具有润滑系统驱动功能的高可靠度取力机构的制作方法
【专利摘要】本发明属于车辆底盘传动【技术领域】，具体涉及一种具有润滑系统驱动功能的高可靠度取力机构。该机构包括注油塞、磁性放油塞、输出座、旋转密封圈A、堵塞、支承座、铜套、主动齿轮、从动齿轮、挂档轴、密封座、挂档拨叉、滑动啮合套、O型密封圈、钢球、弹簧、锥套、电气压力开关、取力轴、角接触球轴承A、取力法兰盘、开槽螺母、油封座、旋转密封圈B、联泵轴、角接触球轴B、油泵支座、旋转密封圈C、定位销。本发明具有高强度、高寿命、高可靠度，润滑系统接口适应性强，并以其特有的同时驱动润滑系统，实现滚针轴承润滑需求的功能优点，不仅满足了分动箱功能要求，还填补了国内外传动箱该项技术的空白。
【专利说明】具有润滑系统驱动功能的高可靠度取力机构
【技术领域】
[0001]本发明属于车辆底盘传动【技术领域】,具体涉及一种具有在取力动力输出的同时为润滑系统提供连续动力，并可为输入轴旋转油腔导入润滑油特点的高可靠度取力机构。
【背景技术】
[0002]车辆底盘采用的分动箱需实现停车状态下大载荷连续取力输出动力；同时在停车状态下能为分动箱自身润滑系统运转提供连续动力；具有将润滑油有效导入分动箱输入轴旋转油腔，实现滚针轴承润滑需求；并且该取力机构可靠度要求为99.9%，须极高可靠度。
[0003]根据分动箱功能需求，在国外已有德国采艾福等少数公司拥有具有该项功能技术的分动箱，但其可靠性无法达到99.9%，且不具备完成输入轴滚针润滑需求；在国内大载荷分动箱研究生产较少，其取力机构可靠度不足，安全系数较低，仅具有单一取力功能而无法实现同时提供润滑系统连续动力，更无法实现输入轴滚针轴承的润滑，因此需要设计具有同时驱动润滑系统功能的分动箱取力机构。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种具有在取力动力输出的同时为润滑系统提供连续动力，并可为输入轴旋转油腔导入润滑油特点的高可靠度取力机构，以满足分动箱功能及整车功能需求，满足分动箱在各使用工况下润滑系统可以连续工作，润滑油可以导入滚针轴承旋转润滑油腔，以及特种车底盘停车取力工况时分动箱润滑不受影响。
[0005]为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为:
[0006]一种具有润滑系统驱动功能的高可靠度取力机构，包括注油塞、磁性放油塞、输出座、旋转密封圈A、堵塞、支承座、铜套、主动齿轮、从动齿轮、挂档轴、密封座、挂档拨叉、滑动啮合套、O型密封圈、钢球、弹簧、锥套、电气压力开关、取力轴、角接触球轴承A、取力法兰盘、开槽螺母、油封座、旋转密封圈B、联泵轴、角接触球轴B、油泵支座、旋转密封圈C、定位销；
[0007]所述注油塞及磁性放油塞固定在支承座上，分别位于支承座安装于分动箱时的上端和下端，输出座连接固定在分动箱或传动箱箱体上，两侧各一的耐高温高压的旋转密封圈A面对面的外径与支承座过盈配合安装在输出座中部的两侧，旋转密封圈A内径密封唇口与分动箱或传动箱输入轴精磨后的外轴颈配合形成旋转润滑油腔，堵塞安装在分动箱或传动箱输入轴的末端；
[0008]支承座两侧均为平面，其前端平面连接固定在输出座上，支承座与输出座连接后形成一封闭空间，在其空间内布置有主被动齿轮副及挂档装置部件；支承座有三条轴心，支承座后端平面对应三条轴心分别联接固定密封座、油封座、油泵支座；支承座与输出座输出轴心通过两个定位销定位；铜套有两种各使用一件分别过盈安装在支承座上端取力装置轴心对应的两个内孔中，一种与挂档轴活塞杆位置配合，另一种与挂档轴活塞位置配合，铜套与挂档轴活塞杆和活塞位置间隙配合，在间隙配合接触位置的径向安装有O型密封圈，支承座上端取力装置轴心的壳体外壁上对应挂档轴活塞两端位置分别有径向气道孔通到支承座内孔，外侧有端直通卡套式接头通过螺纹固定在支承座上；
[0009]主动齿轮通过花键连接在分动箱或传动箱输入轴的末端，且主动齿轮位于输出座，挡圈位于主动齿轮之前用以调整与从动齿轮的啮合位置，主动齿轮为两端台阶结构，其前端台阶为与从动齿轮啮合的齿轮，后端台阶为渐开线外花键，该外花键在挂档时与滑动啮合套配合，将动力传递到取力轴上，脱档时与滑动啮合套脱开实现动力与取力轴中断，从动齿轮通过花键连接到联泵轴前端；
[0010]密封座固定在支承座上，挂档轴为中间有活塞两端有活塞杆形式的零件，在轴两端有连接固定的螺纹，其安装在支承座及密封座连接后形成的活塞腔内，可以往复移动；密封座密封腔内使用O型密封圈密封；挂档轴前端与挂档拨叉固定连接；滑动啮合套为圆环形，其通过渐开线内花键与取力轴渐开线外花键通过花键滑动配合，滑动啮合外圈上有环形沟槽与挂档拨叉滑动配合，使挂档轴可以轴向操控滑动啮合套，同时啮合套旋转时不会影响挂档拨叉；
[0011]密封座上开有沿径向的安装孔，在安装孔内由内向外分别安装有钢球、弹簧、螺堵，螺堵安装后弹簧受压变形，对钢球施加压力，钢球与挂档轴配合，挂档轴在挂档位置与脱档位置设有凹陷，使钢球在挂档和脱档状态时分别嵌入凹陷，使挂档装置不易因振动而产生脱档；
[0012]锥套固定挂档轴后端，电气压力开关螺接在密封座的一个通向挂档轴的螺纹孔上，电气压力开关底部触头与安装在挂档轴上的锥套接触，当挂档轴轴向移动时，锥套会压迫电气压力开关触头缩短，使电气压力开关发送电气信号；
[0013]油封座固定在支承座上，并通过轴承将取力轴安装在支承座中，轴承采用背对背布置的角接触球轴承A，取力轴为阶梯轴结构，由前端到后端分别与滑动啮合套、角接触球轴承A、取力法兰盘、开槽螺母固定连接；油封座内孔由内向外安装有两道旋转密封圈B和孔用弹性挡圈；
[0014]油泵支座固定在支承座上，并通过轴承将联泵轴安装在支承座中，轴承采用背对背布置的角接触球轴承B，联泵轴为阶梯轴结构，由前端到后端分别与锁止螺母、锁止垫圈、从动齿轮、挡圈、角接触球轴承B、锁止垫片、锁止螺母固定连接，联泵轴后端外径精磨与旋转密封圈C配合，其后端端面加工有腰型配合深槽；油泵支座内孔由内向外安装有孔用弹性挡圈和两道旋转密封圈C ;油泵支座前端为圆形止口形状，外端为包络齿轮泵矩形连接接口形状，且有与齿轮泵安装定心的止口内孔。
[0015]所述输出座通过螺栓连接固定在分动箱或传动箱箱体上；所述O型密封圈安装在输出座的前端定位止口环槽内，并用平面密封胶密封；所述支承座前端平面通过螺栓连接在输出座上，支承座后端平面分别固定密封座、油封座、油泵支座。
[0016]所述的堵塞以过盈配合方式安装在分动箱或传动箱输入轴的末端；所述孔用弹性挡圈安装在两旋转密封圈A外侧，所述堵塞外端安装孔用弹性挡圈。
[0017]所述铜套材料为铝青铜。
[0018]通过锁止螺母及锁止垫片将主动齿轮通过花键连接在分动箱或传动箱输入轴的末端上，另一套锁止螺母及锁止垫圈将从动齿轮通过花键连接到联泵轴前端。
[0019]通过螺栓将密封座固定在支承座上；通过螺栓将油封座固定在支承座上,通过内六方螺栓将油泵支座固定在支承座上。
[0020]所述O型密封圈有三种规格，分别安装在挂档轴与支承座中铜套相配合的外轴颈上，与密封座配合的内孔内，密封座与支承座静止连接的外径配合面上。
[0021]所述的挂档轴前端通过锁止螺母及锁止垫片将挂档拨叉固定连接；所述锥套通过锁止螺母固定挂档轴后端。
[0022]所述锥套与电气压力开关触头间设置有调整垫片。
[0023]所述注油塞及磁性放油塞通过螺纹固定在支承座上，分别位于支承座安装于分动箱时的上端和下端；由输出座，旋转密封圈A，分动箱或传动箱输入轴所构成的旋转润滑油腔，可承受0.2^1.0MPa的润滑油油压而不发生润滑油泄漏。
[0024]本发明所取得的有益效果为:
[0025]本发明所述具有润滑系统驱动功能的闻可罪度取力机构具有闻强度、闻寿命、闻可靠度，润滑系统接口适应性强，并以其特有的同时驱动润滑系统，实现滚针轴承润滑需求的功能优点，不仅满足了分动箱功能要求，还填补了国内外传动箱该项技术的空白，其不但可以应用于分动箱取力，还可以广泛适用于同样功能需求的传动箱机构，如变速箱、齿轮箱等;
[0026]本发明所述具有润滑系统驱动功能的高可靠度取力机构在实现取力功能的同时，为润滑系统提供连续动力，为分动箱输入轴润滑油道导入润滑油的功能；并且通过多项增强可靠度的结构设计，充分提高了取力机构的可靠度；使用通用接口，可以广泛适用于于不同排量齿轮泵安装。其取力机构随分动箱完成了相应试验:
[0027](1)分动箱取力机构静扭试验，安全系数>4，符合设计要求不低于2.5 ；
[0028](2)分动箱取力机构疲劳寿命试验，达到106小时无损坏，符合设计要求不低于100小时，平衡温度低于100°C ;
[0029](3)分动箱取力机构完成10000次的循环挂档试验，试验中未出现一次挂档失败及脱档故障的现象；
[0030](4)与分动箱总成一同完成疲劳寿命试验，试验润滑系统动力连续无中断，滚针轴承润滑良好无损伤。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为本发明具有润滑系统驱动功能的高可靠度取力机构的整体示意图；
[0032]图2为本发明具有润滑系统驱动功能的高可靠度取力机构的结构示意图；
[0033]图3为图2的A-A剖视图；
[0034]图4为图2的B-B剖视图；
[0035]图5为本发明具有的标准CBN型齿轮泵的输出接口侧视图；
[0036]图6为本发明具有的标准CBN型齿轮泵的输出接口剖视图；
[0037]图中:1、注油塞；2、磁性放油塞；3、输出座；4、旋转密封圈A ;5、堵塞；6、支承座；
7、铜套；8、主动齿轮；9、从动齿轮；10、挂档轴；11、密封座；12、挂档拨叉；13、滑动啮合套；
14、O型密封圈；15、钢球；16、弹簧；17、锥套；18、电气压力开关；19、取力轴；20、角接触球轴承A ;21、取力法兰盘；22、开槽螺母；23、油封座；24、旋转密封圈B ;25、联泵轴；26、角接触球轴承B ;27、油泵支座；28、旋转密封圈C ;29、分动箱或传动箱箱体；30、分动箱或传动箱输入轴。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0039]如图2、图3所示，本发明所述具有润滑系统驱动功能的高可靠度取力机构，包括输出座总成、支承座总成、等速齿轮传动装置、挂档装置、挂档锁止钢球装置、电信号反馈装置、取力装置、润滑系统齿轮泵驱动装置，注油塞1、磁性放油塞2、定位销；输出座总成实现输入轴润滑油导入功能，其由输出座3、两侧各一的耐高温高压的旋转密封圈A4、堵塞5、孔用弹性挡圈、O型圈构成；支承座总成实现挂档装置、取力装置、润滑系统齿轮驱动装置、注油塞1、磁性放油塞2、定位销的安装固定，其由支承座6、铜套7、端直通卡套式接头构成；等速齿轮传动装置实现将输入轴动力传递驱动联泵轴带动润滑系统齿轮泵连续工作，其由主动齿轮8、从动齿轮9、挡圈，以及固定齿轮的锁止垫片和锁止螺母构成；挂档装置实现取力机构的挂档取力功能和挂档脱档功能，其由挂档轴10、密封座11、挂档拨叉12、滑动啮合套
13、O型密封圈14、锁止垫片及锁止螺母构成；挂档锁止钢球装置实现挂档机构在档位上不受振动等因素影响导致脱档，其由钢球15、弹簧16、螺堵构成；电信号反馈装置实现将取力机构的档位情况通过电气信号反馈至驾驶室，其由锥套17、电气压力开关18、调整垫片、锁止垫片及锁止螺母构成；取力装置实现取力轴运转稳定，稳定输出动力不卡滞烧蚀，其由取力轴19、角接触球轴承A20、取力法兰盘21、开槽螺母22、油封座23、旋转密封圈B24、孔用弹性挡圈构成；润滑系统齿轮泵驱动装置实现平稳可靠驱动齿轮泵连续工作，其由联泵轴25、角接触球轴承B26、锁止垫片、锁止螺母、联泵支座27、旋转密封圈C28、孔用弹性挡圈构成。
[0040]输出座3通过螺栓连接固定在分动箱或传动箱箱体29上，其耐高温高压的旋转密封圈A4面对面的外径与支承座6过盈配合安装在输出座3中部的两侧，使其可以承受由旋转油腔内的油压而不泄漏润滑油，其旋转密封圈A4内径密封唇口与分动箱或传动箱输入轴30精磨后的外轴颈配合形成旋转润滑油腔，并通过旋转油腔内对应输入轴的油道使润滑油进入输入轴旋转内油道孔，最终实现滚针轴承润滑油导入润滑，堵塞5以过盈配合方式安装在分动箱或传动箱输入轴30的末端，达到导入润滑油可以全部输送至滚针轴承表面，孔用弹性挡圈安装在两旋转密封圈A4外侧用以提高密封圈耐压效果并提高旋转密封圈A4的使用可靠性，堵塞5外端安装孔用弹性挡圈用以提高堵塞5在轴内轴向固定的可靠性；0型圈安装在输出座3的前端定位止口环槽内，与平面密封胶密封共同保证与箱体配合表面密封，提高密封可靠性。
[0041]支承座6两侧均为平面，其前端平面通过螺栓连接固定在输出座3上，与输出座3连接后形成一可包络齿轮副啮合，挂挡机构挂档脱档的封闭空间，其支承座6后端平面对应三条轴心分别通过不同品种螺栓联接固定挂档装置中密封座11、取力装置中油封座23、润滑系统齿轮泵驱动装置中的油泵支座27。支承座6与输出座3输出轴心通过两个定位销定位保证同轴度小于0.03 ;支承座6有三条轴心，在三条轴心上至下依次为挂档装置安装孔位，取力装置轴承安装孔位，润滑系统齿轮泵驱动装置轴承安装孔位。铜套7有两种各使用一件分别过盈安装在支承座6上端取力装置轴心对应的两个内孔中，一种与挂档轴活塞杆位置配合，另一种与挂档轴活塞位置配合，铜套7与挂档轴10活塞杆和活塞位置间隙配合，在间隙配合接触位置的径向安装有O型密封圈14，其铝青铜的材质可以有效避免气源内水份引起挂档机构部件锈蚀，支承座6上端取力装置轴心的壳体外壁上对应挂档轴10活塞两端位置分别有径向气道孔通到支承座6内孔，外侧有端直通卡套式接头通过螺纹固定在支承座6上；
[0042]等速齿轮传动装置通过锁止螺母及锁止垫片将主动齿轮8通过花键连接在分动箱或传动箱输入轴30的末端上,其主动齿轮8位于输出座3,挡圈位于主动齿轮8之前用以调整与从动齿轮的啮合位置，主动齿轮8为两端台阶结构,其前端台阶为与从动齿轮9啮合的齿轮，后端台阶为通过插齿加工工艺加工的渐开线外花键，该外花键在挂档装置挂档时与滑动啮合套13配合，将动力传递到取力轴19上，脱档时与滑动啮合套13脱开实现动力与取力轴19中断，另一套锁止螺母及锁止垫圈将从动齿轮9通过花键连接到联泵轴25前端，挡圈用于将齿轮副调整到合适位置啮合。
[0043]挂档装置通过螺栓将其密封座11固定在支承座6上，挂档轴10为中间有活塞两端有活塞杆形式的零件，在轴两端有连接固定的螺纹，其安装在支承座6及密封座11连接后形成的活塞腔内，可以往复移动；其密封腔内使用O型密封圈14密封，O型密封圈14有三种规格，分别安装在挂档轴10与支承座6中铜套7相配合的外轴颈上，与密封座11配合的内孔内，密封座11与支承座6静止连接的外径配合面上，用以防止气动操控时漏气引起的故障；挂档轴10前端通过锁止螺母及锁止垫片将挂档拨叉12固定连接，使挂档拨叉12可以随挂档轴10—同轴向运动，滑动啮合套13为圆环形，其通过渐开线内花键与取力轴19渐开线外花键通过花键滑动配合，滑动啮合外圈上有环形沟槽与挂档拨叉12滑动配合，使挂档轴10可以轴向操控滑动啮合套13，同时啮合套旋转时不会影响挂档拨叉12。
[0044]挂档锁止钢球装置通过螺堵螺接固定在密封座11上，密封座11上有沿径向的安装孔，在安装孔内由内向外分别安装钢球15、弹簧16、螺堵，螺堵安装后弹簧16受压变形，对钢球15施加压力，钢球15与挂档轴10配合，挂档轴10在挂档位置与脱档位置设有凹陷，使钢球15在挂档和脱档状态时分别嵌入凹陷，使挂档装置不易因振动而产生脱档。
[0045]电信号反馈装置中锥套17通过锁止螺母固定挂档轴10后端，电气压力开关18螺接在密封座11的一个通向挂档轴10的螺纹孔上，电气压力开关18底部触头与安装在挂档轴10上的锥套17接触，当挂档轴10轴向移动时，锥套17会压迫电气压力开关18触头缩短，使电气压力开关18发送电气信号，调整垫片用以调整锥套17与电气压力开关18触头间产生合适间隙，避免电气压力开关18在挂档和脱档时发出相同电气信号。
[0046]取力装置通过螺栓将油封座23固定在支承座6上，并通过轴承将取力轴19安装在支承座6中，轴承采用背对背布置的角接触球轴承A20，取力轴19为阶梯轴结构，由前端到后端分别与滑动啮合套13、角接触球轴承A20、取力法兰盘21、开槽螺母22固定连接；油封座23内孔由内向外安装有两道旋转密封圈B24和孔用弹性挡圈；
[0047]润滑系统齿轮泵驱动装置通过内六方螺栓将油泵支座27固定在支承座6上，并通过轴承将联泵轴25安装在支承座6中，轴承采用背对背布置的角接触球轴承B26，联泵轴25为阶梯轴结构，由前端到后端分别与锁止螺母、锁止垫圈、从动齿轮9、挡圈、角接触球轴承B26、锁止垫片、锁止螺母固定连接，联泵轴25后端外径精磨与旋转密封圈C28配合防止漏油渗油，其后端端面加工有驱动齿轮泵运转的腰型配合深槽；油泵支座27内孔由内向外安装有孔用弹性挡圈和两道旋转密封圈C28 ;油泵支座27前端为圆形止口形状，外端为包络齿轮泵矩形连接接口形状，且有与齿轮泵安装定心的止口内孔。
[0048]注油塞I及磁性放油塞2通过螺纹固定在支承座6上，分别位于支承座6安装于分动箱时的上端和下端，分别用以注油和放油。
[0049]输出座3总成具有旋转密封腔，可将润滑油通过分动箱或传动箱输入轴30油道导入输入轴内腔，该输出座3旋转密封腔根据选用密封圈特性可承受0.2MPa~1.0MPa0
[0050]挂档装置挂档工作压力大于0.4MPa。
[0051 ] 挂档装置使用渐开线花键啮合结构。
[0052]挂档装置使用钢球15锁止结构防止脱档，提高挂档可靠性。
[0053]电气信号反馈压力开关使用标准M27 X I双针电气接口。
[0054]润滑系统齿轮泵连接接口为符合标准CBN型齿轮泵接口，可连接驱动排量为6^25ml/r的CBN型接口齿轮泵/双向齿轮泵。
[0055]取力轴19及联泵轴25使用高可靠度的背对背布置形式的角接触球轴承组，适应高转速及高载荷。
[0056]支承座6具有润滑接口，可通过润滑油实现取力机构润滑。
[0057]支承座6与换挡装置配合部分使用铝青铜材质的铜套7，可有效避免因操纵气压内的水份导致锈蚀，影响挂档。
[0058]挂档装置密封使用双O型密封圈14结构，有效提高密封环节可靠度。
[0059]旋转密封圈使用双密封圈结构,靠近内腔使用耐高温达+140°C的氟橡胶材质旋转密封圈，靠近外部使用耐低温达_40°C的丁腈橡胶材质旋转密封圈，有效保障在各使用环境下密封可靠度。
[0060]旋转密封圈外均使用孔用弹性挡圈提高密封圈耐压效果及密封可靠度。
[0061]支承座6具有独立的注油口和放油口，避免取力机构在分动箱布置位置较高导致初期润滑不良引发故障；放油口安装磁性放油塞2，可有效吸附取力机构中润滑油液的金属碎屑，避免润滑油杂质导致轴承齿轮损伤。
[0062]输出座3具有润滑油回油结构，可将取力机构多余润滑油液返回至分动箱或传动箱箱体29 ；
[0063]输出座3具有泄压结构，当取力机构内部压力升高时通过输出座3泄压孔与分动箱主箱体连同，达到泄压效果。
[0064]联泵座使用内六方螺栓连接，可避免与齿轮泵连接干涉，便于齿轮泵结构布置。
[0065]如图2、图3所示，取力机构通过一对常啮合的齿轮副将输入轴的动力连续提供给齿轮泵驱动装置中的联泵轴，进而驱动润滑系统齿轮泵，保证在分动箱在输入轴在任何运转工况下，润滑系统均有连续动力输入；取力机构通过气动往复挂档结构挂档，共有两个工作状态:挂档状态和脱档状态，当取力机构挂档时将对应充气口 I充气实现挂档，脱档时将对应充气口 II充气达到反向脱档，其结构虽然比弹簧结构复杂，但避免了弹簧老化卡滞等隐患，提高了挂挡机构的可靠性；挂档气缸采用在支承座上集成固定铜套，且活塞杆挂档轴均采用了铝青铜材料加工，避免了挂档气路系统气源中的水份对气缸活塞产生锈蚀的影响，提高了挂挡机构的可靠性；挂挡机构通过钢球锁止装置辅助在完成挂档操作后，不会因为传动箱运转振动或其他因素导致脱档故障的现象；取力机构中对应挂档装置工作状态有两个工作状态:取力工况和取力断开工况，其两工况是通过主动齿轮上渐开线花键齿与取力轴连接和脱开区别，当挂档装置挂档时，挂档拨叉带动滑动啮合套将取力轴通过滑动啮合套与主动齿轮花键连接，实现取力装置的动力输出；当挂档装置脱档时，挂档拨叉带动滑动啮合套脱开主动齿轮，将输入轴动力与取力轴实现动力断开。
[0066]如图2、图3所示，取力机构通过螺栓将输出座固定在分动箱或齿轮箱箱体上，通过锁止螺母将主动齿轮与分动箱或齿轮箱输入轴花键连接，达到驱动连接功能。
[0067]如图4所示，取力机构设有两处润滑点X、Y，其中润滑点X将齿轮油导入进输出座旋转油腔中，其输入轴在对应旋转油腔位置上有油道孔，当润滑油液进入旋转油腔后会通过油道孔导入输入轴中心油道，最终将润滑油导入到输入轴不同位置的滚针轴承表面，同时由于输入轴末端采用堵塞封堵，可避免润滑油从此处流失而不能充分到达滚针轴承需求位置。Y润滑点可将润滑油有效送达取力轴承，保证取力工况时轴承润滑良好不会发生损伤。
[0068]如图4所示，取力机构上设有注油塞，由于取力机构用于分动箱输入轴，其初始状态下如取力机构无充分润滑将导致轴承齿轮烧蚀，因此通过独立注有口注油，有效避免了分动箱在启动过程中取力机构存在的润滑不良问题。
[0069]如图2、图3所示，取力机构在油面最下端设置了磁性放油螺塞，可有效吸附取力机构内通过润滑油中的金属碎屑，有效保证了轴承及齿轮的运转环境良好，同时易于放油检查及维修操作。
[0070]如图2、图3所示,取力机构在工作时润滑油通过Y点不断注入，当油量达到输出座下端有油道M时，多余润滑油通过油道M导入分动箱或齿轮箱箱体，其油面高度可通过油道位置M调节，避免因齿轮油过多导致搅油发热过大。如取力机构使用中温度升高导致内部气压增大时，可通过气道孔N将压力排泄到分动箱箱体内，分动箱箱体内气压与大气气压直接想通，因此可有效避免取力机构使用时内部气压受热增大时对密封不见的不利影响。
[0071]如图2、图3所示，当挂档装置进行挂档或脱档状态切换时，其挂档轴带动锥套推动电气压力开关实现电气信号反馈至驾驶室，保证驾驶员可以在驾驶室内准确确认取力机构的挂档状态。
[0072]如图5、图6所示，取力机构提供了标准CBN型齿轮泵的连接接口，其对应接口齿轮泵排量可覆盖6?25ml/r，广泛适用于不同排量需求的润滑系统，采用齿轮泵可最大程度的降低对润滑油液洁净的敏感程度，充分提高润滑系统的可靠性。
[0073]如图2、图3所示，取力机构在设计工程中充分利用经典算法及CAE仿真分析对其关键部件齿轮、轴承、轴、壳体的强度和寿命进行的设计校核，轴承采用耐高速且承载能力较强的背对背角接触球轴承布置方式，较其他取力机构的单列深沟球轴承布置形式，可靠度有显著提高。
[0074]通过取力机构各项试验、分动箱整机试验以及特种车底盘多次使用验证，该种带有润滑系统接口的取力机构设计强度、寿命符合高可靠度机构要求，极好的满足了分动箱及特种车底盘的功能需求。
【权利要求】
1.一种具有润滑系统驱动功能的高可靠度取力机构，其特征在于:该机构包括注油塞(I)、磁性放油塞(2)、输出座(3)、旋转密封圈A (4)、堵塞(5)、支承座(6)、铜套(7)、主动齿轮(8)、从动齿轮(9)、挂档轴(10)、密封座(11)、挂档拨叉(12)、滑动啮合套(13)、O型密封圈(14)、钢球(15)、弹簧(16)、锥套(17)、电气压力开关(18)、取力轴(19)、角接触球轴承A(20)、取力法兰盘(21)、开槽螺母(22)、油封座(23)、旋转密封圈B (24)、联泵轴(25)、角接触球轴B (26)、油泵支座(27)、旋转密封圈C (28)、定位销； 所述注油塞(I)及磁性放油塞(2)固定在支承座(6)上，分别位于支承座(6)安装于分动箱时的上端和下端，输出座(3)连接固定在分动箱或传动箱箱体(29)上，两侧各一的耐高温高压的旋转密封圈A (4)面对面的外径与支承座(6)过盈配合安装在输出座(3)中部的两侧，旋转密封圈A (4)内径密封唇口与分动箱或传动箱输入轴(30)精磨后的外轴颈配合形成旋转润滑油腔，堵塞(5)安装在分动箱或传动箱输入轴(30)的末端； 支承座(6)两侧均为平面，其前端平面连接固定在输出座(3)上，支承座(6)与输出座(3)连接后形成一封闭空间，在其空间内布置有主被动齿轮副及挂档装置部件；支承座(6)有三条轴心，支承座(6 )后端平面对应三条轴心分别联接固定密封座(11)、油封座(23 )、油泵支座(27);支承座(6)与输出座(3)输出轴心通过两个定位销定位；铜套(7)有两种各使用一件分别过盈安装在支承座(6)上端取力装置轴心对应的两个内孔中，一种与挂档轴活塞杆位置配合，另一种与挂档轴活塞位置配合，铜套(7)与挂档轴(10)活塞杆和活塞位置间隙配合，在间隙配合接触位置的径向安装有O型密封圈(14)，支承座(6)上端取力装置轴心的壳体外壁 上对应挂档轴(10)活塞两端位置分别有径向气道孔通到支承座(6)内孔，外侧有端直通卡套式接头通过螺纹固定在支承座(6)上； 主动齿轮(8)通过花键连接在分动箱或传动箱输入轴(30)的末端，且主动齿轮(8)位于输出座(3)，挡圈位于主动齿轮(8)之前用以调整与从动齿轮的啮合位置，主动齿轮(8)为两端台阶结构，其前端台阶为与从动齿轮(9)啮合的齿轮,后端台阶为渐开线外花键,该外花键在挂档时与滑动啮合套(13)配合，将动力传递到取力轴(19)上，脱档时与滑动啮合套(13)脱开实现动力与取力轴(19)中断，从动齿轮(9)通过花键连接到联泵轴(25)前端；密封座(11)固定在支承座(6)上，挂档轴(10)为中间有活塞两端有活塞杆形式的零件，在轴两端有连接固定的螺纹，其安装在支承座(6)及密封座(11)连接后形成的活塞腔内，可以往复移动；密封座(11)密封腔内使用O型密封圈(14)密封；挂档轴(10)前端与挂档拨叉(12)固定连接；滑动啮合套(13)为圆环形，其通过渐开线内花键与取力轴(19)渐开线外花键通过花键滑动配合，滑动啮合外圈上有环形沟槽与挂档拨叉(12)滑动配合，使挂档轴(10)可以轴向操控滑动啮合套(13)，同时啮合套旋转时不会影响挂档拨叉(12); 密封座(11)上开有沿径向的安装孔，在安装孔内由内向外分别安装有钢球(15)、弹簧(16)、螺堵，螺堵安装后弹簧(16)受压变形，对钢球(15)施加压力，钢球(15)与挂档轴(10)配合，挂档轴(10)在挂档位置与脱档位置设有凹陷，使钢球(15)在挂档和脱档状态时分别嵌入凹陷，使挂档装置不易因振动而产生脱档； 锥套(17)固定挂档轴(10)后端，电气压力开关(18)螺接在密封座(11)的一个通向挂档轴(10)的螺纹孔上，电气压力开关(18)底部触头与安装在挂档轴(10)上的锥套(17)接触，当挂档轴(10)轴向移动时，锥套(17)会压迫电气压力开关(18)触头缩短，使电气压力开关(18)发送电气信号；油封座(23)固定在支承座(6)上，并通过轴承将取力轴(19)安装在支承座(6)中，轴承采用背对背布置的角接触球轴承A (20)，取力轴(19)为阶梯轴结构，由前端到后端分别与滑动啮合套(13)、角接触球轴承A (20)、取力法兰盘(21)、开槽螺母(22)固定连接；油封座(23)内孔由内向外安装有两道旋转密封圈B (24)和孔用弹性挡圈； 油泵支座(27)固定在支承座(6)上，并通过轴承将联泵轴(25)安装在支承座(6)中，轴承采用背对背布置的角接触球轴承B (26)，联泵轴(25)为阶梯轴结构，由前端到后端分别与锁止螺母、锁止垫圈、从动齿轮(9)、挡圈、角接触球轴承B (26)、锁止垫片、锁止螺母固定连接，联泵轴(25)后端外径精磨与旋转密封圈C (28)配合，其后端端面加工有腰型配合深槽；油泵支座(27)内孔由内向外安装有孔用弹性挡圈和两道旋转密封圈C (28);油泵支座(27)前端为圆形止口形状，外端为包络齿轮泵矩形连接接口形状，且有与齿轮泵安装定心的止口内孔。
2.根据权利要求1所述的具有润滑系统驱动功能的高可靠度取力机构，其特征在于:所述输出座(3)通过螺栓连接固定在分动箱或传动箱箱体(29)上；所述O型密封圈安装在输出座(3)的前端定位止口环槽内，并用平面密封胶密封；所述支承座(6)前端平面通过螺栓连接在输出座(3 )上，支承座(6 )后端平面通过螺栓分别固定密封座(11)、油封座(23 )、油泵支座(27)。
3.根据权利要求1所述的具有润滑系统驱动功能的高可靠度取力机构，其特征在于:所述的堵塞(5)以过盈配合方式安装在分动箱或传动箱输入轴(30)的末端；所述孔用弹性挡圈安装在两旋转密封圈A (4)外侧，所述堵塞(5)外端安装孔用弹性挡圈。
4.根据权利要求1所述的具有润滑系统驱动功能的高可靠度取力机构，其特征在于:所述铜套(7)材料为铝青铜。
5.根据权利要求1所述的具有润滑系统驱动功能的高可靠度取力机构，其特征在于:通过锁止螺母及锁止垫片将主动齿轮(8)通过花键连接在分动箱或传动箱输入轴(30)的末端上，另一套锁止螺母及锁止垫圈将从动齿轮(9)通过花键连接到联泵轴(25)前端。
6.根据权利要求1所述的具有润滑系统驱动功能的高可靠度取力机构，其特征在于:通过螺栓将密封座(11)固定在支承座(6 )上；通过螺栓将油封座(23 )固定在支承座(6 )上，通过内六方螺栓将油泵支座(27)固定在支承座(6)上。
7.根据权利要求1所述的具有润滑系统驱动功能的高可靠度取力机构，其特征在于:所述O型密封圈(14)有三种规格，分别安装在挂档轴(10)与支承座(6)中铜套(7)相配合的外轴颈上，与密封座(11)配合的内孔内，密封座(11)与支承座(6 )静止连接的外径配合面上。
8.根据权利要求1所述的具有润滑系统驱动功能的高可靠度取力机构，其特征在于:所述的挂档轴(10)前端通过锁止螺母及锁止垫片将挂档拨叉(12)固定连接；所述锥套(17)通过锁止螺母固定 挂档轴(10)后端。
9.根据权利要求1所述的具有润滑系统驱动功能的高可靠度取力机构，其特征在于:所述锥套(17)与电气压力开关(18)触头间设置有调整垫片。
10.根据权利要求1所述的具有润滑系统驱动功能的高可靠度取力机构，其特征在于:所述注油塞(I)及磁性放油塞(2)通过螺纹固定在支承座(6)上，分别位于支承座(6)安装于分动箱时的上端和下端；由输出座(3),旋转密封圈A(4),分动箱或传动箱输入轴(30)所构成的旋转润滑油腔 ，可承受0.2^1.0MPa的润滑油油压而不发生润滑油泄漏。
【文档编号】F16H57/04GK103711881SQ201210369814
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年9月28日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】葛铠, 赵焱明, 单红波, 赵娟, 张磊 申请人:北京航天发射技术研究所, 中国运载火箭技术研究院