原地齒輪箱潤滑系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種原地齒輪箱潤滑系統(tǒng)。本發(fā)明公開了用于潤滑差速齒輪系的齒輪的方法和設(shè)備。構(gòu)件或軸在所述差速齒輪系的殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)。所述軸包括用于從所述殼體的外部接收潤滑劑的腔室。齒輪相對于所述軸旋轉(zhuǎn)，且所述軸中的孔將所述潤滑劑從所述腔室分散到所述齒輪的所選齒輪位置以潤滑所述齒輪。
【專利說明】原地齒輪箱潤滑系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及齒輪潤滑，且更具體地涉及在不拆卸齒輪箱的情況下潤滑差速齒輪系中的齒輪的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]差速齒輪系包括在齒輪箱內(nèi)運動的多個齒輪。在操作過程中，駐留在齒輪上的潤滑脂在齒輪的接觸嚙合表面上被擠出齒輪。此外，潤滑脂的潤滑性能隨著時間的推移而退化。因此，這些齒輪需要定期潤滑。當(dāng)齒輪系包括固定齒輪軸時，可通過經(jīng)由齒輪箱的殼體中的固定位置處的管道或?qū)Ч軐櫥瑥凝X輪箱的外部抽到齒輪箱中而將齒輪容易地重新潤滑。然而，不容易從外部對具有不固定旋轉(zhuǎn)軸的差速齒輪系進(jìn)行潤滑，因為需要潤滑的位置可相對于殼體移動，并因此相對于固定管道或?qū)Ч芤苿印Σ钏冽X輪系重新潤滑的另一種可能的方法涉及拆卸齒輪箱和齒輪總成。然而這種方法可能會耗時、昂貴且存在損壞或丟失部件的可能性、齒輪箱組件到整體系統(tǒng)的重新組裝或裝配錯誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)本公開的一個實施方案，差速齒輪系包括:殼體；構(gòu)件，其被構(gòu)造為在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)；構(gòu)件內(nèi)的腔室，其被構(gòu)造為從殼體的外部接收潤滑劑；齒輪，其被構(gòu)造為相對于構(gòu)件旋轉(zhuǎn)；和構(gòu)件中的孔，其被構(gòu)造為將來自腔室的潤滑劑分散到齒輪的所選齒輪位置。
[0004]根據(jù)另一個實施方案，一種潤滑齒輪的方法包括:將潤滑劑供給到耦合到齒輪的軸的內(nèi)部；和通過軸中的孔將潤滑劑從軸的內(nèi)部分散到齒輪以潤滑齒輪。
[0005]根據(jù)另一個實施方案，一種用于在差速齒輪系中分散潤滑劑的設(shè)備包括:耦合到差速齒輪系的齒輪的構(gòu)件，其中構(gòu)件被構(gòu)造為在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)；構(gòu)件內(nèi)的腔室，其被構(gòu)造為從殼體的外部將潤滑劑接收到構(gòu)件中；和耦合到構(gòu)件中的孔的管道，其被構(gòu)造為將潤滑劑從腔室分散到齒輪。
[0006]通過本公開的技術(shù)可以實現(xiàn)額外的特征和優(yōu)點。本公開的其它實施方案和方面在本文中被詳細(xì)描述并且被認(rèn)為是所要求保護的公開的一部分。為了更好地理解本公開以及優(yōu)點和特征，請參考本說明書和附圖。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]被視為本公開的主題被特別指出并在說明書的開始處的權(quán)利要求中清楚地要求保護。通過結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述，本公開的前述以及其它特征和優(yōu)點顯而易見，在圖中:
[0008]圖1示出本發(fā)明的示例性實施方案中的差速齒輪系；
[0009]圖2示出圖1的差速齒輪系的示例性槽或溝的橫截面；
[0010]圖3示出本發(fā)明的替代實施方案中的差速齒輪系；和
[0011]圖4示出本發(fā)明的替代實施方案中的另一個差速齒輪系?！揪唧w實施方式】
[0012]圖1示出本發(fā)明的示例性實施方案中的差速齒輪系100。示例性差速齒輪系100包括具有其中所包含的旋轉(zhuǎn)軸或構(gòu)件104的殼體102。在一個示例性實施方案中，軸104從軸104的第一端處的殼體102的壁延伸到軸104的第二端處的殼體102的壁。一組軸承106可耦合在軸104和殼體102之間，從而能夠使軸104沿其軸線旋轉(zhuǎn)。軸104可包括差速軸承軸125。軸104還可耦合到或支撐差速齒輪系100的至少一個太陽齒輪120。差速軸承軸125可耦合到或支撐至少一個行星齒輪122。太陽齒輪120的齒可在齒輪嚙合位置140a-d處與行星齒輪122的齒相互作用以允許太陽齒輪120和行星齒輪122相對運動。在一個示例性實施方案中，太陽齒輪120和行星齒輪122是在不同平面旋轉(zhuǎn)的錐齒輪。應(yīng)理解，軸104可耦合到未明確示出的其它齒輪且本文所公開的方法也可適用于潤滑這些齒輪。
[0013]軸104包括腔室或者中空部分130。潤滑脂接頭112在軸104的第一端和第二端中的一處耦合到軸104。一般情況下，潤滑脂接頭112可以是相對于旋轉(zhuǎn)軸104的固定部分。潤滑脂密封114可因此設(shè)置在腔室130中以保持固定潤滑脂接頭112和旋轉(zhuǎn)軸104之間的密封，以防止?jié)櫥瑥妮S104和潤滑脂接頭112之間的腔室130泄漏。潤滑脂槍或其它潤滑劑分配裝置可耦合到潤滑脂接頭112且然后用于迫使?jié)櫥櫥瑒┗蚱渌鼭櫥瑒┙?jīng)由潤滑脂接頭112從殼體102外部的位置進(jìn)入腔室130中。軸104還包括沿軸104的不同軸向位置處的孔118a，用于從軸104分散潤滑脂、潤滑劑或者流體。任何數(shù)量的孔118a可設(shè)置在給定軸向位置處。潤滑脂沿軸104的腔室130從潤滑脂接頭112行進(jìn)到孔118a。潤滑脂然后可被迫使從軸104徑向向外。在一個實施方案中，孔118a處的潤滑脂上的徑向向外力可通過將潤滑脂供給到潤滑脂接頭112處的腔室130中的潤滑脂槍來提供。在另一個實施方案中，孔118a處的潤滑脂上的徑向向外力可通過由軸104的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力來提供。在一個示例性實施方案中，潤滑脂輸送裝置(諸如槽或溝116)可耦合到孔118a處的軸104的外表面。或者，潤滑脂輸送裝置可以是耦合到孔118a的管道。示例性槽或溝116的橫截面將關(guān)于圖2在下文被討論并在下面被進(jìn)一步描述。潤滑脂排出孔118a可配置到槽或溝116中并經(jīng)由孔118b被迫使排出槽或溝116。槽或溝116被構(gòu)造為在所選位置(諸如太陽齒輪120或行星齒輪122)或齒輪的所選位置(諸如齒輪嚙合位置140a-d中的一個)處設(shè)置孔118b。在各種實施方案中，孔118b在差速齒輪系100的操作過程中保持其與所選齒輪或所選齒輪位置的對準(zhǔn)。軸104的旋轉(zhuǎn)可進(jìn)一步保持孔118b與所選齒輪或所選齒輪位置的對準(zhǔn)。在操作過程中，通過由槽或溝116的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力使?jié)櫥黄仁雇ㄟ^孔118b，從而將潤滑脂提供到錐齒輪嚙合位置140a-d。
[0014]圖2示出差速齒輪系100的示例性槽或溝116的橫截面200。軸104被示出為圍繞旋轉(zhuǎn)軸202的中心。槽或溝116圍繞軸104。在一個示例性實施方案中，在潤滑脂經(jīng)由孔118a排出軸104時，槽或溝116接收潤滑脂。潤滑脂集中在槽或溝116中且在齒輪箱處于操作狀態(tài)時被分配到示例性太陽/行星齒輪嚙合位置140a (僅用于說明目的而示出)。潤滑脂槽116隨軸104旋轉(zhuǎn)且孔118b與齒輪嚙合位置140a的一側(cè)排列或與其對齊。在各種實施方案中，管道104中的孔118a不需要與槽116中的孔118b對準(zhǔn)。在一個實施方案中，槽或溝116可以是非圓形的橫截面或橢圓形的橫截面，其中孔118b位于沿橢圓的長軸處。槽或溝116的橢圓形狀允許在齒輪箱操作過程中通過離心力使?jié)櫥虿刍驕?16中的孔118b移動。因此，槽或溝116的橢圓形設(shè)計可防止?jié)櫥逊e在槽或溝116中，且相反會增加潤滑脂從槽或溝116輸送到所選齒輪或所選齒輪位置。
[0015]圖3示出本發(fā)明的替代實施方案中的差速齒輪系300。替代差速齒輪系300的功能類似于圖1的差速齒輪系100的功能，不同之處在于槽或溝116被替換為潤滑脂管道316。潤滑脂管道316耦合到軸104以覆蓋孔318a。所選潤滑脂管道316被定向為接收從潤滑脂管道316的一端處的相關(guān)聯(lián)的孔318a流動的潤滑劑，并通過管道的另一端處的孔318b將潤滑劑從潤滑脂管道316分配到所選齒輪或所選齒輪部分?？?18b位于或接近太陽/行星齒輪嚙合位置140a-d。潤滑脂管道隨軸旋轉(zhuǎn)，使得孔118b基本上始終位于齒輪嚙合位置140a_d或齒輪嚙合位置140a_d的一側(cè)上。要被潤滑的每個齒輪或齒輪部分可具有相關(guān)聯(lián)的管道316。操作者可慢慢旋轉(zhuǎn)齒輪以允許潤滑脂被分配以潤滑行星齒輪122和太陽齒輪120。
[0016]圖4示出本發(fā)明的替代實施方案400中的另一個差速齒輪系400。為了說明的目的，電動機和制動系統(tǒng)410和420被示出分別用于差速齒輪系400的太陽齒輪120a和120b的操作。雖然相對于差速齒輪系400而示出，但是這樣的電動機和制動系統(tǒng)也可用于本文所公開的差速齒輪系100和300以及差速齒輪系的其它實施方案。電動機和制動系統(tǒng)410可獨立于電動機和制動系統(tǒng)420而操作，從而引起太陽齒輪120a和120b在差速齒輪軸425的相對側(cè)上的獨立運動。電動機和制動系統(tǒng)410驅(qū)動電動機齒輪412的旋轉(zhuǎn)，這會引起耦合到太陽齒輪120a的驅(qū)動齒輪414的旋轉(zhuǎn)。類似地，電動機和制動系統(tǒng)420驅(qū)動將旋轉(zhuǎn)傳遞到耦合到太陽齒輪120b的驅(qū)動齒輪424的電動機齒輪422的旋轉(zhuǎn)。當(dāng)電動機和制動系統(tǒng)410和420都以相同速度運行時，行星齒輪122a-b可不繞差速軸承軸425旋轉(zhuǎn)。然而，行星齒輪122a-b可繞中空旋轉(zhuǎn)軸104的軌道運行。當(dāng)一個電動機和制動系統(tǒng)的電動機不可操作時，制動器可應(yīng)用且其它電動機和制動系統(tǒng)的電動機可通過其各自的太陽齒輪將旋轉(zhuǎn)力提供到差速器。在這種情況下，行星齒輪122a-b可繞差速軸承軸425旋轉(zhuǎn)以及繞中空旋轉(zhuǎn)軸404的軌道運行。
[0017]替代差速齒輪系400包括軸404，其包括部分延伸通過軸404的腔室430。腔室430僅延伸到差速齒輪軸425。因此，只有管道416a和416b存在。管道416a和416b將潤滑劑從腔室430分別分配到所選齒輪嚙合位置140a和140b。不存在將潤滑劑分配到齒輪嚙合位置140c和140d的管道。齒輪120a-b和122a_b可旋轉(zhuǎn)以便經(jīng)由軸404的旋轉(zhuǎn)或通過電動機和制動系統(tǒng)410和420中的一個或多個的操作將潤滑劑分配到齒輪嚙合位置140c和140d。因此，齒輪的致動可用于在整個差速齒輪系上傳遞潤滑劑。在替代實施方案中，一個或多個中間齒輪可處于齒輪哨合位置140a和140c之間或齒輪哨合位置140b和140d之間。因此，這些中間齒輪也可用于將潤滑劑分配在位置140a和140c之間和/或位置140b和140d之間。
[0018]在圖1至圖4中所示的示例性實施方案中，可在不拆卸齒輪箱的情況下在原地進(jìn)行齒輪潤滑。因此，所公開的方法減少與對差速齒輪系重新潤滑相關(guān)聯(lián)的維護時間和成本。由于可在不拆除齒輪箱的情況下進(jìn)行重新潤滑，所以減少了對齒輪箱和周圍設(shè)備損壞的機會。此外，減少了車輛停機時間且減少或消除了對重新裝配差速齒輪系的需要。
[0019]本文所用的術(shù)語僅用于描述特定實施方案的目的且不旨在限制本公開。如本文所使用的，單數(shù)形式“一個(a/an/the)”旨在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有明確說明。還應(yīng)理解，術(shù)語“包括(comprises/comprising)”在本說明書中使用時指定所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除一個以上的其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件組件和/或它們的組合的存在或添加。
[0020]上面的權(quán)利要求中的所有裝置或步驟加上功能元件的對應(yīng)結(jié)構(gòu)、材料、動作和等同物旨在包括任何結(jié)構(gòu)、材料或進(jìn)行與如具體要求保護的其它要求保護的元件組合的功能的動作。本公開的描述是為了說明和描述的目的而呈現(xiàn)，但不旨在窮盡或限制為所公開形式的本公開。在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，許多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是顯而易見的。實施方案被選擇并描述以便最佳地解釋本公開和實際應(yīng)用的原理，并使本領(lǐng)域的其他普通技術(shù)人員能夠理解具有各種修改的各種實施方案的本公開適合于預(yù)期的特定使用。
[0021]雖然已經(jīng)描述了本公開的示例性實施方案，但是應(yīng)理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員無論是現(xiàn)在還是將來都可進(jìn)行各種改進(jìn)和增加(其仍在上面的權(quán)利要求的范圍之內(nèi))。這些權(quán)利要求應(yīng)被解釋為保持最初描述的本公開的適當(dāng)保護。
【權(quán)利要求】
1.一種差速齒輪系，其包括: 殼體； 構(gòu)件，其被構(gòu)造為在所述殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)； 所述構(gòu)件內(nèi)的腔室，其被構(gòu)造為從所述殼體的外部接收潤滑劑； 齒輪，其被構(gòu)造為相對于所述構(gòu)件旋轉(zhuǎn)；和 所述構(gòu)件中的孔，其被構(gòu)造為將所述潤滑劑從所述腔室分散到所述齒輪的所選齒輪位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差速齒輪系，其中所述構(gòu)件被構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)以保持所述構(gòu)件中的所述孔與所選齒輪位置的對準(zhǔn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差速齒輪系，其還包括潤滑脂輸送裝置，其被構(gòu)造為將所述潤滑劑從所述構(gòu)件中的所述孔運送到所選位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的差速齒輪系，其中所述潤滑脂輸送裝置具有非圓形橫截面和橢圓形橫截面中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差速齒輪系，其中所述齒輪包括第一齒輪和第二齒輪；且還包括電動機，其被構(gòu)造為引起將所述潤滑劑從所述第一齒輪傳遞到所述第二齒輪的所述第一和第二齒輪的旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的差速齒輪系，其還包括第三齒輪，其被構(gòu)造為在所述旋轉(zhuǎn)過程中將所述潤滑劑從所述第一齒輪傳遞到所述第二齒輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差速齒輪系，其中使用由將所述潤滑劑供給到所述構(gòu)件的內(nèi)部的裝置提供的力和離心力中的一種將所述潤滑劑從所述腔室分散。
8.一種用于在差速齒輪系中分散潤滑劑的設(shè)備，其包括: 耦合到所述差速齒輪系的齒輪的構(gòu)件，其中所述構(gòu)件被構(gòu)造為在殼體內(nèi)旋轉(zhuǎn)； 所述構(gòu)件內(nèi)的腔室，其被構(gòu)造為從所述殼體的外部將所述潤滑劑接收到所述構(gòu)件中；和 耦合到所述構(gòu)件中的孔的管道，其被構(gòu)造為將所述潤滑劑從所述腔室分散到所述齒輪。
9.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述構(gòu)件被構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)以保持所述構(gòu)件中的所述孔與所述齒輪的對準(zhǔn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其還包括耦合到所述構(gòu)件的潤滑脂輸送裝置，其用于將所述潤滑劑從所述構(gòu)件中的所述孔運送到所述齒輪的所選齒輪位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述潤滑脂輸送裝置具有非圓形橫截面和橢圓形橫截面中的一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述齒輪還包括具有分散于其上的潤滑劑的第一齒輪和第二齒輪；其還包括電動機，其被構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)所述第一和第二齒輪以將所述潤滑劑從所述第一齒輪傳遞到所述第二齒輪。
13.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其還包括第三齒輪，其被構(gòu)造為在所述旋轉(zhuǎn)過程中將所述潤滑劑從所述第一齒輪傳遞到所述第二齒輪。
14.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中使用由將所述潤滑劑供給到所述構(gòu)件的內(nèi)部的裝置提供的力和離心力中的一種將所述潤滑劑從所述構(gòu)件的所述內(nèi)部分散。
15.根據(jù)權(quán)利要求14 所述的設(shè)備，其中所述潤滑劑是潤滑劑和潤滑脂中的至少一種。
【文檔編號】F16H57/04GK103982637SQ201410044771
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年2月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月7日
【發(fā)明者】D.G.希爾, M.卡邦 申請人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司