悬臂齿轮支撑结构及变速装置的制作方法

1.本实用新型涉及汽车变速装置内的齿轮组件，尤其是其中的悬臂齿轮支撑结构，以及包含有该悬臂齿轮支撑结构的变速装置。


背景技术：

2.对于车辆的变速箱而言，其性能的高低对于整车的动力性能有极大的影响，因此，对于变速箱结构的要求也是越来越高。具体来讲，其中一方面，在传递相同扭矩的情况下，整车厂对变速箱的体积和重量控制提出了更高的要求；另一方面，随着各方对混动变速箱的大力投入，变速箱内部需要集成更多、更复杂的零件。这两者都使得变速箱内部的结构布置面临了新的严峻的挑战。
3.而在现有的变速箱的布置中，带有传扭齿轮的轴，其通常采用的支撑形式是使用齿轮两侧轴承支撑的形式，以保证轴系支撑的可靠性，并降低轴系挠度以及齿轮错位量。
4.但这种布置形式对变速箱内部的空间需求较高，要求在两侧的壳体/支架上布置轴承座孔。而在目前变速箱内部布置空间越来越紧凑的情况下，势必会带来装配空间和成本上的劣势，同时也会对变速箱内其他零件的布置造成空间上的影响。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种悬臂齿轮支撑结构，能够用于汽车变速装置内，其结构紧凑占用空间少、强度高，适用范围广。
6.为此，本实用新型一个方面提出技术方案：
7.一种悬臂齿轮支撑结构，其包括齿轮轴、前轴承、后轴承以及壳体，其中，所述齿轮轴分别与所述前轴承和所述后轴承的内圈连接，所述前轴承和所述后轴承的外圈与所述壳体配合，使得所述齿轮轴上齿轮啮合产生的径向力传递到所述前轴承及后轴承上，再传导到所述壳体上，而所述齿轮啮合产生的轴向力传递到所述后轴承上，并传递到所述壳体上。
8.进一步的，依据本实用新型一个实施方式提出的悬臂齿轮支撑结构，其中所述齿轮轴与所述后轴承的内圈是过盈连接，并通过卡簧对其进行轴向限位。
9.进一步的，依据本实用新型一个实施方式提出的悬臂齿轮支撑结构，其中所述齿轮轴上的齿轮啮合产生的轴向力是通过所述齿轮轴上的台阶或所述卡簧传递给所述后轴承的内圈。
10.进一步的，依据本实用新型一个实施方式提出的悬臂齿轮支撑结构，其中所述后轴承外圈是与所述壳体上的对应的台阶结构配合，从而对所述后轴承向左侧的移动趋势进行限制。
11.进一步的，依据本实用新型一个实施方式提出的悬臂齿轮支撑结构，其中所述后轴承的外圈上设有台阶结构，其与连接在所述壳体上的轴承板配合，从而对所述后轴承向右侧的移动趋势进行限制。
12.进一步的，依据本实用新型一个实施方式提出的悬臂齿轮支撑结构，其中所述后
轴承是调心滚子轴承、双列圆锥滚子轴承、锥轴承或角接触球轴承之一。
13.进一步的，依据本实用新型一个实施方式提出的悬臂齿轮支撑结构，其中所述齿轮轴与所述前轴承内圈是过盈连接，并通过卡簧对其进行轴向限位。
14.进一步的，依据本实用新型一个实施方式提出的悬臂齿轮支撑结构，其中所述前轴承的外圈与所述壳体间隙配合，并通过卡簧对其进行轴向限位。
15.进一步的，依据本实用新型一个实施方式提出的悬臂齿轮支撑结构，其中所述齿轮轴上设置的齿轮包括圆柱齿轮或是锥齿轮中的一种。
16.进一步的，对于涉及使用的齿轮轴中的所述齿轮，其可以是直接加工在轴上，也可以是组装到轴上，具体可随需要而定，并无限定。
17.本实用新型另一方面还提出一种变速装置，所述变速装置包括有如前述任一项技术方案所述悬臂齿轮支撑结构。
18.本实用新型的有益效果包括：本实用新型一个方面提出的悬臂齿轮支撑结构通过采用前、后轴承布置的全新布置方式，有效的改善了整根齿轮轴的挠度，从而解决了以往悬臂齿轮最大的问题，即悬臂梁挠度大所导致的轴承寿命降低和齿轮啮合错位量大所引起的齿轮强度降低。如此，使得该支撑结构可以承担高载荷、高疲劳周期的使用工况。
19.和现有的轴承支撑位于受载齿轮两侧的布置相比，本实用新型由于采用了悬臂梁的结构，并通过单一壳体支撑，对变速箱内部空间的需求大大降低。进一步的，由于有了可靠的支撑，使得本实用新型采用的新型布置下的悬臂齿轮可以承受很大的扭矩传递载荷。同时，由于对齿轮传递扭矩过程中产生的轴向力和径向力都有了可靠的支撑，不同的齿轮形式选择也就成为了可能，具体的，所述齿轮的选择可以包括但并不限于圆柱齿轮（直/斜齿）和锥齿轮（直齿/摆线）。
附图说明
20.图1是依据本实用新型一个实施方式提出的悬臂齿轮支撑结构的结构示意图。
21.图1中的附图标记说明如下。
22.具体实施方式
23.以下将结合附图和实施例，对本实用新型一个方面提出的悬臂齿轮支撑结构的技术方案作进一步的详细描述。
24.请参阅图1所示，一种能够用于汽车变速箱的悬臂齿轮支撑结构，其包括齿轮轴1、前轴承5、后轴承2、轴承板3以及壳体7。其中，所述前轴承5和后轴承2，在不同实施方式中，也可以是由轴承组来实施相应的功能。
25.其中，所述齿轮轴1与所述后轴承2的内圈过盈连接，并通过卡簧4对其进行轴向限位。所述齿轮轴1 与所述前轴承5内圈也是过盈连接，并通过卡簧6对其进行轴向限位。
26.所述前轴承5的外圈与所述壳体7间隙配合，通过卡簧8对其进行轴向限位。所述后轴承2外圈一侧与所述壳体7上对应的台阶结构配合，对所述后轴承2向左侧的移动趋势进行限制。所述后轴承2的外圈的另一侧设有台阶结构，其与通过螺栓9和所述壳体7连接的轴承板3配合，对所述后轴承2向右侧的移动趋势进行限制。
27.对于涉及使用的组件，其中所述齿轮轴1上的齿轮，其可以是直接加工在轴上，也可以通过花键与轴连接。所述齿轮的类型可以选择圆柱齿轮（直/斜齿）或锥齿轮（直齿/摆线），具体可随需要而定，并无限定。
28.所述后轴承2可以选用调心滚子轴承或双列圆锥滚子轴承，使用上述两种自预紧的轴承不需要额外提供装配预紧；也可以选用两个对置的锥轴承或角接触球轴承，使用上述这两种轴承安装方式时，需要在所述壳体7和轴承外圈之间增加可选厚度的垫片提供装配预紧。根据对轴承内圈轴向窜动量的要求，可以选择使用螺栓或螺母锁紧的方式将两个轴承固定在轴上，以消除轴和轴承之间可能存在的轴向移动。
29.进一步的，装配完成后，在运行过程中，所述齿轮轴1上的齿轮啮合产生的轴向力会通过所述齿轮轴1上的台阶或所述卡簧4传递给所述后轴承2的内圈，继而传递给滚子，并由滚子传递给所述轴承的外圈，最终由所述壳体7承受。
30.而其中所述齿轮啮合产生的径向力，则会传导到所述前轴承5及后轴承2上，由两者共同承担。具体的，其中所述后轴承2可以是承担齿轮啮合产生的大部分径向力，所述前轴承5承担小部分径向力，并最终传导到所述壳体7上。
31.而由于所述齿轮啮合产生的径向力会使整个齿轮轴1产生翻转的趋势，此时远离所述齿轮的所述前轴承5则会对这个趋势进行限制，从而改善了整根轴的挠度。这样，就能有效的解决了以往悬臂齿轮最大的问题，即悬臂梁挠度大所导致的轴承寿命降低和齿轮啮合错位量大所引起的齿轮强度降低，从而使得本实用新型涉及的支撑结构可以承担高载荷、高疲劳周期的使用工况。
32.和现有的轴承支撑位于受载齿轮两侧的布置相比，本实用新型由于采用了悬臂梁的结构，并通过单一壳体支撑，对变速箱内部空间的需求大大降低。进一步的，由于有了可靠的支撑，使得本实用新型采用的新型布置下的悬臂齿轮可以承受很大的扭矩传递载荷。同时，由于对齿轮传递扭矩过程中产生的轴向力和径向力都有了可靠的支撑，不同的齿轮形式选择也就成为了可能。具体的，所述齿轮的选择包括并不限于圆柱齿轮（直/斜齿）和锥齿轮（直齿/摆线）。
33.本实用新型的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本实用新型技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本实用新型的保护范围内。