CN107218314B - 一种传动轴中间支撑结构及传动轴总成 - Google Patents

一种传动轴中间支撑结构及传动轴总成 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种新型传动轴中间支撑结构及传动轴总成，包括轴承座、轴承端盖、轴承、法兰组件、花键轴和油封，法兰组件包括相对布置的左法兰组件和右法兰组件，左法兰组件包括一体成型的左法兰和左花键轴套，右法兰组件包括一体成型的右法兰和右花键轴套；所述轴承包括相对布置的左轴承和右轴承；左花键轴套贯穿轴承端盖和左轴承，左轴承套设于左花键轴套的右端；右轴承套设于右花键轴套的左端；花键轴贯穿左法兰组件及右法兰组件，并与左花键轴套及右花键轴套均啮合传动连接。本发明的新型传动轴中间支撑结构及传动轴总成，能传递较大扭矩、承受较大径向载荷和轴向载荷，且两段传动轴可以柔性化布置。

Description

一种传动轴中间支撑结构及传动轴总成
技术领域
本发明涉及重型汽车零部件，更具体地说是一种新型传动轴中间支撑结构及传动轴总成。
背景技术
近年来，随着我国制造业的快速发展，以及经济的持续增长，大型机械设备的需求越来越多。由于矿用大吨位重卡具有载重量大、装载方便、操作人员少和燃油经济等优点，因此备受矿区重视。但大吨位重卡的动力传动***对传动轴的要求比较严格，需要具有良好的动平衡特性、大扭矩特性和高速运转特性。传动轴过长时，固有频率较低，容易产生共振，因此一般将传动轴做成两段，两段传动轴通过中间支撑进行连接、传动。现有技术中的中间支撑不能传递较大扭矩，不能承受较大径向载荷，且两段传动轴必须同轴，不能柔性化布置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型传动轴中间支撑结构及传动轴总成，能传递较大扭矩、承受较大径向载荷和轴向载荷，两段传动轴可以柔性化布置。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种新型传动轴中间支撑结构，包括轴承座、轴承端盖、轴承、法兰组件、花键轴和油封。轴承端盖固定在轴承座的左端，轴承位于轴承座内腔与轴承端盖内腔组成的腔体内。所述法兰组件包括相对布置的左法兰组件和右法兰组件，左法兰组件包括一体成型的左法兰和左花键轴套，左花键轴套位于左法兰的右侧且与左法兰共轴线，右法兰组件包括一体成型的右法兰和右花键轴套，右花键轴套位于右法兰的左侧且与右法兰共轴线；所述轴承包括相对布置的左轴承和右轴承，所述油封包括左油封和右油封；左法兰位于轴承端盖的左侧，左花键轴套贯穿轴承端盖和左轴承，左花键轴套和轴承端盖之间通过左油封密封连接，左轴承套设于左花键轴套的右端；右花键轴套的左端位于轴承座内，右轴承套设于右花键轴套的左端，右法兰位于轴承座的右侧，右花键轴套通过右油封与轴承座密封连接；花键轴贯穿左花键轴套及右花键轴套，并与左花键轴套及右花键轴套均啮合传动连接，花键轴左端与轴承端盖之间及花键轴右端与轴承座之间均通过锁紧装置相连接。
所述锁紧装置包括左锁紧螺母和右锁紧螺母，所述左锁紧螺母位于左法兰组件的左侧且与花键轴的左端螺纹连接，左锁紧螺母与左法兰组件的左法兰抵接；所述右锁紧螺母位于右法兰组件的右侧且与花键轴的右端螺纹连接，右锁紧螺母与右法兰组件的右法兰抵接，左锁紧螺母和右锁紧螺母共同限制花键轴的轴向运动。
所述左法兰的端面和右法兰的端面上分别设有第一凹槽和第二凹槽，左锁紧螺母与第一凹槽紧密接触，右锁紧螺母与第二凹槽紧密接触。可以在保证花键轴和左法兰组件及右法兰组件传动稳定前提下，减小了花键轴长度，降低了成本。
所述左锁紧螺母和右锁紧螺母均为六角槽型螺母。
所述轴承端盖内沿周向设有连通外界与轴承所在腔体的排气通道和注油通道，排气通道的远离轴承的一端为排气口，排气口处设有能封闭排气口的排气阀，注油通道的远离轴承的一端为注油口，注油口处设有能封闭注油口的直通式滑脂嘴。直通式滑脂嘴和注油通道便于给左轴承和右轴承添加润滑脂。
所述左花键轴套上紧邻左花键轴套右端处设有第一密封段，第一密封段的外径大于左花键轴套右端的外径；所述右花键轴套上紧邻右花键轴套左端处设有第二密封段，第二密封段的外径大于右花键轴套左端的外径；左油封套装在第一密封段上，右油封套装在第二密封段上。提高了左轴承和右轴承所在腔体的密封性，降低了润滑脂流出的可能性，减少添加润滑脂的次数，保证左轴承和右轴承在较长时间内能得到较好的润滑。
本发明提供的新型传动轴中间支撑结构，采用左法兰组件与花键轴的左端啮合传动连接、右法兰组件与花键轴的右端啮合传动连接的形式，合理利用了啮合传动具有平稳性较高、传递功率范围大、传动效率高和承载能力高的优点，因此本发明提供的新型传动轴中间支撑结构能传递较大扭矩、承受较大径向载荷和轴向载荷。
本发明还提供一种传动轴总成，包括第一传动轴和第二传动轴，所述第一传动轴和所述第二传动轴之间设有如上所述的新型传动轴中间支撑结构，第一传动轴的右端通过第一万向节、第一凸缘叉与中间支撑结构的左法兰组件传动连接，第一凸缘叉固定在所述左法兰组件上，第二传动轴的左端通过第二万向节、第二凸缘叉与中间支撑结构的右法兰组件传动连接，第二凸缘叉固定在所述右法兰组件上。
所述第一凸缘叉通过螺栓固定在左法兰组件的左法兰上，所述第二凸缘叉通过螺栓固定在右法兰组件的右法兰上。便于第一传动轴和第二传动轴的装配和拆卸。
本发明提供的传动轴总成，采用第一传动轴和中间支撑结构的左法兰组件通过第一万向节及第一凸缘叉相连、第二传动轴和中间支撑结构的右法兰组件通过第二万向节及第二凸缘叉相连的方式，可以使第一传动轴和第二传动轴之间布置柔性化，解决了第一传动轴和第二传动轴必须同轴的问题。
附图说明
图1是本发明中新型传动轴中间支撑结构的立体图；
图2是图1的俯视图；
图3是沿图2中A-A向的剖视图；
图4是本发明中新型传动轴中间支撑结构的左视图；
图5是本发明中新型传动轴中间支撑结构的右视图；
图6是本发明中传动轴总成的结构示意图。
具体实施方式
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1至图3所示，一种新型传动轴中间支撑结构，包括轴承座2、轴承端盖3、轴承、法兰组件、花键轴1和油封。轴承端盖3固定在轴承座2的左端，所述轴承包括相对布置的左轴承6和右轴承7，左轴承6和右轴承7均位于轴承座2的内腔与轴承端盖3的内腔组成的腔体内，所述油封包括左油封8和右油封9。所述法兰组件包括相对布置的左法兰组件4和右法兰组件5，左法兰组件4包括一体成型的左法兰12和左花键轴套18，左花键轴套18位于左法兰12的右侧且与左法兰12共轴线；右法兰组件5包括一体成型的右法兰13和右花键轴套19，右花键轴套19位于右法兰13的左侧且与右法兰13共轴线。左法兰12位于轴承端盖3的左侧，左花键轴套18贯穿轴承端盖3和左轴承6，左花键轴套18和轴承端盖3之间通过左油封8密封连接，左轴承6套设于左花键轴套18的右端。右花键轴套19的左端位于轴承座2内，右轴承7套设于右花键轴套19的左端，右法兰13位于轴承座2的右侧，右花键轴套19通过右油封9与轴承座2密封连接。花键轴1贯穿左花键轴套18及右花键轴套19，并与左花键轴套18及右花键轴套19均啮合传动连接，啮合传动的平稳性高、传递功率范围大、传动效率高且承载能力高，因此左法兰组件4与花键轴1之间及花键轴1与右法兰组件5之间均能传递较大扭矩、承受较大径向载荷和轴向载荷。花键轴1左端与轴承端盖3之间及花键轴1右端与轴承座2之间均通过锁紧装置相连接。
所述锁紧装置包括左锁紧螺母10和右锁紧螺母11，左锁紧螺母10和右锁紧螺母11均为六角槽型螺母。所述左锁紧螺母10位于左法兰组件4的左侧且与花键轴1的左端螺纹连接，左锁紧螺母10与左法兰组件4的左法兰12抵接；所述右锁紧螺母11位于右法兰组件5的右侧且与花键轴1的右端螺纹连接，右锁紧螺母11与右法兰组件5的右法兰13抵接，左锁紧螺母10和右锁紧螺母11共同限制花键轴1的轴向运动。保证了花键轴1与左法兰组件4及右法兰组件5传动稳定性。
所述轴承端盖3内沿周向设有连通外界与轴承所在腔体的排气通道14和注油通道15，排气通道14的远离轴承的一端为排气口，排气口处设有能封闭排气口的排气阀16，轴承所在腔体的压力达到一定值时，排气阀16可以打开；注油通道15的远离轴承的一端为注油口，注油口处设有能封闭注油口的直通式滑脂嘴17。直通式滑脂嘴17和注油通道15便于给左轴承6和右轴承7添加润滑脂。当需要添加润滑脂时，从直通式滑脂嘴17注入润滑脂，注入润滑脂过程中，左轴承6和右轴承7所在腔体的空气所占空间逐渐变小，空气压力逐渐升高，达到一定压力后，排气阀16开启，空气经过排气通道14从排气阀16排出。因此，设置排气通道14和排气阀16，能使左轴承6和右轴承7所在腔体的压力保持在设定值之下，利于润滑脂的添加。
所述左花键轴套18上紧邻左花键轴套18的右端处设有第一密封段，第一密封段的外径大于左花键轴套18右端的外径；所述右花键轴套19上紧邻右花键轴套19的左端处设有第二密封段，第二密封段的外径大于右花键轴套19左端的外径。左油封8套装在第一密封段上，右油封9套装在第二密封段上。
如图4和图5所示，所述左法兰12的左端面和右法兰13的右端面上分别设有第一凹槽20和第二凹槽21，左锁紧螺母10与第一凹槽20相配合，右锁紧螺母11与第二凹槽21相配合。
如图6和图3所示，一种传动轴总成，包括第一传动轴22和第二传动轴23，所述第一传动轴22和所述第二传动轴23之间设有如上所述的新型传动轴中间支撑结构24，第一传动轴22的右端通过第一万向节、第一凸缘叉25与中间支撑结构24的左法兰组件4传动连接，第一凸缘叉25通过螺栓固定在所述左法兰组件4的左法兰12上，第二传动轴23的左端通过第二万向节、第二凸缘叉26与中间支撑结构24的右法兰组件5传动连接，第二凸缘叉26通过螺栓固定在所述右法兰组件5的右法兰13上。
第一凸缘叉25和第一万向节的配合使用，可以使第一传动轴22和中间支撑结构24不位于同一轴线上；第二凸缘叉26和第二万向节的配合使用，可以使第二传动轴23和中间支撑结构24不位于同一轴线上。凸缘叉和万向节的配合使用属于常规技术，在此不再赘述。因此第一传动轴22和第二传动轴23可以不位于同一轴线上，实现了第一传动轴22和第二传动轴23之间柔性化布置，解决了第一传动轴22和第二传动轴23必须同轴的问题。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种传动轴中间支撑结构，包括轴承座、轴承端盖和轴承，轴承端盖固定在轴承座的左端，轴承位于轴承座内腔与轴承端盖内腔组成的腔体内，其特征在于：还包括法兰组件、花键轴和油封，所述法兰组件包括相对布置的左法兰组件和右法兰组件，左法兰组件包括一体成型的左法兰和左花键轴套，左花键轴套位于左法兰的右侧且与左法兰共轴线，右法兰组件包括一体成型的右法兰和右花键轴套，右花键轴套位于右法兰的左侧且与右法兰共轴线；所述轴承包括相对布置的左轴承和右轴承，所述油封包括左油封和右油封；左法兰位于轴承端盖的左侧，左花键轴套贯穿轴承端盖和左轴承，左花键轴套和轴承端盖之间通过左油封密封连接，左轴承套设于左花键轴套的右端；右花键轴套的左端位于轴承座内，右轴承套设于右花键轴套的左端，右法兰位于轴承座的右侧，右花键轴套通过右油封与轴承座密封连接；花键轴贯穿左花键轴套及右花键轴套，并与左花键轴套及右花键轴套均啮合传动连接，花键轴左端与轴承端盖之间及花键轴右端与轴承座之间均通过锁紧装置相连接。
2.根据权利要求1所述的传动轴中间支撑结构，其特征在于：所述锁紧装置包括左锁紧螺母和右锁紧螺母，所述左锁紧螺母位于左法兰组件的左侧且与花键轴的左端螺纹连接，左锁紧螺母与左法兰组件的左法兰抵接；所述右锁紧螺母位于右法兰组件的右侧且与花键轴的右端螺纹连接，右锁紧螺母与右法兰组件的右法兰抵接，左锁紧螺母和右锁紧螺母共同限制花键轴的轴向运动。
3.根据权利要求2所述的传动轴中间支撑结构，其特征在于：所述左法兰的端面和右法兰的端面上分别设有第一凹槽和第二凹槽，左锁紧螺母与第一凹槽紧密接触，右锁紧螺母与第二凹槽紧密接触。
4.根据权利要求3所述的传动轴中间支撑结构，其特征在于：所述左锁紧螺母和右锁紧螺母均为六角槽型螺母。
5.根据权利要求1所述的传动轴中间支撑结构，其特征在于：所述轴承端盖内沿周向设有连通外界与轴承所在腔体的排气通道和注油通道，排气通道的远离轴承的一端为排气口，排气口处设有能封闭排气口的排气阀，注油通道的远离轴承的一端为注油口，注油口处设有能封闭注油口的直通式滑脂嘴。
6.根据权利要求1所述的传动轴中间支撑结构，其特征在于：所述左花键轴套上紧邻左花键轴套右端处设有第一密封段，第一密封段的外径大于左花键轴套右端的外径；所述右花键轴套上紧邻右花键轴套左端处设有第二密封段，第二密封段的外径大于右花键轴套左端的外径；左油封套装在第一密封段上，右油封套装在第二密封段上。
7.一种传动轴总成，包括第一传动轴和第二传动轴，其特征在于：所述第一传动轴和所述第二传动轴之间设有根据权利要求 1至6中任意一项所述的传动轴中间支撑结构，第一传动轴的右端通过第一万向节、第一凸缘叉与中间支撑结构的左法兰组件传动连接，第一凸缘叉固定在所述左法兰组件上，第二传动轴的左端通过第二万向节、第二凸缘叉与中间支撑结构的右法兰组件传动连接，第二凸缘叉固定在所述右法兰组件上。
8.根据权利要求7所述的传动轴总成，其特征在于：所述第一凸缘叉通过螺栓固定在左法兰组件的左法兰上，所述第二凸缘叉通过螺栓固定在右法兰组件的右法兰上。
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