[發明專利]一種輕量化結構的齒輪軸

在審

• 申請號: 201910576503.6
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110296141A
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 張振坤;吳定勇;何化;蘇懷林
• 申請（專利權）人: 廣西玉柴機器股份有限公司
• 主分類號: F16C3/02
• 分類號: F16C3/02;F16H57/00;F16H57/04
• 代理公司: 南寧曙華知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 45121
• 代理人: 賴立強

本發明涉及發動機附件，具體是一種輕量化結構的齒輪軸，包括軸本體，設置在軸本體上的支撐軸面，相對設置在軸本體端面上的第一軸肩和第二軸肩，第一軸肩和第二軸肩之間形成一個貫穿軸本體端面的凹槽，軸本體的另一端面上延伸設置有定位軸，還包括沿軸向貫穿軸本體兩端面的安裝孔，安裝孔為沉孔結構。本發明采用局部結構的軸肩和沉孔結構，縮短了齒輪間的間隙，結構更加緊湊，且方便拆卸齒輪軸。

技術領域

本發明涉及發動機附件，具體是一種輕量化結構的齒輪軸。

背景技術

齒輪軸用于支承安裝齒輪并與之一起回轉以傳遞運動、扭矩或彎矩的機械零件，一般為金屬圓桿狀。隨著市場競爭壓力增加，對發動機減重輕量化的要求也越來越嚴格。降重指標需要分解到各個零件來完成，因此對零件的設計提出了新的降重要求。齒輪軸作為齒輪的支撐、固定零件，在發動機上應用較多。一臺發動機往往會有4至6個齒輪軸。因此齒輪軸在發動機重量中的占比是比較大的，齒輪軸的降重對發動機輕量化至關重要做出較大貢獻?，F有的柴油機、氣體機上，尤其是重型機，齒輪軸的結構一般都是實心合金圓柱體，外加軸肩，結構簡單粗暴，重量大，占用的空間也大。現有技術中已有為了解決上述問題采用緊湊型的齒輪軸，如中國專利CN108662123A公開的液壓泵惰齒輪軸，包括：惰齒輪軸本體，其由軸肩端與支撐軸面端一體成型構成，且惰齒輪軸本體的中心具有螺栓孔，螺栓穿過螺栓孔擰設于發動機的機體上，從而將惰齒輪軸本體的一端固定于機體上；惰齒輪軸本體的另一端具有擋板；滾子軸承套設于支撐面端上；惰齒輪軸本體上開設有斜油道和豎直油道；斜油道的一端與機體上的油道連通引入潤滑油，且斜油道的另一端與螺栓孔連通；豎直油道的一端與螺栓孔連通；以及潤滑油在油壓的作用下通過斜油道充滿螺栓與螺栓孔之間的間隙后，再通過豎直油道的另一端向上噴出對滾子軸承進行潤滑。但該結構仍存在一定問題，軸肩部分結構體積較大，造成了齒輪軸重量較大，采用定位軸面和定位銷孔雙定位的方式，結構復雜。

發明內容

本發明提供一種輕量化結構的齒輪軸，采用局部結構的軸肩和沉孔結構，縮短了齒輪間的間隙，結構更加緊湊，且方便拆卸齒輪軸。

本發明的技術方案如下：一種輕量化結構的齒輪軸，包括軸本體，設置在軸本體的支撐軸面，支撐軸面是齒輪軸的工作面，用來支撐齒輪或者固定所述滾子軸承并承擔力矩；

通過受力分析可知，齒輪軸軸肩受力的部位主要是軸本體端面的邊緣，所述軸本體端面的中間受力很小。因此，軸本體端面上相對設置有第一軸肩和第二軸肩，所述第一軸肩和所述第二軸肩之間形成一個橫向貫穿所述軸本體端面的凹槽，所述凹槽用于容納外層齒輪，使得外層齒輪可以在所述凹槽處旋轉通過，減小內外兩層輪系的間距，節約空間，凹槽的設置相當于去除了傳統軸肩中部位置的金屬，去除了沒有受力要求的實體部位，使得齒輪軸端面體積更小，同時也保證了齒輪軸的強度要求；

所述軸本體的另一端面上延伸設置有定位軸，用于提高齒輪軸的安裝精度，安裝齒輪軸對軸進行定位，確保齒輪的中心距；

本發明所述的一種輕量化結構的齒輪軸包括沿軸向貫穿所述軸本體兩端面的安裝孔，所述安裝孔為沉孔結構，沉孔可以進一步降重，實現輕量化。

優選的，所述凹槽的底部上設置有拔出螺紋孔，可進一步降低齒輪軸的重量，用來拆卸齒輪軸時使用，方便齒輪軸的拆卸。

優選的，所述凹槽為弧形槽，弧形槽結構使所述凹槽更加適配外層齒輪的輪廓，且結構簡單，成本低。

優選的，所述支撐軸面設置有出油孔，所述的出油孔和軸本體內的油道連通，進而連通發動機的機體油道，引入潤滑油所用。

優選的，所述安裝孔為螺栓孔，安裝之后的螺栓沉入所述軸本體的端面內部，即螺栓帽沉到軸本體內部，避免了螺栓安裝完成后，對外層齒輪的干涉。

優選的，所述第一軸肩上設置有安裝指示塊，安裝指示塊為一指示箭頭，是為了裝配人員在安裝齒輪軸時，迅速找到正確的安裝位置，節約安裝時間，提高裝配效率。