本發(fā)明涉及專用車軸齒輪箱車軸軸系部件及裝配領域，具體講涉及一種車軸齒輪箱用車軸軸系部件。

背景技術：

作為軌道車傳動系統(tǒng)最后一個總成的車軸齒輪箱位于軌道車兩輪對之間的車軸上。車軸齒輪箱有單級齒輪式和雙級齒輪兩種，齒輪箱包括上箱體、下箱體、螺線散齒輪、圓柱斜齒輪、密封圈和法蘭盤；車軸齒輪箱兩端車軸處，采用兩個圓錐滾子滾動軸承，背靠背安放，共同承擔來自外界的徑向力和軸向力。車軸齒輪箱將傳遞過來的動力改變90°，并將輸入扭矩放大、轉速降低，驅動輪對，使軌道車行駛。車軸齒輪箱的車軸兩端處分別布置兩個錐軸承，共同承擔來自驅動錐齒輪和外界的徑向力、軸向力。

隨著技術的發(fā)展，產品小型化、輕量化的需求增強，用于動力傳遞的錐齒輪對的安裝調整要求精度也越來越高；同時，為了平衡錐齒輪實際運行精度的需求和軸承熱平衡之間的矛盾，需要對車軸軸系的軸向間隙進行精確控制。但是，由于車軸本身重量較高(幾百公斤，甚至近一噸)，采用一般常規(guī)結構，很難實現上述功能的需求。

為滿足現有技術的發(fā)展需要，本發(fā)明提供一種車軸箱用車軸軸系部件。

技術實現要素：

為滿足現有技術的發(fā)展方向需要，增強產品的小型化和輕量化發(fā)展，本發(fā)明提供一種適合于車軸齒輪箱車軸被動錐齒輪位置調整、軸系游隙控制的專用結構形式和裝配關系。

本發(fā)明提供的車軸齒輪箱用車軸軸系部件，所述車軸齒輪箱包括：一端設置圓柱齒輪，另一端設置錐齒輪的中間軸；所述圓柱齒輪與平行于所述中間軸的輸入軸上的圓柱齒輪分別垂直于所述中間軸和所述輸入軸軸線，且兩所述圓柱齒輪相嚙合；所述錐齒輪與垂直于所述中間軸的車軸上的被動錐齒輪嚙合；所述車軸軸系部件與所述車軸同軸心連接；其改進之處在于，所述軸系部件的數目為二，且鏡像對稱設置；所述軸系部件包括軸承和軸承端蓋；所述被動錐齒輪設置于兩個所述軸系部件中的一個車軸上。

本發(fā)明提供第一優(yōu)選技術方案，所述被動錐齒輪與所述車軸間設有隔圈；所述隔圈由所述車軸的軸肩定位安裝于車軸上。

本發(fā)明提供第二優(yōu)選技術方案，所述車軸兩端的錐軸承通過所述車軸的軸肩和所述隔圈的端面軸向定位。

本發(fā)明提供第三優(yōu)選技術方案，所述軸承設置于所述錐軸承的外圈處；所述軸承兩端分別設有垂直于軸向的外側擋邊和內側擋邊；所述外側擋邊上有螺紋過孔。

本發(fā)明提供第四優(yōu)選技術方案，所述車軸在兩端軸承的內圈定位安裝有密封件；所述軸承下方的軸承座內設有垂直于軸向且延伸至錐軸承外圈端面的安裝有內螺母的內螺紋。

本發(fā)明提供第五優(yōu)選技術方案，所述被動錐齒輪與所述密封件均以過盈方式安裝于所述車軸上；所述被動錐齒輪表面滲碳深度為1.2～1.8，58～62HRC的由按質量百分數計的下述組份制得：C:3.1～3.4；Si:1.5～2.0；Mn:0.6～0.9；P:≤0.15；S：≤0.12。

本發(fā)明提供第六優(yōu)選技術方案，所述軸承端蓋位于軸承座外側；所述軸承端蓋通過螺釘和彈墊與軸承座和車軸齒輪箱連接。

本發(fā)明提供第七優(yōu)選技術方案，所述軸承端蓋選用材料由按質量百分數計的下述組份制得：C:3.0～3.5；Si:1.8～2.1；Mn:0.5～0.8；P:≤0.2；S:≤0.12。

與最接近的現有技術比，本發(fā)明提供的技術方案具有以下優(yōu)異效果：

1、本發(fā)明提供的部件采用雙螺母方式，對布置在車軸上一對面對面軸承實現雙向軸系預緊和單向位置調整的功能；采油工配磨軸承端蓋的方式，固化調整后的車軸齒輪箱車軸被動錐齒輪的位置和軸系間隙，有效解決較高自重車軸的被動錐齒輪位置調整和軸系間隙控制的問題，并實現該部件在實際軌道車運行中的穩(wěn)定可靠。

2、本發(fā)明提供的技術方案采用較為簡單的結構形式，較少的件數量、合理的力布置方式以及較低的加工成本，實現了較高自重車軸軸系向位置及軸向間隙的精確調整和控制，提升車軸齒輪箱錐齒輪副綜合承載能力，同時節(jié)約了加工成本，實現性能和經濟性同時提升的效果。

附圖說明

圖1為現有技術中的車軸齒輪箱結構示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的車軸軸系零部件結構裝配關系圖；

其中，1-1：車軸齒輪箱；1-2：輸入軸；1-3：軸承；1-4：被動圓柱齒輪；1-5：中間軸；1-6：車軸；1-端蓋；2-密封；3-螺母；4-第一軸承；5-被動錐齒輪；

6-第二軸承；7-隔圈；8-車軸；9-彈墊；10-螺釘；11-錐軸承。

具體實施方式

以下將結合實施例和附圖說明，對本發(fā)明提供的技術方案作進一步詳細的介紹。

為實現較高自重條件下車軸被動錐齒輪的精確位置調整和軸系間隙的精確控制，提升車軸齒輪箱錐齒輪動力傳遞的綜合性能，如圖1提供的部件裝配關系圖，本發(fā)明提供的部件中，在車軸齒輪箱的車軸兩端布置面對面錐軸承，采用雙螺母的結構形式，擠壓軸承外圈，通過螺紋擰緊提供的軸向力和錐軸承的錐面，有效控制較高軸重車軸的徑向位置，在此條件下，通過兩端螺母雙向預緊的方式，實現車軸軸系的間隙精確控制；通過兩端螺母同向預緊的方式，實現車軸上被動錐齒輪的精確裝配位置調整。

在軸承外圈部位設計軸承座，保證螺紋在調整過程中的強度和擰緊力矩數據的一致性；在螺母的外端設計了可配磨的軸承端蓋，保證在使用過程中控制間隙和位置的穩(wěn)定性；完成調整后，裝入軸承端蓋，螺母由原來的調整間隙控制功能，轉換為調整彈墊的功能，所有控制的間隙和位置的穩(wěn)定性，均通過軸承端蓋配磨的厚度和端蓋螺釘實現，保證在實際運行過程中的穩(wěn)定和可靠。

如圖1所示的車軸齒輪箱的示意圖，所述車軸齒輪箱1-1包括一端設置有被動錐齒輪的車軸1-6與平行設置的中間軸1-5和輸入軸1-2；所述中間軸軸心低于所述輸入軸軸心；所述輸入軸上設置有與被動圓柱齒輪1-4嚙合的主動圓柱齒輪；所述主動圓柱齒輪的厚度大于所述被動錐齒輪；所述中間軸包括同軸心設置的主動錐齒輪與被動圓柱齒輪；齒輪箱內部輸入軸由軸承座1-3固定于車軸齒輪箱的箱體上，所述車軸齒輪箱兩端車軸上安裝有車軸軸系部件。

如圖2所示的車軸齒輪箱兩端車軸上安裝的車軸軸系部件的詳細結構設計為：被動錐齒輪5通過過盈方式連接在車軸8上；隔圈7通過與車軸8的軸肩定位裝在車軸上；兩端錐軸承11分別通過車軸8的軸肩和隔圈7的端面軸向定位，裝在車軸上；

第一軸承4和第二軸承6分別裝在左右兩個錐軸承的外圈處，軸向有與箱體固定的擋邊及螺紋過孔，且兩個軸承座內加工有內螺紋；兩個螺母3通過螺紋配合裝配在左右軸承座內，且螺母內側端面與兩個錐軸承的外圈端面直接接觸；

兩個密封2通過過盈方式安裝在車軸上，軸向通過兩端錐軸承的內圈定位；兩側端 蓋1經調整后測量螺母與軸承座外端面距離后，配磨端蓋的止口高度后，裝在軸承座的外側；然后連接螺釘10和彈墊9通過端蓋1和軸承座與箱體連接，形成一個完整的軸系結構。

安裝流程如下：

(1)將被動錐齒輪5、隔圈7和包含有滾柱和保持架的兩端軸承內圈與車軸8組成組件1；將左右軸承座、兩個錐軸承外圈和兩端螺母分別組成組件2和組件3；

(2)把組件2和組件3預裝在組件1相應的位置處，形成新的組件4，將組件4組裝在車軸齒輪箱箱體的相應位置；

(3)在軸承座與車軸齒輪箱箱體下端面貼合處，預裝與下箱體固定的工藝螺釘，確保軸承座與下箱體端面貼合處無縫隙；

(4)預緊右軸承座處的螺母，實現軸承外圈帶動車軸整體向左側移動，直至被動錐齒輪與主動錐齒輪之間無側隙，擰緊力矩達到能托起車軸軸系零件重量力矩的2倍，記為擰緊力矩1；

預緊左軸承座處的螺母，實現左側軸承外圈沿車軸軸線方向向右移動，以消除兩個軸承之間的軸向間隙，擰緊力矩達到擰緊力矩1；

(5)以低于10轉/分鐘的轉速，轉動車軸及軸系零件，轉動時間要足以能夠消除由于預緊帶來軸承外圈傾斜的誤差；同時預緊車齒箱兩端螺母，擰緊力矩達到擰緊力矩1的兩倍；向外松右端螺母至主被齒之間有合理間隙；向里擰緊左端螺母至車軸上軸系游隙達到控制值為止；

(6)分別測量左右兩端螺母端面到軸承座端面的距離實際值；分別配磨左右軸承端蓋止口的厚度值；

(7)左右兩端分別裝入密封和軸承端蓋；而后裝入端蓋和軸承座的擰緊螺釘，并把螺釘擰緊到要求的預緊力矩。

螺紋的擰緊力矩1如下式(1)所示計算：

其中，β：螺母的摩擦系數；d：螺紋的公稱直徑；F_y：螺紋的擰緊力矩1下螺紋產生的軸向力；F_x：螺紋的擰緊力矩1下螺紋產生的徑向力；α：錐軸承錐角。

從錐軸承的幾何關系可知，軸向力和徑向之間的關系為錐軸承錐角正切值的倒數。 由上述兩個條件即可求的擰緊力矩1的值。

通過上述結構和實施方法，車軸被動錐齒輪的位置調整精度可達到0.05mm以內，軸系間隙值可以控制在0.03mm以內，提高了車軸齒輪箱錐齒輪及車軸軸系的綜合性能。

本發(fā)明采用了特定的結構和裝配方法，解決了車軸齒輪箱較高自重車軸被動齒輪位置調整和軸向間隙控制難的問題，研究達到了滿意的效果，并取得了良好的應用效果。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，均在申請待批的本發(fā)明的權利要求保護范圍之內。