錐齒輪傳動機構的制作方法

本發明涉及一種錐齒輪傳動機構。

背景技術：

公知的是，實現一種懸浮支承輸入軸的錐齒輪級作為主傳動裝置的預備級，其中，輸入軸的軸承布置在輸入軸的被驅動的軸末端上，也就是靠馬達一側。在謝夫勒科技公司的公司手冊《滾動軸承的構造-機器、車輛和設備制造的構造例》出版號WL 00 200/5 DA，出版日2011年7月，在第45頁的第29條中示出了正齒輪傳動裝置的錐齒輪預備級。

圖1中示出了這種公知的錐齒輪級的示意圖。被輸入軸11和與軸末端17共軸地相連的驅動馬達(未示出)占據的構造空間比較大。此外，正如在圖1中所示的那樣，如果錐齒輪級的由馬達驅動的輸入軸11豎立起來布置時，例如為了將由馬達和傳動機構組成的驅動件的水平構造空間保持得盡可能小，就必須為了潤滑軸承15而讓輸入軸11或者采用脂潤滑，或者通過以下措施確保油潤滑：或者設計了增加成本的壓力油潤滑，或者提升錐齒輪級中的油位，直到輸入軸11的最上面的軸承15也可靠地浸在油池中。因為錐齒輪級的構造的原因，在后一種情況下，整個傳動機構殼體19都必須被填滿油，這會因為攪油損失而使傳動機構的效率下降。

DE 102007061017 A1(Schaeffler KG)25.06.2009被視為最新的現有技術，它在圖2中描述了機動車的全齒輪驅動系中角傳動機構5。在這里，小齒輪3由錐齒輪13驅動，這個錐齒輪抗扭地坐落在空心軸12上。該空心軸12經由插式齒部70與前軸-差速傳動裝置的輸出端相連。通過小齒輪3的旋轉，也驅動了抗扭地與一體式地支撐小齒輪3的小齒輪軸2連接的凸緣4，該凸緣因此又可以驅動能夠與此相連的、并且向后軸引導的輸出軸，例如萬向軸。

技術實現要素：

本發明的目的在于，提供一種更好的錐齒輪傳動機構，它可以用作接在后方的主傳動機構的預備級。

該目的通過權利要求1所述的特征得以解決。

根據本發明的錐齒輪傳動機構可以用作工業主傳動機構的預備級。所述錐齒輪傳動機構包括具有驅動錐齒輪的、單側受支承的輸入軸以及具有輸出-錐齒輪的、懸浮支承的輸出軸，所述錐齒輪傳動機構此外還包括傳動機構殼體，其中支承了兩個軸。輸入軸在軸末端上具有用于與驅動馬達相連的驅動端口。所述輸入軸在輸入-錐齒輪的背離驅動端口的一側上支承在軸承中。所述輸出軸在其背離輸出-錐齒輪的末端上具有用于與主傳動機構相連的輸出端口。

“錐齒輪”這個概念不僅包括錐齒輪，而且還包括冠齒輪。于是例如有可能的是，輸入軸支撐著錐齒輪，輸出軸支撐著冠齒輪，或者反過來。

在傳動單元，例如單級或多級的行星齒輪傳動機構或正齒輪傳動機構，前方可以連接傳動機構-預備級。如果將由預備級和傳動單元構成的變速器裝置被稱為“傳動機構”，那么就可以將傳動單元-就與連接在前方的傳動機構-預備級的關系而言-稱為“主”傳動機構。在本發明中，傳動機構-預備級以錐齒輪傳動機構的形式構成。所述主傳動機構可以是任一個傳動機構，例如是單級的或者多級的行星齒輪傳動機構或者正齒輪傳動機構。

類似于在開頭提及的公知的、正齒輪傳動機構的錐齒輪預備級，即使在本發明中，用作傳動機構-預備級的錐齒輪傳動機構的輸入軸的支承方式也是懸浮的；但是，與現有技術相反，錐齒輪傳動機構的輸入軸的支承移到了齒嵌合的另一側上。通過將輸入軸的支承移到輸入-錐齒輪的背離驅動端口的一側上，可以讓馬達明顯更近地被壓向輸入-錐齒輪；由此使得靠馬達一側的、在軸向上需要的構造空間相對于傳統的傳動機構-錐齒輪預備級明顯減少。

除了減少構造空間這個優點以外，所述錐齒輪傳動機構不僅在驅動側而且在輸出側都分別配有端口解決方案。這就允許在驅動件上適配各種各樣的、具有僅僅一個輸入軸的馬達，以及在輸出件上利用同樣僅僅具有一個輸出軸的、接下來的傳動級的各種各樣的變速比。這兩個端口都顯著降低了在傳動機構組塊內利用錐齒輪級的零部件多樣性，并且因此也顯著降低了驅動解決方案的成本。

根據本發明的錐齒輪傳動機構優選地是工業傳動機構，也就是按照工業要求設置的。

本發明的有利構造方案是從屬權利要求的對象。

根據一種優選的構造方案，輸入軸的軸承包括兩個滾動軸承，也就是說輸入軸被雙重支承。于是，輸入軸被穩定地支承住。有可能的是，輸入軸在軸承套內利用兩個軸承被支承住。

所述輸入軸的軸承可以被構造成X布局的雙錐形滾輪軸承。由此實現以下優點，即，通過錐形滾輪軸承的擠壓角將虛擬軸承部位在軸上的位置更近地壓向齒輪嵌合部。這就減小了軸變形，這能減少噪音產生，并且提升錐齒輪齒部的安全性。

根據一種優選的構造方案，輸入-錐齒輪的齒部的錐尖朝著驅動端口的方向。由此得以實現的是，因為輸入-錐齒輪在輸出-錐齒輪中的齒嵌合形成的、并且作用于輸入軸的軸向力是朝著輸入軸的軸承的方向，所以可以在輸入軸的就輸入-錐齒輪而言相對于驅動端口布置的支承系統中承受住這個軸向力。

根據一種優選的構造方案，輸入軸在運行時垂直地布置，并且所述輸出軸在運行時水平地布置。在這種情況下特別有利的是，驅動端口垂直地朝上指向，也就是水平地位于輸入-錐齒輪的上方。由此使得輸入軸的軸承在馬達垂直豎立時垂直地位于輸入-錐齒輪下方，并且因此浸在油池內，于是對于總傳動機構的正常油位就已經確保了潤滑效果。這降低了傳動機構的損耗，并且因此提升了驅動件的經濟效率。只有在馬達朝下布置時，輸入軸支承系統的潤滑劑供給問題可能再次形成；然而，這種構造方式對于實際應用幾乎是無關的。

根據一種優選的構造方案，傳動機構殼體在輸入軸垂直布置時在錐齒輪傳動機構運行時直至水平布置的輸出軸的軸承都被填充液體的潤滑劑，尤其是潤滑油。通過錐齒輪預備級中相比迄今公知的錐齒輪預備級顯著減少的油位，減少攪油損失，并且提升傳動效率。

根據一種優選的構造方案，輸入軸在運行時垂直朝向，驅動端口垂直向上，并且輸入-錐齒的齒部垂直朝上指向。在這種情況下，當錐齒輪預備級中的油位選擇得很高，以至于水平延伸的輸出軸的軸承浸入油池時，不僅輸入軸和輸出軸的軸承而且還有輸入-錐齒輪在輸出-錐齒輪中的齒嵌合部被潤滑。

根據一種優選的構造方案，輸入軸在軸承的背離輸入-錐齒輪的一側上支撐至少一個安接部件，尤其是以下安接部件中的一個或者多個：泵、回流障礙、通風機、制動器、用于為輸入軸確定位置的傳感器。由此利用自由的軸末端來裝配安接部件，也就是附加的構造元件，這個軸末端具有根據本發明的錐齒輪傳動機構的輸入軸；在此，由輸入軸提供的旋轉能量可以被用來驅動這些安接部件。因為涉及傳動機構的輸入軸，在其上施加最高的轉數和最小的扭矩，所以可以將安接部件的尺寸設計得相應地比在中間軸上的情況下可能的更小。

根據一種優選的構造方案，所述安接部件布置在傳動機構殼體以外。由此也能夠裝配構造空間比較大的安接部件，或者必須與外界接觸的安接部件，像例如通風機。

本發明的一種有利的構造方案通過一種傳動機構構成，該傳動機構包括根據本發明的錐齒輪傳動機構作為預備級和接在錐齒輪傳動機構后方的主傳動機構，其中，所述主傳動機構經由錐齒輪傳動機構的輸出端口與錐齒輪傳動機構耦聯。在這里，輸出端口可以如下地構成，即，傳動機構殼體的包圍輸出軸的部件在正側具有一個用于裝配主傳動機構的裝配凸緣。優選地，所述主傳動機構直接連接在錐齒輪傳動機構的后方，也就是說錐齒輪傳動機構的輸出軸在沒有接在中間的傳動級的情況下與主傳動機構的輸入軸相連。

根據所述傳動機構的一種優選的構造方案，所述主傳動機構構造成一個單級或多級的行星齒輪傳動機構。

有利的是，為一個包含馬達和傳動機構在內的傳動馬達裝備一個傳動機構，如上所述，其中，所述馬達經由驅動端口與錐齒輪傳動機構耦聯。在此，驅動端口可以如下地構造，即，讓傳動機構殼體的包圍輸入軸的部分在正側上具有用于裝配馬達的裝配凸緣。

根據傳動馬達的一種優選的構造方案，馬達的轉子軸通過離合件與錐齒輪傳動機構的輸入軸的垂直上方末端相連。

有利的是，為了如上所述地運行錐齒輪傳動機構，也就是在輸入軸在運行時垂直布置的情況下，在錐齒輪傳動機構運行時為傳動機構殼體填充潤滑劑，尤其是潤滑油，直至水平的輸出軸的軸承。因為相比迄今已知的錐齒輪預備級顯著降低了錐齒輪傳動機構中的油位，所以攪油損失減少并且傳動機構效率提升。

附圖說明

下面結合對結合附圖詳盡闡述的實施例的說明使得本發明的上述屬性、特點和優點以及實現這些特點和優點的方法變得更加清楚明白。圖中示出：

圖1示意性地用剖面圖示出了一種公知的錐齒輪傳動機構作為主傳動機構的錐齒輪預備級，

圖2示意性地用剖面圖示出了錐齒輪傳動機構作為主傳動機構的錐齒輪預備級的一種優選的構造方案，

圖3示意性地用剖面圖示出了具有安接的通風機的錐齒輪傳動機構，

圖4示意性地示出了具有用作預備級的錐齒輪傳動機構的行星齒輪傳動機構，

圖5示意性地示出了傳動馬達，以及

圖6示出了驅動端口的剖面圖。

具體實施方式

圖1示出了傳動機構的錐齒輪預備級，正如其由現有技術中公知的那樣。所述錐齒輪預備級具有一個懸浮支承的、具有輸入-錐齒輪13的輸入軸11、一個具有與輸入-錐齒輪13處于齒嵌合狀態的輸出-錐齒輪14的輸出軸12和一個傳動機構殼體19，所述兩個軸11、12支承其中。在此，所述錐齒輪預備輪在其運行期間如下地布置，即，使得輸入軸11垂直地布置，并且輸出軸12水平地布置。

所述輸入軸11在其垂直上方末端17上與驅動馬達相連。下面布置了輸入軸11的軸承15，并且在軸承15的垂直下方，驅動錐齒輪13布置在輸入軸11上。在這里，輸入-錐齒輪13的齒部的錐尖垂直朝下。所述輸出軸12在兩個末端處支承在軸承16A、16B中，也就是在輸出-錐齒輪14的兩側。在它的一個末端18處，輸出軸12與主傳動級相連。

為了確保充分潤滑錐齒輪預備級的所有潤滑部位，也就是說包括輸入軸的布置在輸入軸11的馬達一側末端上的軸承15，傳動機構殼體19中的潤滑油位40必須達到直至垂直方向最上面的軸承15。

圖2示出了一種根據本發明的錐齒輪傳動機構，該傳動機構用作主傳動機構的錐齒輪預備級。所述錐齒輪預備級具有一個帶有輸入-錐齒輪23的、懸浮支承的輸入軸21、一個具有與輸入-錐齒輪23處于齒嵌合狀態下的輸出錐齒輪24的輸出軸22和一個傳動機構殼體29，所述兩個軸21、22都支承在其中。在此，所述錐齒輪傳動機構在其運行期間如下地布置，即，使得輸入軸21垂直地布置，并且輸出軸22水平地布置。

所述輸入軸21在其垂直上方末端27上具有驅動端口27，輸入軸可以經由驅動端口與驅動馬達相連。在此，驅動馬達具有垂直的轉子軸位置。下面有輸入-錐齒輪23布置在輸入軸21上。在輸入-直齒輪23下方布置了輸入軸21的軸承25。在這里，輸入-錐齒輪23的齒部的錐尖垂直地朝上。在其背離驅動錐齒輪23的末端上，輸出軸22具有用于與主傳動機構、例如行星齒輪傳動機構連接的輸出端口28。輸出軸22懸浮地支承在布置在輸出-錐齒輪24和輸出端口28之間的軸承26中。借助密封件可以完成輸入軸的垂直下方末端上的軸承部位25的油密封，正如對于專業技術人員充分已知的那樣，例如借助堵塞管。

為了確保錐齒輪傳動機構的所有潤滑部位的充分潤滑，在根據本發明的錐齒輪傳動機構中，當傳動機構殼體29中的潤滑油位40達到水平放置的輸出軸22的軸承26的水平下方邊沿上時，就足夠了。通過將輸入軸21的軸承25根據本發明地移動到輸入-錐齒輪23的垂直下方位置上，相對于在圖1中所示的情況更低的油位40是可能的。

圖3示出了根據本發明的、作為主傳動機構的預備級的錐齒輪傳動機構的一種優選的改進方案。在此，在輸入軸21的與驅動端口相對置的末端上，它越過軸承25垂直向下延伸，直到創造出足夠的安裝空間，用于在傳動機構殼體29內布置一個回流障礙31，以及在傳動機構殼體29以外在輸入軸21上布置一個通風機輪32。

圖4示出了一個行星傳動機構3，包括行星齒輪主傳動機構2和錐齒輪傳動機構1作為錐齒輪預備級。在這里，行星齒輪-主傳動機構2經由輸出端口28與錐齒輪傳動機構1離合。所述行星齒輪-主傳動機構2可以具有一個或者多個共軸支承的行星級，它們支承在獨有的、優選地圓柱形的殼體內。

有可能的是，離合器構造成齒離合器。主齒輪傳動機構的輸出軸22構造成空心軸，在其靠行星齒輪一側的末端上安接了一個內齒部。所述行星齒輪-主傳動機構2具有帶有相應的外齒部的輸入軸。

圖5示出了一個傳動馬達，包括馬達4、錐齒輪預備級1和行星齒輪-主傳動機構2。在這里，馬達4經由驅動端口與錐齒輪預備級1耦聯。正如在圖6中所示的那樣，驅動端口制造出馬達4的轉子軸61和錐齒輪預備級1的輸入軸21之間的抗扭連接。在這里，輸入軸21構造成外配齒的實心軸，轉子軸61構造成內配齒的空心軸。在輸入軸21上，正側上安接了一個外配齒的螺栓62，并且通過一個插套在外面的、內配齒的、套筒形式的離合件63抗扭地與輸入軸21連接。螺栓62又利用它的外齒部嵌入馬達空心軸61的內齒部中。通過不同尺寸的螺栓62，能夠簡單地制造錐齒輪預備級和不同類型馬達之間的抗扭連接。

作為替選也可以使用一個市場上常見的、具有滑鍵槽的軸頸，正如在IEC馬達中常見的那樣。在這種情況下，只需要為了離合件63設計另一種形式。然后它就在馬達一側具有滑鍵連接件，并且在輸出一側又具有內齒部。