本发明专利技术公开了一种传动轴系呈折线布置的重载齿轮箱，包括配装有输入法兰座、边盖、输出端盖、箱盖和可选的补偿油箱的机体；机体内部安装有输入轴、二级齿轮轴、三级齿轮轴和输出轴，所述二级齿轮轴、三级齿轮轴和输出轴采用折线布置。上述结构使得齿轮箱在相同体积下，传动中心距加大，承载能力更强。传动齿轮的材料为经过深冷处理的合金材料，具有较好的抗冲击能力、减少点蚀和咬合现象。由于使用联合改性的油封材料，使油封片寿命得到很大提高。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种传动轴系呈折线布置的重载齿轮箱，包括配装有输入法兰座、边盖、输出端盖、箱盖和可选的补偿油箱的机体；机体内部安装有输入轴、二级齿轮轴、三级齿轮轴和输出轴，所述二级齿轮轴、三级齿轮轴和输出轴采用折线布置。上述结构使得齿轮箱在相同体积下，传动中心距加大，承载能力更强。传动齿轮的材料为经过深冷处理的合金材料，具有较好的抗冲击能力、减少点蚀和咬合现象。由于使用联合改性的油封材料，使油封片寿命得到很大提高。【专利说明】重载齿轮箱
本专利技术属于传动设备领域，涉及一种重载齿轮箱，尤其涉及一种传动轴系呈折线布置的重载齿轮箱。
技术介绍
在机械传动基础件中，齿轮箱占有非常重要的地位，作为传递动力的主要装置，广泛用于冶金、矿山、起重运输，电力、能源、建筑材料、轻工、交通等工业部门。其产品水平和质量对机械产品有着重大的影响。特别是在需要较大扭矩和较大功率的各种传动中，齿轮箱有着巨大的市场和应用价值。然而就老式的直交重载齿轮箱来说，因齿轮油填满机体时，随着运行时间的推移，齿轮箱内压力会越来越高，从而导致齿轮油泄露和温升高等问题，影响了实际操作中的性能发挥，其使用性能还需要进一步的改进。CN202690951U公开了一种增速齿轮箱，包括箱体、输入轴、主动齿轮、输出轴、从动齿轮、带离合器的传动齿轮、油泵，液压控制部件；所述输入轴设置在箱体内部的下方，所述主动齿轮设置在输入轴上，所述输出轴设置在箱体内部的上方，所述从动齿轮和带离合器的传动齿轮设置在输出轴，所述油泵设置在箱体外部右侧；所述箱体内部的前方设置有油泵传动轴，所述油泵转动轴上设置有油泵传动齿轮，所述油泵传动齿轮与所述主动齿轮相啮合，所述油泵传动轴与所述箱体外油泵相连接。CN201636322U公开了一种输出轴密封装置。该密封装置在输出轴上装有骨架油封和无骨架油封，骨架油封和无骨架油封之间用隔套隔开，在骨架油封、无骨架油封之间及隔套的下方有油腔，在骨架油封、无骨架油封和隔套的外部装有通盖，通盖的中间有进油孔，通盖的顶部装有压注油杯，无骨油封的一端装有压盖，压盖用螺栓固定在通盖上。CN202833992U公开了一种变速器用油封结构，包括设置在导油环和变速器后壳上的回油孔和设置在输出轴后端盖前端的回油道，所述导油环上的回油孔、变速器后壳上的回油孔和输出轴后端盖前端的回油道连通，所述输出轴后端盖与输出轴之间设置有双油封结构。US5207436A公开了一种组合密封件，该密封件将如下组件集成在一起:2个嵌套的钢套，PTFE盘(该盘的两个边与其中一个钢套密封接触)，和弹性密封件。PTFE盘提供低摩擦密封阻挡体。弹性密封件提供另外两个阻挡体，使得刚性PTFE盘更易于顺应轴凸出和径向偏心。JP2010159786 A公开了一种齿轮装置，具有:轴承保持孔，其形成在齿轮箱的侧壁上；轴承，其嵌入并安装在该轴承保持孔中，将齿轮轴支承为旋转自如；轴承盖，其从外侧盖住所述轴承保持孔；以及间隙调整用衬垫，其夹设在该轴承盖与所述轴承之间，所述齿轮装置的特征在于，在所述轴承保持孔的外端侧形成有基准面，所述轴承盖安装在比该基准面靠外侧的位置。《船舶力学》，“大功率船用齿轮箱系统热弹耦合分析”，朱才朝等，2011，15(8)—文研究了利用热弹耦合方法，建立了某大型重载船用齿轮箱齿轮一轴一轴承一箱体耦合系统有限元模型。研究齿轮系统热平衡过程，结合齿轮传动的传热学、摩擦学及啮合原理确定边界条件，对系统进行了数值仿真，得到了系统耦合应力场及温度场。然而，在现有的齿轮箱中，传动轴通常为直线布置，中心传动距离偏小，承载力较差，难以实现重载，另外齿轮件仍然采用传统的热处理工艺进行加工，力学性能、断裂韧性和抗疲劳 强度均难以满足目前的重载要求，而且目前的油封结构也与重载要求不相匹配。因此，现有技术中需要一种能够满足重载要求的综合性能得到改善的齿轮箱。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术人经过深入研究，提出了如下技术方案: 一种重载齿轮箱，其特征在于，包括配装有输入法兰座、边盖、输出端盖、箱盖和可选的补偿油箱的机体，机体内部安装有输入轴、二级齿轮轴、三级齿轮轴和输出轴，输入轴一端在机体内安装有小螺旋锥齿轮，另一端穿过输入法兰座、输入端盖，通过联轴器与驱动设备连接；二级齿轮轴、三级齿轮轴和输出轴轴体两端分别通过轴承安装在机体的两侧面上，二级齿轮轴上安装有大螺旋锥齿轮，三级齿轮轴和输出轴上分别安装有二级大齿轮和输出大齿轮；小螺旋锥齿轮与大螺旋锥齿轮相啮合，二级齿轮轴上的齿轮部位与二级大齿轮相啮合，三级齿轮轴上的齿轮部位与输出大齿轮相啮合。本专利技术的齿轮箱特别有效地用于重载柴油发动机车辆以及船用。在一个优选实施方案中，所述二级齿轮轴、三级齿轮轴和输出轴为折线布置，其布置方式是:沿齿轮箱纵截面方向，三级齿轮轴轴心不在二级齿轮轴轴心和输出轴轴心的连接直线上，而是偏离该连接直线。通过该折线布置，使得齿轮箱在相同体积下，传动中心距加大，承载能力更强，更加适合重载应用。优选地，三级齿轮轴轴心和二级齿轮轴轴心的连接直线与二级齿轮轴轴心和输出轴轴心的连接直线所成的夹角为α，三级齿轮轴轴心和输出轴轴心二级齿轮轴轴心的连接直线与二级齿轮轴轴心和输出轴轴心的连接直线所成的夹角为β，α为15-45°，β为10-40°，且 2° ≤ α-β ≤ 5°。本专利技术人出乎意料地发现，所述α和β必须在规定范围内，且必须满足特定的关系。经过大量实验发现，只有当α为15-45°，β为10-40°时才能够在不降低传动效率的情况下提高承载力，同时还必须满足2° ^ α-β ^5°，即α稍大于β，推测其原因，可能是与三级齿轮轴在齿轮箱中的位置和各自的作用具有密切关系。这样的特定折线设置方式在现有技术中没有记载，现有技术中也没有给出相应的技术启示和教导，是需要付出创造性劳动才可以做到的。在构成材料方面，大螺旋锥齿轮(8)、二级大齿轮(11)和输出大齿轮(20)均可以采用20Cr2Ni4A*轮钢制成且经过回火-深冷处理。20Cr2Ni4A齿轮钢是本领域中常用的齿轮钢，其处理方法一般采用热处理工艺进行，例如:正火(温度可以为880°C)，然后油冷(温度可以为300°C)，再接着进行空冷(温度可以为110°C)。然而，这样的处理方法使齿轮的机械性能例如断裂韧性和抗疲劳裂纹扩展的改善受到严重限制。本专利技术人经过大量研究以及和科研机构合作，采用一种全新的回火-深冷复合循环处理方法，所述回火-深冷复合循环处理可以包括如下依次步骤: 步骤(I):将齿轮件进行回火处理；步骤(2):将齿轮件进行深冷处理；步骤(3):将齿轮件进行再次回火处理；和步骤(4):将齿轮件进行再次深冷处理；其中: 步骤(I)的回火处理为低温回火，处理温度为85?155°C，处理时间为I?6h，优选2?4h ;步骤(2)的深冷处理温度为-30°C?_85°C，处理时间为IOmin?6h，优选30min?Ih ；步骤(3)的回火处理为高温回火，处理温度为500?700°C，处理时间为I?6h，优选2_4h ；步骤(4)的深冷处理温度为_180°C?_230°C，处理时间为IOmin?5h，优选20min?Ih ；并且其中:在步骤(2)的深冷处理后，控制齿轮件回本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种重载齿轮箱，其特征在于，包括配装有输入法兰座（4）、边盖（14）、输出端盖（16）、箱盖（26）和可选的补偿油箱（22）的机体（6），机体（6）内部安装有输入轴（1）、二级齿轮轴（9）、三级齿轮轴（15）和输出轴（19），输入轴（1）一端在机体（6）内安装有小螺旋锥齿轮（7），另一端穿过输入法兰座（4）、输入端盖（3），通过联轴器与驱动设备连接；二级齿轮轴（9）、三级齿轮轴（15）和输出轴（19）轴体两端分别通过轴承（10，12，18）安装在机体（6）的两侧面上，二级齿轮轴（9）上安装有大螺旋锥齿轮（8），三级齿轮轴（15）和输出轴（19）上分别安装有二级大齿轮（11）和输出大齿轮（20）；小螺旋锥齿轮（7）与大螺旋锥齿轮（8）相啮合，二级齿轮轴（9）上的齿轮部位与二级大齿轮（11）相啮合，三级齿轮轴（15）上的齿轮部位与输出大齿轮（20）相啮合。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林智昊，
申请(专利权)人：博能传动苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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