樞軸式齒輪箱的製作方法

2023-12-05 22:33:11 3

專利名稱：樞軸式齒輪箱的製作方法
技術領域：
本發明涉及的是一種屬於機械傳動技術領域的裝置，具體地說，是一種樞軸式齒輪箱。
背景技術：
樞軸式齒輪箱專用於絞吸式，鬥輪式或吹吸式疏浚工程船舶上。這些種類的挖泥船的船體前半部有一開槽，開槽內設有一個橋架。橋架上安裝有水下泥泵和絞刀頭等設備。橋架可繞置於船體之上的左右兩個軸承轉動以改變挖泥深度。橋架上的潛水泥泵由安裝在甲板上的柴油機通過一個安裝在橋架上的樞軸式齒輪箱直接驅動。由於驅動潛水泥泵的軸需要追隨橋架任意實際角度轉動，樞軸式齒輪箱就必須安裝在橋架的左右兩個軸承之間。
經對現有技術的文獻檢索發現，荷蘭Stork Gears Services B.V.(斯託克齒輪及服務公司)1996年製造的CRC-1100型樞軸式齒輪箱。這種樞軸式齒輪箱整體安裝在橋架上，其輸入軸通過一萬向節與船上柴油機的驅動軸連接。這根輸入軸又通過一付圓錐齒輪帶動齒輪箱內一根與之成垂直方向布置的傳動軸轉動，該傳動軸又通過直齒輪帶動第二根與之平行的傳動軸轉動，最後第二根傳動軸通過一付圓錐齒輪帶動樞軸式齒輪箱的輸出軸轉動。由於挖泥船經常要在惡劣的海況下作業，船體會產生運動，樞軸式齒輪箱會跟隨船體運動，同時由於樞軸式齒輪箱全部安裝在橋架上，橋架要經常按施工要求轉動，因此在挖泥船施工作業時，樞軸式齒輪箱將產生十分複雜的運動。處於複雜運動中的樞軸式齒輪箱，由於船體在使用過程中產生的變形，橋架剛度不足，齒輪箱的樞軸與橋架轉軸的同心度以及橋架的橫向竄動等原因，會引起樞軸式齒輪箱零部件發熱與損壞。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術中存在的不足，提供一種樞軸式齒輪箱，使其結構簡單，零件採用標準化產品程度高，製造加工容易，製造成本大大降低。
本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括含輸入軸的箱體、含輸出軸的箱體和齒式聯軸器，所述的含輸入軸的箱體包括輸入軸、第一卡盤、輸入軸軸承、第一軸承座、第一鋼殼、第一圓錐齒輪、第二圓錐齒輪、第一軸、第二軸、第一軸承、卡簧、第一齒輪箱箱殼、第二軸承和第二軸承座，輸入軸由其外面的輸入軸軸承支撐，第一卡盤通過螺栓與第一軸承座固定連接，第一軸承座與其外面的一圈第一鋼殼通過螺栓連接，輸入軸頂端的第一圓錐齒輪設在第一齒輪箱箱殼內，第二圓錐齒輪設在第二軸的頂端，第一軸由其左側頂端的第一軸承支撐，卡簧設在第一軸承左側頂端起限位作用，第二軸承座設在第二軸承的外面；所述的含輸出軸的箱體包括第三軸、第三軸承、油密封圈、第四軸承、第二卡盤、第三圓錐齒輪、輸出軸、輸出軸軸承、第三軸承座、第二鋼殼、第三卡盤、第四軸承座、第四圓錐齒輪和第二齒輪箱箱殼，第三軸設在第三軸承上，油密封圈設在第三軸承的外面，第二卡盤設在第四軸承的外面，第三圓錐齒輪設在輸出軸的內側頂端，並設在第二齒輪箱箱殼內，在輸出軸外面設有輸出軸軸承，輸出軸軸承設在第三軸承座上，第三軸承座與其外面的第二鋼殼通過螺栓連接，第三卡盤通過螺栓與第三軸承座固定連接，第四軸承座設在第四圓錐齒輪的外面，第四圓錐齒輪設在第二齒輪箱箱殼內；含輸入軸的箱體和含輸出軸的箱體之間通過齒式聯軸器連接。
所述的輸入軸為直型實心光軸，其圓形截面直徑為240mm。
所述的軸承為雙列向心圓柱滾子軸承，外圈無擋邊。
所述的第一圓錐齒輪和第二圓錐齒輪、第三圓錐齒輪和第四圓錐齒輪均為90度正交傳動，傳動比為1∶1。
所述的第一圓錐齒輪、第二圓錐齒輪、第三圓錐齒輪和第四圓錐齒輪為直齒形，齒形角20度，齒頂高係數1，頂隙係數0.2。
所述的齒形聯軸器的軸孔長度為410mm。
所述的輸出軸為直型實心光軸，圓形截面直徑為240mm。
所述的輸出軸軸承採用雙列向心圓柱滾子軸承，外圈無擋邊。
輸入軸由船上柴油機通過一減速箱驅動，柴油機驅動輸入軸轉動時，輸入軸軸承對輸入軸產生支承力，輸入軸對輸入軸軸承的支反力則傳遞給第一軸承座，第一鋼殼和齒輪箱箱殼。同時輸入軸頂端的第一圓錐齒輪咬合帶動與之垂向布置的第二圓錐齒輪一起轉動，則第一軸和第二軸也一起跟著轉動。第一軸左側頂端的第一軸承對第一軸和第二軸起支撐平衡作用。卡簧設在第一軸承左側頂端起限位作用。第二軸承對第二軸產生支承力。第二軸對第二軸承的支反力則傳遞給第二軸承座和齒輪箱箱殼。第二軸轉動時通過一隻齒式聯軸器帶動第三軸轉動。第三軸一直延伸到含輸出軸的箱體的最右端。第三軸承承受第三軸對其支反力，第四軸承對第三軸產生支承力。當第三軸上的第四圓錐齒輪轉動時，咬合帶動箱體內與之垂向布置的第三圓錐齒輪一起轉動，以帶動第三圓錐齒輪上的輸出軸轉動。輸出軸軸承對輸出軸產生支承力，輸出軸對輸出軸軸承的支反力則傳遞給第三軸承座、第二鋼殼和第二齒輪箱箱殼。第一卡盤、第三卡盤、第一齒輪箱箱殼和第二齒輪箱箱殼在樞軸式齒輪箱工作時能防止滑油濺出，並阻止灰塵雜物進入箱體。
本發明中含輸入軸的箱體通過一支架固定在船體上，齒式聯軸器和含輸出軸的箱體通過一支架固定在橋架上。這樣輸入軸就不需追隨橋架一起轉動。同時設計中採用的齒式聯軸器傳遞扭矩的能力強，又允許它所聯接的兩軸有一定程度的相對線位移和角位移，這樣當船體承受周期性的橫搖，縱搖和升沉運動並導致齒輪箱諸軸一起跟隨船體晃動時，能減輕軸和支撐上的附加載荷，有緩衝消振作用。這樣就會減少諸軸發熱受損以及諸軸之間的齒輪錯合損壞的機會。當船體在使用過程中產生變形時，會影響固定在船體上的含輸入軸的箱體，但不會影響固定在橋架上的齒式聯軸器和含輸出軸的箱體。由於橋架剛度不足，齒輪箱的樞軸與橋架轉軸的同心度，橋架轉軸磨損以及橋架的橫向竄動等原因會影響固定在橋架上的齒式聯軸器和含輸出軸的箱體，但不會影響固定在船體上的含輸入軸的箱體。以上兩種情況下齒式聯軸器聯接的兩軸都會有一定程度的相對線位移和角位移，但齒式聯軸器對此都有緩衝作用。這樣就減少了由各種原因引起的齒輪箱諸軸發熱受損以及諸軸之間的齒輪錯合損壞的機會。而且採用齒式聯軸器外型尺寸相對較小，在高速下工作可靠。


圖1是本發明結構示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明包括含輸入軸的箱體30、含輸出軸的箱體31和齒式聯軸器15，所述的含輸入軸的箱體30包括輸入軸1、第一卡盤2、輸入軸軸承3、第一軸承座4、第一鋼殼5、第一圓錐齒輪6、第二圓錐齒輪7、第一軸8、第二軸9、第一軸承10、卡簧11、第一齒輪箱箱殼12、第二軸承13和第二軸承座14，輸入軸1由其外面的輸入軸軸承3支撐，第一卡盤2通過螺栓與第一軸承座4固定連接，第一軸承座4與其外面的一圈第一鋼殼5通過螺栓連接，輸入軸1頂端的第一圓錐齒輪6設在第一齒輪箱箱殼12內，第二圓錐齒輪7設在第二軸9的頂端，第一軸8由其左側頂端的第一軸承10支撐，卡簧11設在第一軸承10左側頂端起限位作用，第二軸承座14設在第二軸承13的外面；所述的含輸出軸的箱體31包括第三軸16、第三軸承17、油密封圈18、第四軸承19、第二卡盤20、第三圓錐齒輪21、輸出軸22、輸出軸軸承23、第三軸承座24、第二鋼殼25、第三卡盤26、第四軸承座27、第四圓錐齒輪28和第二齒輪箱箱殼29，第三軸16設在第三軸承17上，油密封圈18設在第三軸承17的外面，第二卡盤20設在第四軸承19的外面，第三圓錐齒輪21設在輸出軸22的內側頂端，並設在第二齒輪箱箱殼29內，在輸出軸22外面設有輸出軸軸承23，輸出軸軸承23設在第三軸承座24上，第三軸承座24與其外面的第二鋼殼25通過螺栓連接，第三卡盤26通過螺栓與第三軸承座24固定連接，第四軸承座27設在第四圓錐齒輪28的外面，第四圓錐齒輪28設在第二齒輪箱箱殼29內；含輸入軸的箱體30和含輸出軸的箱體31之間通過齒式聯軸器15連接。
所述的輸入軸1為直型實心光軸，其圓形截面直徑為240mm。
所述的軸承3為雙列向心圓柱滾子軸承，外圈無擋邊。
所述的第一圓錐齒輪6和第二圓錐齒輪7、第三圓錐齒輪21和第四圓錐齒輪28均為90度正交傳動，傳動比為1∶1。
所述的第一圓錐齒輪6、第二圓錐齒輪7、第三圓錐齒輪21和第四圓錐齒輪28均為直齒形，齒形角20度，齒頂高係數1，頂隙係數0.2。
所述的齒形聯軸器15的軸孔長度為410mm。
所述的輸出軸22為直型實心光軸，圓形截面直徑為240mm。
所述的輸出軸軸承23採用雙列向心圓柱滾子軸承，外圈無擋邊。
權利要求
1.一種樞軸式齒輪箱，包括含輸入軸的箱體(30)、含輸出軸的箱體(31)和齒式聯軸器(15)，其特徵在於，所述的含輸入軸的箱體(30)包括輸入軸(1)、第一卡盤(2)、輸入軸軸承(3)、第一軸承座(4)、第一鋼殼(5)、第一圓錐齒輪(6)、第二圓錐齒輪(7)、第一軸(8)、第二軸(9)、第一軸承(10)、卡簧(11)、第一齒輪箱箱殼(12)、第二軸承(13)和第二軸承座(14)，輸入軸(1)由其外面的輸入軸軸承(3)支撐，第一卡盤(2)通過螺栓與第一軸承座(4)固定連接，第一軸承座(4)與其外面的一圈第一鋼殼(5)通過螺栓連接，輸入軸(1)頂端的第一圓錐齒輪(6)設在第一齒輪箱箱殼(12)內，第二圓錐齒輪(7)設在第二軸(9)的頂端，第一軸(8)由其左側頂端的第一軸承(10)支撐，卡簧(11)設在第一軸承(10)左側頂端起限位作用，第二軸承座(14)設在第二軸承(13)的外面；所述的含輸出軸的箱體(31)包括第三軸(16)、第三軸承(17)、油密封圈(18)、第四軸承(19)、第二卡盤(20)、第三圓錐齒輪(21)、輸出軸(22)、輸出軸軸承(23)、第三軸承座(24)、第二鋼殼(25)、第三卡盤(26)、第四軸承座(27)、第四圓錐齒輪(28)和第二齒輪箱箱殼(29)，第三軸(16)設在第三軸承(17)上，油密封圈(18)設在第三軸承(17)的外面，第二卡盤(20)設在第四軸承(19)的外面，第三圓錐齒輪(21)設在輸出軸(22)的內側頂端，並設在第二齒輪箱箱殼(29)內，在輸出軸(22)外面設有輸出軸軸承(23)，輸出軸軸承(23)設在第三軸承座(24)上，第三軸承座(24)與其外面的第二鋼殼(25)通過螺栓連接，第三卡盤(26)通過螺栓與第三軸承座(24)固定連接，第四軸承座(27)設在第四圓錐齒輪(28)的外面，第四圓錐齒輪(28)設在第二齒輪箱箱殼(29)內；含輸入軸的箱體(30)和含輸出軸的箱體(31)之間通過齒式聯軸器(15)連接。
2.根據權利要求1所述的樞軸式齒輪箱，其特徵是，所述的輸入軸(1)為直型實心光軸，其圓形截面直徑為240mm。
3.根據權利要求1所述的樞軸式齒輪箱，其特徵是，所述的軸承(3)為雙列向心圓柱滾子軸承，外圈無擋邊。
4.根據權利要求1所述的樞軸式齒輪箱，其特徵是，所述的第一圓錐齒輪(6)和第二圓錐齒輪(7)、第三圓錐齒輪(21)和第四圓錐齒輪(28)均為90度正交傳動，傳動比為1∶1。
5.根據權利要求4所述的樞軸式齒輪箱，其特徵是，所述的第一圓錐齒輪(6)、第二圓錐齒輪(7)、第三圓錐齒輪(21)和第四圓錐齒輪(28)均為直齒形，齒形角20度，齒頂高係數1，頂隙係數0.2。
6.根據權利要求1所述的樞軸式齒輪箱，其特徵是，所述的齒形聯軸器(15)的軸孔長度為410mm。
7.根據權利要求1所述的樞軸式齒輪箱，其特徵是，所述的輸出軸(22)為直型實心光軸，圓形截面直徑為240mm。
8.根據權利要求1所述的樞軸式齒輪箱，其特徵是，所述的輸出軸軸承(23)採用雙列向心圓柱滾子軸承，外圈無擋邊。
全文摘要
一種樞軸式齒輪箱，屬於機械工程齒輪傳動領域。本發明包括含輸入軸的箱體、含輸出軸的箱體和齒式聯軸器，所述的含輸入軸的箱體包括輸入軸、第一卡盤、輸入軸軸承、第一軸承座、第一鋼殼、第一圓錐齒輪、第二圓錐齒輪、第一軸、第二軸、第一軸承、卡簧、第一齒輪箱箱殼、第二軸承和第二軸承座，輸入軸由其外面的輸入軸軸承支撐，第一卡盤通過螺栓與第一軸承座固定連接，第一軸承座與其外面的一圈第一鋼殼通過螺栓連接，輸入軸頂端的第一圓錐齒輪設在第一齒輪箱箱殼內，含輸入軸的箱體和含輸出軸的箱體之間通過齒式聯軸器連接。本發明結構簡單，零件採用標準化產品程度高，製造加工容易，製造成本大大降低。
文檔編號F16H57/02GK1730975SQ200510028890
公開日2006年2月8日 申請日期2005年8月18日 優先權日2005年8月18日
發明者譚家華, 王迎光 申請人:上海交通大學