齿轮轴组件、齿轮箱及轨道车辆的制作方法

本发明涉及轨道车辆零部件制造技术，尤其涉及一种齿轮轴组件、齿轮箱及轨道车辆。

背景技术：

齿轮箱设置在轨道车辆的底部动力转向架上，安装在车辆的车轴上，在车辆运行时，齿轮箱直接承受铁轨对轮对的冲击。齿轮箱是轨道车辆的关键部件，其可靠性直接影响车辆的运行安全。齿轮轴是齿轮箱内的主要零部件之一，是实现动力传递的必要零件，因此，齿轮轴性能的好坏直接影响车辆的行驶状态。

现有技术中，齿轮轴组件包括齿轮轴及套设在齿轮轴上的主动齿轮，齿轮轴远离主动齿轮的一端的外表面用于与联轴器相配合，其大体为圆锥面，端面上开设有注油孔，注油孔沿齿轮轴的轴向设置；在齿轮轴远离主动齿轮的一端的外表面上设有出油孔，出油孔的一端与注油孔相连接。齿轮轴与联轴器配合后通过注油孔向齿轮轴内注入润滑油，润滑油可通过出油孔流至齿轮轴与联轴器的配合锥面，从而将联轴器的配合面涨大以实现联轴器和齿轮轴的装配或拆卸。

但是，现有技术中齿轮轴上仅设有一个出油孔，使得齿轮轴整体的质量分布不平衡，易导致齿轮轴高速转动时的转动不平衡；且一个出油孔会导致润滑油的分配不均匀，使得与联轴器进行装配或拆卸时容易擦伤齿轮轴的配合锥面。

技术实现要素：

为了克服现有技术下的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种齿轮轴组件、齿轮箱及轨道车辆，本发明在齿轮轴与联轴器的配合面上设有多个出油孔，从而使得齿轮轴的整体质量分布更加均匀，高速转动时平衡性较好；同时，也使得润滑油能够均匀分布在齿轮轴与联轴器的配合锥面上，装配或拆卸时不易擦伤齿轮轴。

本发明一实施例提供一种齿轮轴组件，包括齿轮轴和设置在所述齿轮轴第一端的主动齿轮，所述齿轮轴的第二端为圆锥面，用于与联轴器相配合，所述齿轮轴第二端的端面上设有注油孔，所述注油孔沿所述齿轮轴的轴向延伸，所述齿轮轴第二端的外表面上设有多个出油孔，多个所述出油孔均与所述注油孔联通。

如上所述的齿轮轴组件，可选的，多个所述出油孔位于同一周面内。

如上所述的齿轮轴组件，可选的，多个所述出油孔均布在所述齿轮轴第二端的外表面上。

如上所述的齿轮轴组件，可选的，所述齿轮轴第二端的外表面上还设有第一高压油槽，所述第一高压油槽沿周向分布在所述齿轮轴第二端的外表面上。

如上所述的齿轮轴组件，可选的，所述齿轮轴上设有一个或多个所述第一高压油槽，相邻的所述第一高压油槽之间的距离相等或不相等。

如上所述的齿轮轴组件，可选的，所述齿轮轴第二端的外表面上还设有第二高压油槽，所述第二高压油槽沿轴向分布在所述齿轮轴第二端的外表面上，所述第二高压油槽的一端与所述第一高压油槽相连。

如上所述的齿轮轴组件，可选的，所述齿轮轴上设有一个或多个所述第二高压油槽，相邻的所述第二高压油槽之间的距离相等或不相等。

如上所述的齿轮轴组件，可选的，所述齿轮轴第二端的外表面上还设有一个或多个质量平衡孔，所述质量平衡孔用于消除所述出油孔带来的质量分布不均。

本发明另一实施例提供一种齿轮箱，包括壳体，所述壳体内设有如上任一所述的齿轮轴组件。

本发明再一实施例提供一种轨道车辆，包括如上所述的齿轮箱。

本发明提供的齿轮轴组件、齿轮箱及轨道车辆，包括齿轮轴和套设在齿轮轴第一端的主动齿轮，齿轮轴的第二端为圆锥面，用于与联轴器相配合，齿轮轴第二端的端面上设有注油孔，注油孔沿齿轮轴的轴向延伸，齿轮轴第二端的外表面上设有多个出油孔，多个出油孔均与注油孔联通。本发明通过设置多个出油孔使得齿轮轴的整体质量分布更加均匀，高速转动时平衡性较好；同时，也使得润滑油能够均匀分布在齿轮轴与联轴器的配合锥面上，装配或拆卸时不易擦伤齿轮轴，延长齿轮轴的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例提供的齿轮轴组件在第一视角下的结构简图；

图2为本发明一实施例提供的齿轮轴组件在第二视角下的结构简图。

附图标记：

100-齿轮轴；

101-卸载槽；

102-密封件配合面；

103-第一轴承安装位；

104-第二轴承安装位；

110-圆锥面；

120-注油孔；

130-出油孔；

140-第一高压油槽；

150-第二高压油槽；

160-质量平衡孔；

200-主动齿轮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

齿轮箱设置在轨道车辆的底部动力转向架上，安装在车辆的车轴上，在车辆运行时，齿轮箱直接承受铁轨对轮对的冲击。齿轮箱是轨道车辆的关键部件，其可靠性直接影响车辆的运行安全。齿轮轴是齿轮箱内的主要零部件之一，是实现动力传递的必要零件，因此，齿轮轴性能的好坏直接影响车辆的行驶状态。

现有技术中，齿轮轴组件包括齿轮轴及套设在齿轮轴上的主动齿轮，齿轮轴远离主动齿轮的一端的外表面用于与联轴器相配合，其大体为圆锥面，端面上开设有注油孔，注油孔沿齿轮轴的轴向设置；在齿轮轴远离主动齿轮的一端的外表面上设有出油孔，出油孔的一端与注油孔相连接。齿轮轴与联轴器配合后通过注油孔向齿轮轴内注入润滑油，润滑油可通过出油孔流至齿轮轴与联轴器的配合锥面，从而实现压涨。

但是，现有技术中齿轮轴上仅设有一个出油孔，使得齿轮轴整体的质量分布不平衡，易导致齿轮轴高速转动时的转动不平衡；且一个出油孔会导致润滑油的分配不均匀，使得与联轴器进行装配或拆卸时容易擦伤齿轮轴的配合锥面。

为了克服现有技术下的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种齿轮轴组件、齿轮箱及轨道车辆，本发明在齿轮轴与联轴器的配合面上设有多个出油孔，从而使得齿轮轴的整体质量分布更加均匀，高速转动时平衡性较好；同时，也使得润滑油能够均匀分布在齿轮轴与联轴器的配合锥面上，装配或拆卸时不易擦伤齿轮轴。

下面将结合附图详细的对本发明的内容进行描述，以使本领域技术人员能够更加详细的了解本发明的内容。

实施例一

图1为本发明一实施例提供的齿轮轴组件在第一视角下的结构简图；图2为本发明一实施例提供的齿轮轴组件在第二视角下的结构简图；请参照图1-图2。本实施例提供一种齿轮轴组件，包括齿轮轴100和设置在齿轮轴100第一端的主动齿轮200，齿轮轴100的第二端为圆锥面110，用于与联轴器相配合，齿轮轴100第二端的端面上设有注油孔120，注油孔120沿齿轮轴100的轴向延伸，齿轮轴100第二端的外表面上设有多个出油孔130，多个出油孔130均与注油孔120联通。

具体的，本实施例的齿轮轴组件可以应用于轨道车辆的齿轮箱中，以实现动力的传递。如图1-图2所示，本实施例的齿轮轴组件包括齿轮轴100和套设在齿轮轴100第一端的主动齿轮200，主动齿轮200套设在齿轮轴100第一端上，位于主动齿轮200和齿轮轴100第一端的端面之间的齿轮轴100的表面为第二轴承安装位104；紧邻主动齿轮200另一侧的齿轮轴100的表面为第一轴承安装位103。其中，第一轴承安装位103上可以同时安装四点角接触球轴承和圆柱滚子轴承，轴承的外侧与轴承座相连接；第二轴承安装位104上可以安装圆柱滚子轴承，或者第一轴承安装位103和第二轴承安装位104均安装圆锥滚子轴承。在齿轮轴100的表面上还设有卸载槽101，卸载槽101可以检测联轴器与齿轮轴是否安装到位；卸载槽101与第二轴承安装位104之间的齿轮轴100的表面为密封件配合面102，密封件配合面102可以连接防尘环、甩油环等零件。

卸载槽101至齿轮轴100第二端的端面之间的齿轮轴100的表面为齿轮轴100与联轴器的配合面，该配合面呈圆锥面110，即沿齿轮轴100第二端的端面向齿轮轴100的第一端的方向，该圆锥面110平行于齿轮轴100第二端的端面的截面直径逐渐增大。在齿轮轴100第二端的端面上还设有注油孔120，注油孔120沿齿轮轴100的轴向延伸，齿轮轴100第二端的外表面上设有多个出油孔130，多个出油孔130均与注油孔120联通。因加工出油孔130位置的质量小于齿轮轴100上与其相邻位置的质量，可以使多个出油孔130根据需要分布在圆锥面110上的不同位置，其可以均位于同一圆周面上，也可以彼此交替错落的分布在不同的圆周面上，只要能够满足齿轮轴100的质量沿轴向分布均匀即可，这样齿轮轴100在转动时的平衡性较好；同时，将出油孔130按上述方式设置后，也可以使得润滑油能够均匀分布在齿轮轴100与联轴器的配合锥面上，在装配或拆卸时不易擦伤齿轮轴100，延长齿轮轴100的使用寿命。

本实施例提供的齿轮轴组件，包括齿轮轴100和设置在齿轮轴100第一端的主动齿轮200，齿轮轴100与主动齿轮200可以为一体式的，也可以为分体式的。齿轮轴100的第二端为圆锥面110，用于与联轴器相配合，齿轮轴100第二端的端面上设有注油孔120，注油孔120沿齿轮轴100的轴向延伸，齿轮轴100第二端的外表面上设有多个出油孔130，多个出油孔130均与注油孔120联通。本实施例通过设置多个出油孔130使得齿轮轴100的整体质量分布更加均匀，高速转动时平衡性较好；同时，也使得润滑油能够均匀分布在齿轮轴100与联轴器的配合锥面上，装配或拆卸时不易擦伤齿轮轴100，延长齿轮轴100的使用寿命。

进一步地，可以使多个出油孔130均位于同一周面内，并且使多个出油孔130的孔径大小一致，以使得钻出每个出油孔130后齿轮轴100所减小的重量是相等的，此时只要保证出油孔130大致平均分配在该圆周面内，即可保证齿轮轴100的整体质量分布较为均匀，润滑油能够较均匀的分布在齿轮轴100与联轴器的配合锥面上。

进一步地，可以使多个出油孔130均布在齿轮轴100第二端的外表面上，既使出油孔130均匀的分布在圆锥面110上。此时，可以不用限制多个出油孔130位于同一圆周面内，当多个出油孔130分别位于不同的圆周面内时，可以通过调整出油孔130的孔径使得钻出每个出油孔130后齿轮轴100所减小的重量沿转动中心平衡，从而保证齿轮轴100的整体质量分布较为均匀，润滑油能够较均匀的分布在齿轮轴100与联轴器的配合锥面上。

进一步地，齿轮轴100第二端的外表面上还设有第一高压油槽140，第一高压油槽140沿周向分布在齿轮轴100第二端的外表面上。第一高压油槽140紧邻出油孔130设置，可以使得从出油孔130流出的润滑油沿第一高压油槽140在周向方向上均匀的分布在圆锥面110上。

进一步地，齿轮轴100上设有一个或多个第一高压油槽140，相邻的第一高压油槽140之间的距离相等或不相等，其具体数量及相邻的第一高压油槽140之间的距离可根据实际需要进行选择，通过设置多个第一高压油槽140可以使润滑油更加均匀的分布在圆锥面110上。

进一步地，齿轮轴100第二端的外表面上还设有第二高压油槽150，第二高压油槽150沿轴向分布在齿轮轴100第二端的外表面上，第二高压油槽150的一端与第一高压油槽140相连。第二高压油槽150可以将第一高压油槽140中的润滑油引入，使得润滑油在齿轮轴100的轴向方向上均匀分布。

进一步地，齿轮轴100上设有一个或多个第二高压油槽150，相邻的第二高压油槽150之间的距离相等或不相等，其具体数量及相邻的第二高压油槽150之间的距离可根据实际需要进行选择，通过设置多个第二高压油槽150可以使润滑油更加均匀的分布在圆锥面110上。

进一步地，齿轮轴100第二端的外表面上还设有一个或多个质量平衡孔160，质量平衡孔160可以在与出油孔130转动质量平衡的位置设置，用于消除出油孔130带来的质量分布不均，通过设置质量平衡孔160可以抵消因加工出油孔130、第一高压油槽140和第二高压油槽150所引起的齿轮轴100质量分布不均。

实施例二

本实施例提供一种齿轮箱，包括壳体，壳体内设有如上实施例一所述的齿轮轴组件。

具体的，齿轮轴组件设置在齿轮箱的壳体内，齿轮轴组件包括齿轮轴和套设在齿轮轴第一端的主动齿轮，齿轮轴的第二端为圆锥面，用于与联轴器相配合，齿轮轴第二端的端面上设有注油孔，注油孔沿齿轮轴的轴向延伸，齿轮轴第二端的外表面上设有多个出油孔，多个出油孔均与注油孔联通。

具体的，本实施例的齿轮轴组件可以应用于轨道车辆的齿轮箱中，以实现动力的传递。如图1-图2所示，本实施例的齿轮轴组件包括齿轮轴和套设在齿轮轴第一端的主动齿轮，主动齿轮套设在齿轮轴第一端上，位于主动齿轮和齿轮轴第一端的端面之间的齿轮轴的表面为第二轴承安装位；紧邻主动齿轮另一侧的齿轮轴的表面为第一轴承安装位。其中，第一轴承安装位上可以同时安装角接触球轴承和圆柱滚子轴承，轴承的外侧与轴承座相连接；第二轴承安装位上可以安装圆柱滚子轴承，或是第一轴承位和第二轴承位均安装圆锥滚子轴承。在齿轮轴的表面上还设有卸载槽，卸载槽可以检测齿轮轴与联轴器是否装配到位；卸载槽与第二轴承安装位之间的齿轮轴的表面为密封件配合面，密封件配合面可以连接防尘环、甩油环等零件。

卸载槽至齿轮轴第二端的端面之间的齿轮轴的表面为齿轮轴与联轴器的配合面，该配合面呈圆锥面，即沿齿轮轴第二端的端面向齿轮轴的第一端的方向，该圆锥面平行于齿轮轴第二端的端面的截面直径逐渐增大。在齿轮轴第二端的端面上还设有注油孔，注油孔沿齿轮轴的轴向延伸，齿轮轴第二端的外表面上设有多个出油孔，多个出油孔均与注油孔联通。因加工出油孔位置的质量小于齿轮轴上与其相邻位置的质量，可以使多个出油孔根据需要分布在圆锥面上的不同位置，其可以均位于同一圆周面上，也可以彼此交替错落的分布在不同的圆周面上，只要能够满足齿轮轴的质量沿轴向分布均匀即可，这样齿轮轴在转动时的平衡性较好；同时，将出油孔按上述方式设置后，也可以使得润滑油能够均匀分布在齿轮轴与联轴器的配合锥面上，在装配或拆卸时不易擦伤齿轮轴，延长齿轮轴的使用寿命。

本实施例提供的齿轮箱包括齿轮轴组件，齿轮轴组件包括齿轮轴和套设在齿轮轴第一端的主动齿轮，齿轮轴的第二端为圆锥面，用于与联轴器相配合，齿轮轴第二端的端面上设有注油孔，注油孔沿齿轮轴的轴向延伸，齿轮轴第二端的外表面上设有多个出油孔，多个出油孔均与注油孔联通。本实施例通过设置多个出油孔使得齿轮轴的整体质量分布更加均匀，高速转动时平衡性较好；同时，也使得润滑油能够均匀分布在齿轮轴与联轴器的配合锥面上，装配或拆卸时不易擦伤齿轮轴，延长齿轮轴的使用寿命。

实施例三

本实施例提供一种轨道车辆，包括如上实施例二所述的齿轮箱。

具体的，齿轮箱内的齿轮轴通过联轴器与牵引电机转轴连接，具体是通过齿轮轴前端的圆锥面与联轴器过盈联接；齿轮轴上的主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮与转向架车轴过盈连接，从而将动力传至轨道车辆的轮对，使轨道车辆加速运行。

主动齿轮可采用一级渐开线斜齿轮，由于牵引电机高转速、高扭矩的要求，主动齿轮需承受较大的启动扭矩，并考虑低温冲击性能。优选的，主动齿轮可以采用渗碳淬火钢18crnimo7-6制成，其芯部硬度为30hrc～45hrc，齿面硬度为58hrc～62hrc。

本实施例提供的轨道车辆，其齿轮箱内设有齿轮轴组件，齿轮轴组件包括齿轮轴和套设在齿轮轴第一端的主动齿轮，齿轮轴的第二端为圆锥面，用于与联轴器相配合，齿轮轴第二端的端面上设有注油孔，注油孔沿齿轮轴的轴向延伸，齿轮轴第二端的外表面上设有多个出油孔，多个出油孔均与注油孔联通。本实施例通过设置多个出油孔使得齿轮轴的整体质量分布更加均匀，高速转动时平衡性较好；同时，也使得润滑油能够均匀分布在齿轮轴与联轴器的配合锥面上，装配或拆卸时不易擦伤齿轮轴，延长齿轮轴的使用寿命。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。