearing of the conical pinion shaft can be achieved by adjusting the bearing cap by feeding oil to the bearing using differently modified collectors, grooves and channels through which the oil sheared by the rotating wheels is supplied to the rear bearing by gravity.

Pro případy, kdy je nutno pro zvětšení tuhosti uložení kuželového pastorku vzdálenost mezi ložisky kuželového pastorku zvětšit a kdy olejová náplň převodovky zajištuje nejen mazání ložisek pastorku, ale i jejich chlazení - zejména pro kuželové převody ve vozidlových nápravách - je nutno průtok oleje a jeho cirkulaci v prostoru zadního ložiska upravit tak, aby tyto požadavky byly splněny. Pro kuželové převody hnacích náprav se potom ložisková víka, ve kterých jsou uloženy kuželové pastorky, řeší tak, že z prostoru hlavní olejové náplně nápravy je v ložiskovém víku kuželového pastorku upraven buí jeden, nebo dva kanály velkého průřezu.In cases where the distance between the bearings of the conical pinion needs to be increased to increase the stiffness of the conical pinion bearings, and when the gearbox oil filling not only lubricates the pinion bearings, but also their cooling - especially for bevel gears in vehicle axles adjust the rear bearing space to meet these requirements. For the bevel gears of the drive axles, the bearing caps in which the conical pinions are mounted are designed so that either one or two large cross-section channels are provided in the conical pinion bearing caps from the main oil charge space of the axle.

Pokud je použit jeden kanál, slouží jako přívodní a je situován tak, že olej je přiváděn z hlavní olejové náplně do prostoru zadního ložiska kuželového pastorku obvykle za toto ložisko - popřípadě do prostoru mezi přední a zadní ložisko kuželového pastorku. Olej vstupuje do tohoto přívodního kanálu obvykle účinkem otáčení kuželového kola, zabírajícího s kuželovým pastorkem, které svou dolní částí zasahuje do hlavní olejové náplně nápravy. Zpět se tento olej vrací příkladně průtokem ložisky kuželového pastorku.When a single channel is used, it serves as a feed and is situated so that oil is supplied from the main oil charge to the rear conical pinion pinion bearing typically behind this bearing - or to the space between the front and rear conical pinion bearings. The oil enters this inlet duct usually by the rotation of the bevel gear engaging the bevel pinion, the lower portion of which engages the main oil charge of the axle. This oil is returned, for example, by flowing through the conical pinion bearings.

Jsou známa i taková ložisková víka pro uložení kuželových pastorků, zejména pro vozidlové nápravy, kde jsou použity dva mazací kanály, přívodní a odváděči. Tyto kanály mají plynule proměnný průřez,největší u příruby ložiskového víka, v místě předního ložiska kuželového pastorku a spojují prostorek hlavní olejové náplně,ij, prostor vnášíš záběru kuželového soukolí, s prostorem za zadním ložiskem kuželového pastorku. Pokud je směr těchto kanálů přibližně rovnoběžný s osou kuželového pastorku, je olej, vstupující do přívodního kanálu obvykle podporován ve své cirkulaci rotujícím prvkem, který je umístěn v prostoru za zadním ložiskem kuželového pastorku a otáčí se s tímto pastorkem.Such bearing caps are also known for receiving conical pinions, in particular for vehicle axles, where two lubrication channels are used, inlet and outlet. These ducts have a continuously variable cross-section, largest at the bearing cap flange, at the front bearing of the bevel pinion and connect the main oil charge chamber, ij, the space in which the bevel gear engages, with the space behind the bevel pinion rear bearing. If the direction of these channels is approximately parallel to the axis of the conical pinion, the oil entering the feed channel is usually supported in its circulation by a rotating element located in the space behind the rear bearing of the conical pinion and rotating with this pinion.

Jsou známa i obdobná ložisková víka se dvěma mazacími kanály, která jsou součástí mazecí struktury vozidlové nápravy, kde vstup přívodního kanálu je převýšen nad výstupem odváděcího kanálu, takže olej protéká těmito kanály samospádem přičemž jak v tomto, tak v předchozím popsaném řešení se část oleje vrací do hlavní olejové náplně průtokem přes ložiska kuželového pastorku. Tato zmíněná řešení ložiskových vík vozidlových náprav jsou uváděna v patentových spisech US č. 4 656 835 respektive 4 612 817.Similar bearing caps with two lubrication channels are known, which are part of the lubrication structure of a vehicle axle, where the inlet of the inlet channel is exceeded above the outlet of the outlet channel, so that oil flows through these channels by gravity. into the main oil charge by flowing through the conical pinion bearings. Said solutions of vehicle axle bearing caps are disclosed in U.S. Pat. Nos. 4,656,835 and 4,612,817, respectively.

Pro případy, kdy konstrukce zařízení vyžaduje nasazení kuželové převodovky tak, že osa kuželového pastorku svírá s horizontální rovinou velký úhel nahoru - například u vloženého kuželového převodu mobilního stroje - popsané způsoby mazání a k tomu provedené konstrukční úpravy ložiskového víka nevyhovují, protože nezajistí dostatečné mazání zadního ložiska kuželového pastorku. Proto je v takových případech obvykle nutno pro zajištění mazání tohoto ložiska použít nuceného oběhu oleje, který je k zadnímu ložisku kuželového pastorku dopravován pístovým nebo rotačním hydrogenerátorem a zpět se vrací průtokem přes ložiska kuželového pastorku. Pokud však převodová skříň nevyžaduje oběhové mazání i z jiných důvodů, představuje nucené mazání pouze jednoho ložiska značnou komplikaci konstrukce a podstatné zvýšení ceny převodové skříně. V případě selhání tohoto oběhového mazání kromě toho dojde v krátké době k poruše zadníhoIn cases where the design of the device requires the use of the bevel gearbox so that the axis of the bevel pinion forms a large upward angle with the horizontal plane - for example with a mobile bevel gear - the lubrication methods described conical pinion. Therefore, in such cases, it is usually necessary to use a forced oil circulation to ensure lubrication of this bearing, which is conveyed to the rear bearing of the conical pinion by a piston or rotary pump and returned by flowing through the conical pinion bearings. However, if the gearbox does not require recirculating lubrication for other reasons, forced lubrication of only one bearing is a significant design complication and a substantial increase in the cost of the gearbox. In addition, in the event of failure of this recirculation lubrication, a rear failure will occur in a short time

CS 273231 Bl ložiska kuželového pastorku a k vyřazení převodové skříně z provozu.CS 273231 B1 tapered pinion bearings and for decommissioning.

Pro tyto případy se značným'odklonem ^os7 kuželového pastorku nahoru od horizontální roviny je znám i jiný způsob mazání, kdy přední ložisko hřídele kuželového pastorku je mazáno rozstřikem a zadní ložisko je od skříně odděleno hřídelovým těsnicím kroužkem a maže se ze samostatné tukové náplně. Ložiskové víko kuželového pastorku v takovém případě nemá žádné kanály a tvoří pouze opěrnou konstrukci válcového tvaru, v které jsou ložiska pastorku uložena. Použití zvláštní tukové náplně pro mazání zadního ložiska je však také nevýhodné, protože komplikuje konstrukci víka, zvyšuje počet součástí a zvyšuje nároky na obsluhu převodovky a doplňování maziva. Mazání zadního ložiska je v tomto případě i méně spolehlivé, může dojít k jeho přehřívání a poruše.For these cases, with a large deflection of ^the tapered pinion ^axes 7 from the horizontal plane, another lubrication method is known, in which the front bearing of the tapered pinion shaft is spray-lubricated and the rear bearing is separated from the housing by a shaft sealing ring and lubricated from a separate grease charge. In this case, the bearing cover of the conical pinion has no channels and only constitutes a support structure of cylindrical shape in which the pinion bearings are supported. However, the use of a special grease filling for rear bearing lubrication is also disadvantageous because it complicates the design of the cover, increases the number of components, and increases the demands on gearbox operators and lubricant replenishment. In this case, the lubrication of the rear bearing is less reliable as it may overheat and malfunction.

Nedostatky předchozích řešení ložiskových vík jsou odstraněny řešením ložiskového víka kuželového pastorku převodové skříně podle vynálezu. Podstatou tohoto řešení jsou mazací kanály velkého průřezu, vytvořené v tělese ložiskového víka a spojující prostor mezi předním a zadním ložiskem kuželového pastorku a prostorem hlavní olejové náplně převodové skříně. Uvedené kanály jsou dva a jsou umístěny symetricky proti sobě vzhledem k ose kuželového pastorku a s výhodou mohou být vzhledem k sobě vzájemně zrcadlovým obrazem. S ohledem na požadavky konstrukce ložiskového víka a na požadavky funkce mají tyto kanály největší průřez na straně jejich dolního konce, kde ložiskové víko navazuje na těleso převodovky, potom se zužují a ze směru, který je přikloněn vzhledem k ose kuželového pastorku přecházejí do směru, radiálního, který je k ose kuželového pastorku kolmý. Kanály jsou na svém horním konci zaústěny do dutiny válcovi,’tého tvaru, která se nachází mezi ložisky kuželového pastorku. Kanál, který je přivá.děcí, je svým dolním koncem umístěn přibližně nad místem záběru kuželového pastorku s kuželovým kolem. Kanál, který je odváděči, je svým dolním koncem vyústěn v místě, . které js od záběru kuželového kola s kuželovým pastorkem vzdáleno o rozteč dolních ikonců obou kanálů. Z místa, kde velkoplošné kanály vstupují do válcové dutiny mezi ložisky kuželového pastorku a kde přecházejí do radiálního směru, jsou provedeny otvory, které spojují tyto kanály s prostorem za zadním ložiskem kuželového pastorku.The drawbacks of the previous bearing cap solutions are overcome by the design of the bearing cap of the bevel pinion of the gearbox according to the invention. The essence of this solution is the lubrication ducts of a large cross section, formed in the housing of the bearing cap and connecting the space between the front and rear bearings of the conical pinion and the space of the main oil filling of the gearbox. Said channels are two and are located symmetrically against each other with respect to the axis of the conical pinion and preferably may be a mirror image of each other. Due to the requirements of the bearing cap design and function requirements, these channels have the largest cross-section at the lower end side where the bearing cap connects to the gear housing, then taper and from the direction inclined with respect to the tapered pinion axis which is perpendicular to the axis of the conical pinion. At their upper end, the channels extend into a cavity of a cylindrical shape located between the conical pinion bearings. The inlet channel is located at its lower end approximately above the engagement point of the bevel pinion with the bevel wheel. The channel, which is a drain, is terminated at its lower end at,. which are spaced from the bevel gear with the bevel pinion by the spacing of the lower icons of the two channels. From the point where the large-area channels enter the cylindrical cavity between the bearings of the conical pinion and where they pass into the radial direction, openings are made which connect these channels to the space behind the rear bearing of the conical pinion.

Z tohoto prostoru je také vyveden odvzdušnóvací ventil převodové skříně.The gearbox vent valve is also led out of this space.

Při práci převodovky zabírá kuželové kolo svou dolní částí do olejové náplně převodovky, která se tím rozstřikuje a uvnitř převodovky vzniká aerosol oleje se vduchem. Současně dochází k proudění vzduchu uvnitř převodovky a vzniká tlakový rozdíl mezi ústím přiváděcího a odváděcího kanálu ložiskového víka kuželového pastorku. Proudění vzduchu uvnitř převodovky dostačuje k přivedení dostatečného množství oleje přiváděcím kanálem k zadnímu ložisku kuželového pastorku, kde se většina oleje zachycuje nárazem na pevné části konstrukce převodovky, zatímco vzduch volně cirkuluje odváděcím kanálem zpět do skříně převodovky. Mazací účinek je dále podpořen otvory, vytvořenými v tělese ložiskového víka v prodloužení původního směru kanálů, kterými olej proniká i na zadní stranu zadního ložiska a tomuto pronikání oleje napomáhá i činnost odvzdušňovacího ventilu převodovky, který je v tomto místě osazen.When the gear unit is operating, the bevel wheel engages its lower part in the gearbox oil charge, which is sprayed and creates an aerosol of oil with air inside the gearbox. At the same time, there is an air flow inside the gearbox and there is a pressure difference between the inlet and outlet ports of the conical pinion bearing cap. The air flow inside the gearbox is sufficient to supply sufficient oil through the supply duct to the rear bearing of the conical pinion, where most of the oil is trapped by the solid parts of the gearbox structure while the air circulates freely through the exhaust duct back into the gearbox housing. The lubrication effect is further enhanced by openings formed in the bearing cap body in the extension of the original direction of the channels through which oil penetrates the rear side of the rear bearing and this oil penetration is assisted by the operation of the gearbox vent valve fitted there.

Řešení ložiskového víka převodovky podle vynálezu zabezpečuje dostatečné mazání zadního ložiska kuželového pastorku i při značném sklonu hřídele pastorku směrem nahoru bez toho, že by bylo nutno zvětšovat počet dílů převodovky a nároky na její obsluhu jako je tomu v případě použití nuceného oběhového mazání nebo přídavného mazání tukem. To vede proti známým řešením k zjednodušení konstrukce převodové skříně a zvýšení její spolehlivosti. Tvar ložiskového víka je také technologicky výhodný, protože velkoplošné kanály jsou relativně krátké a jejich symterické uspořádání zvyšuje tuhost a tvarovou stabilitu ložiskového víka a jejich stěny nahrazují obvyklá výztužná žebra.The transmission bearing cap design according to the invention ensures sufficient lubrication of the rear tapered pinion bearing even when the pinion shaft has a large upward inclination without the need to increase the number of parts of the gearbox and its servicing as in the case of forced circulation lubrication or additional grease lubrication. . This leads to a simplified construction of the gearbox and an increase in its reliability in comparison with the known solutions. The shape of the bearing cap is also technologically advantageous because the large-area channels are relatively short and their symmetrical arrangement increases the stiffness and shape stability of the bearing cap and their walls replace the conventional reinforcing ribs.

Na připojených výkresech je znázorněn příklad provedení ložiskového víka převodové skříně s kuželovým pastorkem, které jsou součástí kuželové převodovky mobilního pracovního stroje. Na obr. 1 je znázorněn vnější tvar takové převodové skříně v pracov ní poloze, ze kterého je zřejmý značný sklon kuželového pastorku. Skříň převodovky 1The accompanying drawings show an exemplary embodiment of a bearing housing of a gearbox with a bevel pinion, which is part of a bevel gearbox of a mobile working machine. FIG. 1 shows the outer shape of such a gearbox in an operating position which shows a considerable inclination of the bevel pinion. Gearbox housing 1

CS 273231 Bl má vodorovnou polohu, ložiskové víko 4 kuželového pastorku je skloněno šikmo vzhůru, a 2 jsou vstupní a výstupní příruby převodové skříně, 5 označuje pracovní náplň oleje.CS 273231 B1 has a horizontal position, the bearing cap 4 of the tapered pinion is inclined upwardly, and 2 are the inlet and outlet flanges of the gearbox, 5 indicates the working oil charge.

Na obr. 2 je znázorněn podélný řez uvedenou převodovou skříní, kde ložiskové víko 4 kuželového pastorku je provedeno jako odlitek se souměrně uspořádanými velkoplošnými kanály 6, přičemž ložiskové víko 4 kuželového pastorku je k skříni převodovky 1 připevněno tak, že uvedené kanály 6 jsou umístěny za sebou ve směru osy kuželového kola 10. Mezi ložisky 8, 9 kuželového pastorku je vytvořen prostor, který velkoplošné kanály £ spojuje a otvory 12 tyto kanály 6 spojují s prostorem za zadním ložiskem £ kuželového pastorku, kde se také nachází odvzdušňovaeí ventil převodovky 7.Fig. 2 shows a longitudinal section through said gearbox, wherein the bearing cover 4 of the bevel pinion is made as a casting with symmetrically arranged large-area channels 6, the bearing cover 4 of the bevel pinion being fixed to the gearbox 1 so that said channels 6 are located behind a space is formed between the bevel pinion bearings 8, 9, which connects the large-area ducts 8 and the openings 12 connect these ducts 6 with the space behind the rear bearing 8 of the bevel pinion, where the gear venting valve 7 is also located.

Při práci převodovky zabírá kuželové kolo 10 svým obvodem do náplně oleje 5, kterou rozstřikuje a vytvářející se aerosol oleje se vzduchem proudí uvnitř převodovky ve směru, vyznačeném šipkami a část oleje se zachycuje na zadním ložisku 2 kuželového pastorku, které maže. Přední ložisko 8 kuželového pastorku se maže přímo rozstřikem oleje a olejem, který stéká po hřídeli 11 kuželového pastorku.During operation of the gearbox, the bevel gear 10 engages the oil fill 5 with its circumference, and the aerosol of oil forming air flows inside the gearbox in the direction indicated by the arrows, and some of the oil is retained on the rear bearing 2 of the bevel pinion. The front bearing 8 of the conical pinion is lubricated directly by the oil spray and the oil running down the shaft 11 of the conical pinion.

Claims

A transmission housing bearing cap comprising a bevel pinion shaft which is supported in two axially separated bearings for which the housing forms a support structure attached to the gearbox housing body and channels, wherein the inner space between the bevel pinion bearings (8, 9) is connected to the oil filling space (5) of the gearbox housing (1) by large-area channels (6) which are located on opposite sides of the bearing cap (4) symmetrically with respect to the axis of the conical pinion so that one end of these channels (6) is between the bearings (8,9) and the other end is in the flange of the bearing cap (4) and these channels (6) bend before entering the space between the bearings (8, 9), with holes (12) formed in their original direction, connecting these ducts (6) to the space behind the rear bearing (9) of the conical pinion, into which the venting valve (7) of the housing is also mounted gearboxes / 1 /.