一种高速齿轮箱的制作方法

本发明涉及齿轮箱技术领域，具体为一种高速齿轮箱。

背景技术：

目前，现有齿轮箱基本采用油池润滑，齿轮箱箱体采用球墨铸铁铸造或采用钢板拼焊，存在以下几个缺陷：1、油池润滑仅适用于封闭箱体内转速较低的齿轮传动，且油池润滑中润滑油的内摩擦损失较大，引起的发热比较严重；2、球墨铸铁的齿轮箱箱体中会存在直径大约为0.5-3mm，形状为球形、椭圆状或针孔状内壁光滑的孔洞，这些孔洞一般在铸件表皮下2-3mm分布，这对箱体的密封性能和强度会有不良影响；3、钢板拼焊的箱体，对焊缝的要求较高，如焊缝内有夹渣或者裂纹，会对箱体在振动环境下的使用寿命，且箱体焊接是会引起较大的变形，增加了箱体的加工难度。

技术实现要素：

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高速齿轮箱，解决了齿轮箱基本采用油池润滑，齿轮箱箱体采用球墨铸铁铸造或采用钢板拼焊，存在以下几个缺陷：1、油池润滑仅适用于封闭箱体内转速较低的齿轮传动，且油池润滑中润滑油的内摩擦损失较大，引起的发热比较严重；2、球墨铸铁的齿轮箱箱体中会存在直径大约为0.5-3mm，形状为球形、椭圆状或针孔状内壁光滑的孔洞，这些孔洞一般在铸件表皮下2-3mm分布，这对箱体的密封性能和强度会有不良影响；3、钢板拼焊的箱体，对焊缝的要求较高，如焊缝内有夹渣或者裂纹，会对箱体在振动环境下的使用寿命，且箱体焊接是会引起较大的变形，增加了箱体的加工难度的3个问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高速齿轮箱，包括左箱体、右箱体、低速转子、平行转子、高速转子、低速转子轴承、低速转子齿轮、平行转子轴承、平行转子一号齿轮、平行转子二号齿轮、高速转子轴承、高速转子齿轮、进油口管接头、喷油嘴、回油通道和回油口管接头，其中，所述左箱体和右箱体之间通过螺栓紧固组成一个完整齿轮箱体，并在齿轮箱体的内部设有低速转子轴承安装位、平行转子轴承安装位和高速转子轴承安装位，所述低速转子轴承安装位和高速转子轴承安装位同轴对应安装，所述平行转子轴承安装位对应安装于低速转子轴承安装位和高速转子轴承安装位的上方位置，所述低速转子通过低速转子轴承活动安装于低速转子轴承安装位内，所述平行转子通过平行转子轴承活动安装于平行转子轴承安装位内，所述高速转子齿轮通过高速转子轴承活动安装于高速转子轴承安装位内，所述低速转子齿轮设置于低速转子上，所述平行转子一号齿轮和平行转子二号齿轮前后设置于平行转子上，所述高速转子齿轮设置于高速转子上，所述低速转子齿轮与平行转子一号齿轮啮合且低速转子齿轮的直径大于平行转子一号齿轮的直径，所述平行转子二号齿轮与高速转子齿轮啮合且平行转子二号齿轮的直径大于高速转子齿轮的直径，所述右箱体上设有进油口，所述右箱体上设有与进油口连接的进油口管接头，所述进油口管接头远离齿轮箱体的一端连接有进油口液压泵，所述喷油嘴设置在齿轮箱体内低速转子齿轮与平行转子一号齿轮和平行转子二号齿轮与高速转子齿轮的啮合点处以及与低速转子轴承、平行转子轴承和高速转子轴承的对应位置，所述左箱体及右箱体内壁上均设有连通设置且与各喷油嘴一一对应连接的油路导向孔，所述回油通道设置于左箱体的底部内壁内，所述左箱体的底部设有与回油通道连通设置的回油口管接头，所述回油口管接头远离回油通道的一端连接有回油口液压泵，通过回油口液压泵将齿轮箱体内所回流的润滑油抽出。

进一步的，所述左箱体和右箱体加工完成后通过螺栓紧固，将合拢后的箱体组件安装在卧式加工中心上，一次装夹整体完成低速转子轴承安装位、平行转子轴承安装位和高速转子轴承安装位的镗孔工作。

进一步的，所述左箱体和右箱体均采用蜂窝状的结构设计。

进一步的，所述左箱体和右箱体均采用铝合金材质机加工成型，在左箱体及右箱体内壁通过加工深孔的方式来进行润滑油的引导流通。

进一步的，所述左箱体的顶部设有与齿轮箱体内腔连通设置的透气孔，所述透气孔上设有透气帽装置，通过透气帽装置所述使高速齿轮箱在运行过程中箱体内外的压力平衡。

进一步的，所述低速转子轴承、平行转子轴承和高速转子轴承均采用fag轴承。

进一步的，所述回油口管接头采用焊接的方式与左箱体固定连接。

进一步的，所述回油口管接头采用螺栓紧固的方式与左箱体固定连接。

进一步的，所述回油口液压泵的流量与进油口液压泵流量的比值为3:1。

（三）有益效果

本发明提供了一种高速齿轮箱，具备以下有益效果：

（1）、该高速齿轮箱，采用了喷油润滑的方式，使高速齿轮箱在运行过程中减少了润滑油摩擦所带来的功率损耗，同时在润滑油从箱体抽离的过程中也将箱体内的大部分热量带走，从而也起到给齿轮箱降温冷却的作用。

（2）、该高速齿轮箱，采用铝合金整体加工的箱体，既保证了箱体的精度和强度，同时又减小了箱体的重量。

附图说明

图1为本发明装配后的高速齿轮箱结构示意图；

图2为本发明中左箱体和右箱体的结构示意图；

图3为本发明中齿轮箱润滑油路分布示意图；

图4为本发明中低速转子（输入轴）的结构示意图。

图中：1、左箱体；2、右箱体；3、低速转子轴承安装位；4、平行转子轴承安装位；5、高速转子轴承安装位；6、低速转子；7、平行转子；8、高速转子；9、低速转子轴承；10、低速转子齿轮；11、平行转子轴承；12、平行转子一号齿轮；13、平行转子二号齿轮；14、高速转子轴承；15、高速转子齿轮；16、进油口管接头；17、油路导向孔；18、喷油嘴；19、回油通道；20、回油口管接头；21、透气孔；22、透气帽装置；23、导油管路;24、凹槽圆周。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，本发明提供一种技术方案：一种高速齿轮箱，包括左箱体1、右箱体2、低速转子6、平行转子7、高速转子8、低速转子轴承9、低速转子齿轮10、平行转子轴承11、平行转子一号齿轮12、平行转子二号齿轮13、高速转子轴承14、高速转子齿轮15、进油口管接头16、喷油嘴18、回油通道19和回油口管接头20，其中，所述左箱体1和右箱体2之间通过螺栓紧固组成一个完整齿轮箱体，通过螺栓紧固，便于左箱体1和右箱体2安装和拆卸，便于后期检修和维护，并在齿轮箱体的内部设有低速转子轴承安装位3、平行转子轴承安装位4和高速转子轴承安装位5，所述低速转子轴承安装位3和高速转子轴承安装位5同轴对应安装，所述平行转子轴承安装位4对应安装于低速转子轴承安装位3和高速转子轴承安装位5的上方位置，所述低速转子6通过低速转子轴承9活动安装于低速转子轴承安装位3内，所述平行转子7通过平行转子轴承11活动安装于平行转子轴承安装位4内，所述高速转子齿轮15通过高速转子轴承14活动安装于高速转子轴承安装位5内，所述低速转子齿轮10设置于低速转子6上，所述平行转子一号齿轮12和平行转子二号齿轮13前后设置于平行转子7上，所述高速转子齿轮15设置于高速转子8上，所述低速转子齿轮10与平行转子一号齿轮12啮合且低速转子齿轮10的直径大于平行转子一号齿轮12的直径，所述平行转子二号齿轮13与高速转子齿轮15啮合且平行转子二号齿轮13的直径大于高速转子齿轮15的直径，输入轴连接低速转子6，带动低速转子6转动，从而通过低速转子齿轮10带动平行转子一号齿轮12及平行转子7高速转动，平行转子7高速转动带动其上的平行转子二号齿轮13高速转动，从而带动与平行转子二号齿轮13啮合的高速转子齿轮15高速转动，满足高速转子8高速传动，所述右箱体2上设有进油口，所述右箱体2上设有与进油口连接的进油口管接头16，所述进油口管接头16远离齿轮箱体的一端连接有进油口液压泵，所述喷油嘴18设置在齿轮箱体内低速转子齿轮10与平行转子一号齿轮12和平行转子二号齿轮13与高速转子齿轮15的啮合点处以及与低速转子轴承9、平行转子轴承11和高速转子轴承14的对应位置，所述左箱体1及右箱体2内壁上均设有连通设置且与各喷油嘴18一一对应连接的油路导向孔17，所述回油通道19设置于左箱体1的底部内壁内，所述左箱体1的底部设有与回油通道19连通设置的回油口管接头20，所述回油口管接头20远离回油通道19的一端连接有回油口液压泵，通过回油口液压泵将齿轮箱体内所回流的润滑油抽出，通过箱体上的油路导向孔17和箱体内的管路将润滑油引入到各个喷油嘴18处，给轴承和齿轮的啮合点喷油润滑及冷却，润滑油喷入到各润滑点后，回流到箱体内，再通过回油口管接头20连接回油口液压泵，将箱体内所回流的润滑油抽出。

具体来说，所述左箱体1和右箱体2加工完成后通过螺栓紧固，将合拢后的箱体组件安装在卧式加工中心上，一次装夹整体完成低速转子轴承安装位3、平行转子轴承安装位4和高速转子轴承安装位5的镗孔工作。

具体来说，所述左箱体1和右箱体2均采用蜂窝状的结构设计；所述左箱体1和右箱体2均采用铝合金材质机加工成型，在左箱体1及右箱体2内壁通过加工深孔的方式来进行润滑油的引导流通，保证了箱体强度的同时，又减轻了箱体的重量。

具体来说，所述左箱体1的顶部设有与齿轮箱体内腔连通设置的透气孔21，所述透气孔21上设有透气帽装置，通过透气帽装置所述使高速齿轮箱在运行过程中箱体内外的压力平衡。

具体来说，所述低速转子轴承9、平行转子轴承11和高速转子轴承14均采用fag轴承，高速齿轮箱中轴承的选择，根据高速齿轮箱运行的转速、载荷计算轴承的静、动载荷，依据计算结果选择了满足要求的fag轴承，确定轴承型号后再对轴承进行轴承寿命校核计算，最后选择了性能寿命均能满足高速齿轮箱要求的fag轴承。

具体来说，所述回油口管接头20采用焊接的方式与左箱体1固定连接。

具体来说，所述回油口管接头20采用螺栓紧固的方式与左箱体1固定连接。

具体来说，所述回油口液压泵的流量与进油口液压泵流量的比值为3:1，为保证箱体内没有润滑油积余，回油口液压泵的流量与进油口液压泵流量的比值为3:1。

在实际应用中，高速齿轮箱内部设有与油路导向孔17连接的导油管路23，如图3所示，高速齿轮箱由进油口管接头16进油，通过油路导向孔17、导油管路23将润滑油引导至各个喷油嘴18，根据箱体内喷油,18的数量和喷油嘴18的直径，计算出进油口的压力需要50kp，在此压力下各个喷油嘴18能确保将润滑油喷到各个润滑点上。同时为保证箱体内不存在积油的情况，抽油口的流量设置为进油口的3倍；

在实际应用中，低速转子6的一端连接有辅助动力连接花键，低速转子6与辅助动力连接花键端部之间设有凹槽圆周24，如图4所示，在低速转子6（输入轴）与辅助动力连接花键端部处加工一道凹槽圆周24，此处的强度能够满足高速齿轮箱正常运转时的载荷要求，一旦高速齿轮箱出现卡滞情况，连接花键会从凹槽圆周24处断开，从而起到保护辅助动力的作用。

使用时，通过进油口液压泵从进油口管接头16为高速齿轮箱注入润滑油，通过箱体上的油路导向孔17和箱体内的管路将润滑油引入到各个喷油嘴18处，给轴承和齿轮的啮合点喷油润滑及冷却，润滑油喷入到各润滑点后，回流到箱体内，再通过回油口管接头20连接回油口液压泵，将箱体内所回流的润滑油抽出，为保证箱体内没有润滑油积余，回油口液压泵的流量是进油口液压泵流量的三倍以上，由于回油口液压泵的抽油流量较大，为防止箱体内出现真空的情况，在箱体上设置了一个透气帽装置22，从而保证高速齿轮箱在运行过程中箱体内外的压力平衡，左箱体1和右箱体2均采用铝合金材质机加工成型，在箱体内壁通过加工深孔的方式来进行润滑油的引导流通，同时左箱体1和右箱体2均采用蜂窝状的结构设计，在保证箱体强度的同时，又减轻了箱体的重量，齿轮箱加工时，先将左箱体1、右箱体2分别加工完成后，使用螺栓将左右箱体合拢固定在一起，将合拢后的箱体组件安装在卧式加工中心上，一次装夹整体完成低速转子轴承安装位3、平行转子轴承安装位4和高速转子轴承安装位5三处轴承安装孔的镗孔工作，从而确保了各个轴承安装孔之间的相对位置度的要求。

综上可得，本发明采用了喷油润滑的方式，使高速齿轮箱在运行过程中减少了润滑油摩擦所带来的功率损耗，同时在润滑油从箱体抽离的过程中也将箱体内的大部分热量带走，从而也起到给齿轮箱降温冷却的作用，采用铝合金整体加工的箱体，既保证了箱体的精度和强度，同时又减小了箱体的重量。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。