一種錐齒輪箱的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型為一種錐齒輪箱，該錐齒輪箱輸入軸一端設(shè)有小錐齒輪，鄰近小錐齒輪處順序設(shè)有一圓柱滾子軸承組和一球面滾子推力軸承組，兩個(gè)軸承組分別抵靠并固定于輸入軸上凸設(shè)的軸肩兩側(cè)；圓柱滾子軸承組包括并列設(shè)置的兩個(gè)圓柱滾子軸承；球面滾子推力軸承組包括兩個(gè)背對背設(shè)置的球面滾子推力軸承，兩個(gè)軸承之間設(shè)有一環(huán)形壓板，位于外側(cè)的球面滾子推力軸承由圓螺母固定；環(huán)形壓板與圓柱滾子軸承組的軸承外圈之間設(shè)有一定位環(huán)；輸入軸套設(shè)于一套筒中，該套筒一端設(shè)有固定兩個(gè)軸承組的第一支撐部；第一支撐部固定于箱體中，內(nèi)部設(shè)有定位階梯孔，環(huán)形壓板抵靠于該孔上。該錐齒輪箱對輸入軸提出全新的軸承配置，可大大提高軸承壽命，滿足使用要求。
【專利說明】一種錐齒輪箱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是關(guān)于機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種小型棒材生產(chǎn)線中平立轉(zhuǎn)換軋機(jī)傳動錐齒輪箱輸入軸結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代棒材軋制生產(chǎn)中，有兩種生產(chǎn)模式，一種單根軋制，一種是切分軋制。單根軋制理想的軋機(jī)配備是平立(平軋立軋)交替布置；切分軋制時(shí)，(切分后)軋機(jī)必須水平布置。這就要求，連軋主軋線末端的軋機(jī)為平立可轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。如圖4A、圖4B所示，為軋機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，該軋機(jī)9包括有主電機(jī)91、離合器92、分配齒輪箱93和錐齒輪箱94，圖中95為軋制中心線。單根軋制時(shí)，為立軋模式(如圖4A所示)；切分軋制時(shí)為平軋模式(如圖4B所示)ο
[0003]在上述現(xiàn)有軋機(jī)結(jié)構(gòu)中，錐齒輪箱94是傳動機(jī)構(gòu)中的一個(gè)必要環(huán)節(jié)，在立軋生產(chǎn)時(shí)，錐齒輪箱傳遞扭矩，平軋生產(chǎn)中，錐齒輪箱空轉(zhuǎn)不傳遞扭矩。
[0004]隨著生產(chǎn)效率的不斷提高，軋機(jī)功率不斷增大(由原來的100kW增加到1500kW)力能參數(shù)(傳遞力矩)提高了 50%左右。但是由于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)限制，錐齒輪箱的外形安裝尺寸沒有加大的空間，按照原來的結(jié)構(gòu)型式，有的軸承計(jì)算壽命僅能達(dá)到幾千小時(shí)，不能滿足生產(chǎn)要求。如圖3所示，是現(xiàn)有錐齒輪箱94的結(jié)構(gòu)簡圖。該現(xiàn)有錐齒輪箱94包括有輸入軸941、輸出軸942和箱體943，輸入軸941 一端設(shè)置小錐齒輪9411，輸入軸上鄰近小錐齒輪9411的位置設(shè)有第一圓錐滾子軸承9412，遠(yuǎn)離小錐齒輪9411的位置設(shè)有第一圓柱滾子軸承9413 ;輸出軸942中設(shè)置大錐齒輪9421，輸出軸上鄰近大錐齒輪9421的一端設(shè)有第二圓錐滾子軸承9422，遠(yuǎn)離大錐齒輪9421的一端設(shè)有第二圓柱滾子軸承9423 ;所述大、小錐齒輪相互嚙合；所述箱體943上設(shè)有軸承座944 ;箱體上沿著輸入軸的延伸方向設(shè)有套筒945，所述第一圓柱滾子軸承9413設(shè)置在所述套筒945的外端。如圖3所示，輸入軸941通過第一圓錐滾子軸承9412和第一圓柱滾子軸承9413安裝在套筒945上，套筒945通過軸孔配合(定位)安裝在箱體943上，通過螺栓將套筒945緊固于箱體上；輸出軸942通過第二圓錐滾子軸承9422和第二圓柱滾子軸承9423及軸承座944安裝在箱體943上。
[0005]小錐齒輪9411與大錐齒輪9421齒數(shù)相同，螺旋方向相反；齒輪嚙合時(shí)，有切向力、徑向力和軸向力。因?yàn)辇X輪齒數(shù)相同，在中點(diǎn)螺旋角為35° (最常用)時(shí)，齒輪旋向與轉(zhuǎn)動方向有兩種選擇，軸向力特性如下:
[0006]選擇一:同向組合(主動輪螺旋方向與轉(zhuǎn)動方向相同，參相關(guān)手冊)時(shí)，小錐齒輪9411軸向力指向錐齒輪大端，大錐齒輪9421軸向力指向錐齒輪小端。
[0007]選擇二:異向組合(主動輪螺旋方向與轉(zhuǎn)動方向相反，參相關(guān)手冊)時(shí)，小錐齒輪9411軸向力指向錐齒輪小端，大錐齒輪9421軸向力指向錐齒輪大端。
[0008]當(dāng)選擇一時(shí)，小錐齒輪9411受到的軸向力指向齒輪大端(圖示向右)，通過計(jì)算，(按傳遞力矩19kN.m)第一圓錐滾子軸承9412的計(jì)算壽命最低，不超過5000小時(shí)。
[0009]當(dāng)選擇二時(shí)，大錐齒輪9421受到的軸向力指向齒輪大端(圖示向下)，通過計(jì)算，(按傳遞力矩19kN.m)第二圓錐滾子軸承9422的計(jì)算壽命最低，不超過8000小時(shí)。
[0010]如果通過加大軸承規(guī)格提高軸承的額定動載荷，軸承的額定轉(zhuǎn)速又不能滿足要求。
[0011]綜上所述，上述兩種配置方案，軸承壽命都不能滿足生產(chǎn)要求。
[0012]由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關(guān)行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)與實(shí)踐，提出一種錐齒輪箱，以克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0013]本實(shí)用新型的目的在于提供一種錐齒輪箱，對輸入軸提出全新的軸承配置，可大大提高軸承壽命，滿足使用要求。
[0014]本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種錐齒輪箱，該錐齒輪箱包括有箱體，箱體中設(shè)有輸入軸和輸出軸，所述輸入軸一端設(shè)有小錐齒輪，輸出軸上設(shè)有大錐齒輪，所述大、小錐齒輪相互嚙合；輸出軸上鄰近大錐齒輪的一端設(shè)有一對圓錐滾子軸承，遠(yuǎn)離大錐齒輪的一端設(shè)有第二圓柱滾子軸承；所述輸入軸上鄰近小錐齒輪的位置順序設(shè)有一圓柱滾子軸承組和一球面滾子推力軸承組，該兩組軸承由輸入軸上凸設(shè)的一軸肩分隔，圓柱滾子軸承組和球面滾子推力軸承組分別抵靠并固定于所述軸肩的兩側(cè)；所述圓柱滾子軸承組由并列設(shè)置的第三圓柱滾子軸承和第四圓柱滾子軸承構(gòu)成；所述球面滾子推力軸承組由兩個(gè)背對背設(shè)置的球面滾子推力軸承構(gòu)成，兩個(gè)球面滾子推力軸承之間設(shè)有一環(huán)形壓板，位于外側(cè)的球面滾子推力軸承由圓螺母固定；所述環(huán)形壓板與圓柱滾子軸承組的軸承外圈之間設(shè)有一定位環(huán)；輸入軸上遠(yuǎn)離小錐齒輪的位置設(shè)有第一圓柱滾子軸承；所述輸入軸套設(shè)于一套筒中，該套筒一端設(shè)有固定圓柱滾子軸承組和球面滾子推力軸承組的第一支撐部，套筒另一端設(shè)有固定第一圓柱滾子軸承的第二支撐部；所述第一支撐部固定于箱體中；所述第一支撐部內(nèi)設(shè)有定位階梯孔，所述環(huán)形壓板抵靠于所述定位階梯孔上，圓柱滾子軸承組外側(cè)設(shè)有固定于第一支撐部的軸承蓋。
[0015]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述環(huán)形壓板上周向均勻設(shè)有多個(gè)透孔，各透孔內(nèi)分別設(shè)有壓簧，各壓簧兩端分別與環(huán)形壓板兩側(cè)球面滾子推力軸承的外圈接觸。
[0016]在本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施方式中，所述環(huán)形壓板分別與兩側(cè)的球面滾子推力軸承留有0.10?0.15mm的間隙。
[0017]由上所述，錐齒輪箱中輸入軸上的軸承全新配置，圓柱滾子軸承組和球面滾子推力軸承組共同承擔(dān)原有技術(shù)中圓錐滾子軸承組的功能，圓柱滾子軸承組只承受徑向力，靠近軸肩側(cè)的一個(gè)球面滾子推力軸承承受軸向力，并通過置于兩個(gè)球面滾子推力軸承之間的環(huán)形壓板傳遞到套筒，再到箱體上，各軸承受力得到改善；并且在另一球面滾子推力軸承、軸承蓋、定位環(huán)、環(huán)形壓板、圓螺母的作用下，軸承組軸向定位可靠；置于環(huán)形壓板透孔中的壓簧消除環(huán)形壓板與兩個(gè)球面滾子推力軸承之間軸向間隙，并傳遞部分載荷給定位用的球面滾子推力軸承，使該軸承球面滾子始終與內(nèi)圈、外圈接觸，避免因變載荷導(dǎo)致滾動體與軸承套圈的沖擊，由此，使軸承壽命顯著提高，滿足使用要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]以下附圖僅旨在于對本實(shí)用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范圍。其中:
[0019]圖1:為本實(shí)用新型錐齒輪箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2:為本實(shí)用新型錐齒輪箱的局部放大圖。
[0021]圖3:為現(xiàn)有錐齒輪箱的結(jié)構(gòu)簡圖。
[0022]圖4A:為立軋模式示意圖。
[0023]圖4B:為平軋模式示意圖。
[0024]圖中:10錐齒輪箱，11輸入軸，12輸出軸，13箱體，14套筒，
[0025]111小錐齒輪，112圓柱滾子軸承組，113球面滾子推力軸承組，
[0026]114---軸肩，115---環(huán)形壓板，116---圓螺母，117---定位環(huán)，
[0027]121---大維齒輪，122---圓維滾子軸承，123---第二圓柱滾子軸承，
[0028]1121---第二圓柱滾子軸承，1122---第四圓柱滾子軸承，11221---外圈，
[0029]1131球面滾子推力軸承，1132球面滾子推力軸承，
[0030]11321內(nèi)圈，11322外圈，141第一支撐部，1411定位階梯孔，
[0031]142---第二支撐部，143---軸承蓋，
[0032]9---軋機(jī)，91---主電機(jī)，92---尚合器，93---分配齒輪箱，94---維齒輪箱，
[0033]95軋制中心線，941輸入軸，942輸出軸，943箱體，944軸承座，
[0034]945套筒，9411小錐齒輪，9412第一圓錐滾子軸承，
[0035]9413---第一圓柱滾子軸承，9421---大維齒輪,9422---第二圓維滾子軸承，
[0036]9423---第二圓柱滾子軸承

【具體實(shí)施方式】
[0037]為了對本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【專利附圖】

【附圖說明】本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0038]如圖1所示，本實(shí)用新型提出一種錐齒輪箱，該錐齒輪箱10包括有輸入軸11、輸出軸12、箱體13，輸入軸11 一端設(shè)有小錐齒輪111，輸出軸12上設(shè)有大錐齒輪121，小錐齒輪111與大錐齒輪121相互嚙合；輸出軸12上鄰近大錐齒輪121的一端設(shè)有一對圓錐滾子軸承122，遠(yuǎn)離大錐齒輪121的一端設(shè)有第二圓柱滾子軸承123。如圖2所示，輸入軸11上接近小錐齒輪111的位置順序設(shè)有圓柱滾子軸承組112和球面滾子推力軸承組113，圓柱滾子軸承組112和球面滾子推力軸承組113分別抵靠并固定于輸入軸11上凸設(shè)的軸肩114兩偵U。其中，圓柱滾子軸承組112由并列設(shè)置的第三圓柱滾子軸承1121和第四圓柱滾子軸承1122組成,球面滾子推力軸承組113由兩個(gè)背對背設(shè)置的球面滾子推力軸承1131和1132構(gòu)成，球面滾子推力軸承1131和1132之間設(shè)有一環(huán)形壓板115，位于外側(cè)的球面滾子推力軸承1132由圓螺母116固定；環(huán)形壓板115與圓柱滾子軸承組112中靠近軸肩114側(cè)的第四圓柱滾子軸承1122外圈11221之間設(shè)有一定位環(huán)117，進(jìn)行軸向定位。如圖1所示，輸入軸11上遠(yuǎn)離小錐齒輪111的位置設(shè)有第一圓柱滾子軸承118 ;輸入軸11套設(shè)于一套筒14中，該套筒14 一端設(shè)有固定圓柱滾子軸承組112和球面滾子推力軸承組113的第一支撐部141，套筒14另一端設(shè)有固定第一圓柱滾子軸承118的第二支撐部142。如圖2所示，第一支撐部141固定于箱體13中；第一支撐部141內(nèi)設(shè)有定位階梯孔1411，環(huán)形壓板115抵靠于定位階梯孔1411上，圓柱滾子軸承組112外側(cè)設(shè)有固定于第一支撐部141的軸承蓋143。
[0039]由上所述，錐齒輪箱中輸入軸上的軸承全新配置，圓柱滾子軸承組和球面滾子推力軸承組共同承擔(dān)原有技術(shù)中圓錐滾子軸承組的功能，圓柱滾子軸承組只承受徑向力，靠近軸肩側(cè)的一個(gè)球面滾子推力軸承承受軸向力，并通過置于兩個(gè)球面滾子推力軸承之間的環(huán)形壓板傳遞到套筒，再到箱體上，各軸承受力得到改善；并且在另一球面滾子推力軸承、軸承蓋、定位環(huán)、環(huán)形壓板、圓螺母的作用下，軸承組軸向定位可靠，從而使軸承壽命顯著提高，滿足使用要求。
[0040]進(jìn)一步，如圖2所示，環(huán)形壓板115上周向均勻設(shè)有多個(gè)透孔1151，各透孔內(nèi)分別設(shè)有壓簧1152，各壓簧1152兩端分別與環(huán)形壓板115兩側(cè)球面滾子推力軸承1131、1132的外圈接觸，環(huán)形壓板115分別與兩側(cè)的球面滾子推力軸承1131、1132留有0.10?0.15mm的間隙。壓簧1152消除該軸向間隙，并傳遞部分載荷給遠(yuǎn)離軸肩114側(cè)的球面滾子推力軸承1132，使該軸承球面滾子始終與內(nèi)圈11321、外圈11322接觸，避免因變載荷導(dǎo)致滾動體與軸承套圈的沖擊。
[0041]進(jìn)一步，在本實(shí)施方式中，套筒14為焊接件，第一支撐部141是由螺栓固定于箱體13上，箱體13與第一支撐部141之間設(shè)有相應(yīng)的軸孔配合的定位結(jié)構(gòu)。
[0042]進(jìn)一步，在本實(shí)施方式中，采用同向組合(即:主動輪螺旋方向與轉(zhuǎn)動方向相同，參照相關(guān)手冊)，工作時(shí):齒輪軸向力通過軸肩114傳遞給球面滾子推力軸承1131，再通過環(huán)形壓板115傳遞給套筒14的第一支撐部141，再傳遞給箱體13，圖中右側(cè)的球面滾子推力軸承1132不承受軸向力，只起定位作用。通過調(diào)整圓螺母116，可以調(diào)整球面滾子推力軸承組的軸向總間隙。
[0043]由上所述，錐齒輪箱中輸入軸上的軸承全新配置，圓柱滾子軸承組和球面滾子推力軸承組共同承擔(dān)原有技術(shù)中圓錐滾子軸承組的功能，圓柱滾子軸承組只承受徑向力，靠近軸肩側(cè)的一個(gè)球面滾子推力軸承承受軸向力，并通過置于兩個(gè)球面滾子推力軸承之間的環(huán)形壓板傳遞到套筒，再到箱體上，各軸承受力得到改善；并且在另一球面滾子推力軸承、軸承蓋、定位環(huán)、環(huán)形壓板、圓螺母的作用下，軸承組軸向定位可靠，從而使軸承壽命顯著提高，滿足使用要求。
[0044]以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種錐齒輪箱，該錐齒輪箱包括有箱體，箱體中設(shè)有輸入軸和輸出軸，所述輸入軸一端設(shè)有小錐齒輪，輸出軸上設(shè)有大錐齒輪，所述大、小錐齒輪相互嚙合；輸出軸上鄰近大錐齒輪的一端設(shè)有一對圓錐滾子軸承，遠(yuǎn)離大錐齒輪的一端設(shè)有第二圓柱滾子軸承；其特征在于:輸入軸上鄰近小錐齒輪的位置順序設(shè)有一圓柱滾子軸承組和一球面滾子推力軸承組，該兩組軸承由輸入軸上凸設(shè)的一軸肩分隔，圓柱滾子軸承組和球面滾子推力軸承組分別抵靠并固定于所述軸肩的兩側(cè)；所述圓柱滾子軸承組由并列設(shè)置的第三圓柱滾子軸承和第四圓柱滾子軸承構(gòu)成；所述球面滾子推力軸承組由兩個(gè)背對背設(shè)置的球面滾子推力軸承構(gòu)成，兩個(gè)球面滾子推力軸承之間設(shè)有一環(huán)形壓板，位于外側(cè)的球面滾子推力軸承由圓螺母固定；所述環(huán)形壓板與圓柱滾子軸承組的軸承外圈之間設(shè)有一定位環(huán)；輸入軸上遠(yuǎn)離小錐齒輪的位置設(shè)有第一圓柱滾子軸承；所述輸入軸套設(shè)于一套筒中，該套筒一端設(shè)有固定圓柱滾子軸承組和球面滾子推力軸承組的第一支撐部，套筒另一端設(shè)有固定第一圓柱滾子軸承的第二支撐部；所述第一支撐部固定于箱體中；所述第一支撐部內(nèi)設(shè)有定位階梯孔，所述環(huán)形壓板抵靠于所述定位階梯孔上，圓柱滾子軸承組外側(cè)設(shè)有固定于第一支撐部的軸承蓋。
2.如權(quán)利要求1所述的錐齒輪箱，其特征在于:所述環(huán)形壓板上周向均勻設(shè)有多個(gè)透孔，各透孔內(nèi)分別設(shè)有壓簧，各壓簧兩端分別與環(huán)形壓板兩側(cè)球面滾子推力軸承的外圈接觸。
3.如權(quán)利要求2所述的錐齒輪箱，其特征在于:所述環(huán)形壓板分別與兩側(cè)的球面滾子推力軸承留有0.10?0.15臟的間隙。
【文檔編號】F16H57/038GK204114078SQ201420546923
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】楊國際, 李浧, 王任全, 丁玉龍 申請人:北京京誠瑞信長材工程技術(shù)有限公司, 中冶京誠工程技術(shù)有限公司