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1、10申请公布号CN104047997A43申请公布日20140917CN104047997A21申请号201310077592222申请日20130312F16H1/22200601F16H57/02201201F16H57/023201201F16H57/02920120171申请人常州市瑞泰工程机械有限公司地址213022江苏省常州市戚墅堰区五一路99号申请人南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司72发明人李胜张锦权王印军74专利代理机构常州市天龙专利事务所有限公司32105代理人周建观54发明名称工程机械用多方向分动箱57摘要本发明公开了一种工程机械用多方向分动箱，包括箱体、第一轴、第二轴。
2、、第一双联齿轮、第二双联齿轮、第一圆锥齿轮轴、第二圆锥齿轮轴、第三圆锥齿轮轴和第四圆锥齿轮轴，第一轴和第二轴呈平行或基本平行布置且均穿过箱体的两个相对的第一侧壁和第二侧壁，第一圆锥齿轮轴和第二圆锥齿轮轴以及第三圆锥齿轮轴和第四圆锥齿轮轴分别以悬臂的形式穿过箱体的第三侧壁和第四侧壁，第一双联齿轮固定在第一轴上，第二双联齿轮固定在第二轴上，第一圆柱齿与第二圆柱齿啮合，第一圆锥齿与第一圆锥齿轮轴和第二圆锥齿轮轴啮合，第二圆锥齿与第三圆锥齿轮轴和第四圆锥齿轮轴啮合。本发明能实现一个方向输入，四个方向输出，且结构紧凑。51INTCL权利要求书2页说明书5页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明。
3、专利申请权利要求书2页说明书5页附图4页10申请公布号CN104047997ACN104047997A1/2页21一种工程机械用多方向分动箱，其特征在于A、包括箱体（8）、第一轴（10）、第二轴（4）、第一双联齿轮（13）、第二双联齿轮（20）、第一圆锥齿轮轴（2）、第二圆锥齿轮轴（27）、第三圆锥齿轮轴（31）和第四圆锥齿轮轴（33），B、所述第一双联齿轮（13）固定在第一轴（10）上，第一双联齿轮（13）包括第一圆柱齿（131）和第一圆锥齿（132），所述第二双联齿轮（20）固定在第二轴（4）上，第二双联齿轮（20）包括第二圆柱齿（201）和第二圆锥齿（202），C、所述第一圆柱齿（131。
4、）与第二圆柱齿（201）啮合，D、所述第一轴（10）和第二轴（4）呈平行或基本平行布置且均穿过箱体（8）的两个相对的第一侧壁（81）和第二侧壁（82），E、所述第一轴（10）一端通过第一圆柱滚子轴承（12）转动支撑在箱体（8）的第一侧壁（81）上的第一轴承座（11）上，另一端通过面对面形式安装的一对第一圆锥滚子轴承（151、152）转动支撑在箱体（8）的第二侧壁（82）上的第二轴承座（14）上，F、所述第二轴（4）一端通过面对面形式安装的一对第二圆锥滚子轴承（211、212）转动支撑在箱体（8）的第一侧壁（81）上的第三轴承座（22）上，另一端通过第二圆柱滚子轴承（19）转动支撑在箱体（8）的。
5、第二侧壁（82）上的第四轴承座（18）上，G、所述第一圆锥齿轮轴（2）和第二圆锥齿轮轴（27）分别以悬臂的形式穿过箱体（8）的第三侧壁（83）和第四侧壁（84），所述第一圆锥齿轮轴（2）通过以面对面形式安装的一对第三圆锥滚子轴承（251、252）而转动支撑在第三侧壁（83）上相应的第五轴承座（24）上；第二圆锥齿轮轴（27）通过以面对面形式安装的一对第四圆锥滚子轴承（231、232）而转动支撑在第四侧壁（84）上相应的第七轴承座（29）上，H、所述第三圆锥齿轮轴（31）和第四圆锥齿轮轴（33）分别以悬臂的形式穿过箱体（8）的第三侧壁（83）和第四侧壁（84），所述第三圆锥齿轮轴（31）通过以面。
6、对面形式安装的一对第五圆锥滚子轴承（321、322）而转动支撑在第三侧壁（83）上相应的第六轴承座（30）上；第四圆锥齿轮轴（33）通过以面对面形式安装的一对第六圆锥滚子轴承（371、372）而转动支撑在第四侧壁（84）上相应的第八轴承座（36）上，I、所述第一双联齿轮（13）的第一圆锥齿（132）与第一圆锥齿轮轴（2）和第二圆锥齿轮轴（27）啮合，J、所述第二双联齿轮（20）的第二圆锥齿（202）与第三圆锥齿轮轴（31）和第四圆锥齿轮轴（33）啮合。2根据权利要求1所述的工程机械用多方向分动箱，其特征在于所述第一轴（10）的两端均固定有第一外法兰（1、16）；所述第二轴（4）的一端固定有第二。
7、外法兰（17），另一端具有内花键接口；所述第一圆锥齿轮轴（2）、第二圆锥齿轮轴（27）的外端均具有内花键接口；所述第三圆锥齿轮轴（31）、第四圆锥齿轮轴（33）的外端分别通过花键连接有相应的第三外法兰（3）和第四外法兰（6）。3根据权利要求2所述的工程机械用多方向分动箱，其特征在于所述第一外法兰（1、16）、第二外法兰（17）、第三外法兰（3）和第四外法兰（6）处均具有唇形密封（7）。4根据权利要求1或2或3所述的工程机械用多方向分动箱，其特征在于所述箱体（8）的顶面和底面分别通过螺栓固定有相应的安装支座（9、5）。5根据权利要求1或2或3所述的工程机械用多方向分动箱，其特征在于所述第一权利要。
8、求书CN104047997A2/2页3轴承座（11）、第三轴承座（22）均通过螺栓连接到箱体（8）的第一侧壁（81）上；所述第二轴承座（14）、第四轴承座（18）均通过螺栓连接到箱体（8）的第二侧壁（82）上；所述第五轴承座（24）、第六轴承座（30）均通过螺栓连接到箱体（8）的第三侧壁（83）上；所述第七轴承座（29）、第八轴承座（36）均通过螺栓连接到箱体（8）的第四侧壁（84）上。6根据权利要求1或2或3所述的工程机械用多方向分动箱，其特征在于所述箱体（8）的外形整体呈倒凸形。7根据权利要求1或2或3所述的工程机械用多方向分动箱，其特征在于所述第二圆锥滚子轴承（211、212）通过相应的。
9、圆螺母（38）轴向限定在第二轴（4）上实现对第二轴（4）的轴向定位；所述第三圆锥滚子轴承（251、252）通过相应的圆螺母（38）轴向限定在第一圆锥齿轮轴（2）上实现对第一圆锥齿轮轴（2）的轴向定位；所述第四圆锥滚子轴承（231、232）通过相应的圆螺母（38）轴向限定在第二圆锥齿轮轴（27）上实现对第二圆锥齿轮轴（27）的轴向定位。8根据权利要求1或2或3所述的工程机械用多方向分动箱，其特征在于所述第一双联齿轮（13）和第二双联齿轮（20）均通过过盈和平键（26、35）相结合的方式分别安装到相应的第一轴（10）和第二轴（4）上。权利要求书CN104047997A1/5页4工程机械用多方向分动。
10、箱技术领域0001本发明涉及一种工程机械的传动装置，尤其是一种齿轮箱。背景技术0002分动箱广泛使用在工程机械领域，通常分动箱的一面或一个方向作为输入端，与之相对的另一面或另一个方向连接油泵或万向轴联接法兰作为输出端。与输入端，输出端相垂直的两个面作为支承面，用于安装、固定分动箱。国际上最著名的德国STIEBEL公司、德国SEW公司、意大利的邦飞利公司等国内外分动箱厂商多采用此结构。0003典型分动箱结构由一个输入端，两个、三个或四个输出端组成，多采用平行轴圆柱齿轮传动。为了实现一个输入端驱动多个输出端的目标，在输出端所在箱体面上通常布置多个输出端接口，当输出端接口数量达到三个或三个以上时，输。
11、入端所在箱体面需要很大的表面积；同时，因为分动箱齿轮传动采用平行轴圆柱齿轮传动这种形式，通常情况下，分动箱体空间上存在的六个面只有效使用一个输入面，一个输出面，两个安装面共四个面，而另外两个面一般均未使用。发明内容0004本发明目的在于提供一种能够实现一个方向输入，四个方向输出，使得分动箱的六个方向均得到充分利用，且结构紧凑的工程机械用多方向分动箱。0005为了达到上述目的，本发明的技术方案是一种工程机械用多方向分动箱，包括箱体、第一轴、第二轴、第一双联齿轮、第二双联齿轮、第一圆锥齿轮轴、第二圆锥齿轮轴、第三圆锥齿轮轴和第四圆锥齿轮轴，所述第一双联齿轮固定在第一轴上，第一双联齿轮包括第一圆柱齿。
12、和第一圆锥齿，所述第二双联齿轮固定在第二轴上，第二双联齿轮包括第二圆柱齿和第二圆锥齿，所述第一圆柱齿与第二圆柱齿啮合，所述第一轴和第二轴呈平行或基本平行布置且均穿过箱体的两个相对的第一侧壁和第二侧壁，所述第一轴一端通过第一圆柱滚子轴承转动支撑在箱体的第一侧壁上的第一轴承座上，另一端通过面对面形式安装的一对第一圆锥滚子轴承转动支撑在箱体的第二侧壁上的第二轴承座上，所述第二轴一端通过面对面形式安装的一对第二圆锥滚子轴承转动支撑在箱体的第一侧壁上的第三轴承座上，另一端通过第二圆柱滚子轴承转动支撑在箱体的第二侧壁上的第四轴承座上，所述第一圆锥齿轮轴和第二圆锥齿轮轴分别以悬臂的形式穿过箱体的第三侧壁和第。
13、四侧壁，所述第一圆锥齿轮轴通过以面对面形式安装的一对第三圆锥滚子轴承而转动支撑在第三侧壁上相应的第五轴承座上；第二圆锥齿轮轴通过以面对面形式安装的一对第四圆锥滚子轴承而转动支撑在第四侧壁上相应的第七轴承座上，所述第三圆锥齿轮轴和第四圆锥齿轮轴分别以悬臂的形式穿过箱体的第三侧壁和第四侧壁，所述第三圆锥齿轮轴通过以面对面形式安装的一对第五圆锥滚子轴承而转动支撑在第三侧壁上相应的第六轴承座上；第四圆锥齿轮轴通过以面对面形式安装的一对第六圆锥滚子轴承而转动支撑在第四侧壁上相应的第八轴承座上，所述第一双联齿轮的第一圆锥齿与第一圆锥齿轮轴和第二圆锥齿轮轴啮合，所述说明书CN104047997A2/5页5第。
14、二双联齿轮的第二圆锥齿与第三圆锥齿轮轴和第四圆锥齿轮轴啮合。0006所述第一轴的两端均固定有第一外法兰；所述第二轴的一端固定有第二外法兰，另一端具有内花键接口；所述第一圆锥齿轮轴、第二圆锥齿轮轴的外端均具有内花键接口；所述第三圆锥齿轮轴、第四圆锥齿轮轴的外端分别通过花键连接有相应的第三外法兰和第四外法兰。0007所述第一外法兰、第二外法兰、第三外法兰和第四外法兰处均具有唇形密封。0008所述箱体的顶面和底面分别通过螺栓固定有相应的安装支座。0009所述第一轴承座、第三轴承座均通过螺栓连接到箱体的第一侧壁上；所述第二轴承座、第四轴承座均通过螺栓连接到箱体的第二侧壁上；所述第五轴承座、第六轴承座均。
15、通过螺栓连接到箱体的第三侧壁上；所述第七轴承座、第八轴承座均通过螺栓连接到箱体的第四侧壁上。0010所述箱体的外形整体呈倒凸形。0011所述第二圆锥滚子轴承通过相应的圆螺母轴向限定在第二轴上实现对第二轴的轴向定位；所述第三圆锥滚子轴承通过相应的圆螺母轴向限定在第一圆锥齿轮轴上实现对第一圆锥齿轮轴的轴向定位；所述第四圆锥滚子轴承通过相应的圆螺母轴向限定在第二圆锥齿轮轴上实现对第二圆锥齿轮轴的轴向定位。0012所述第一双联齿轮和第二双联齿轮均通过过盈和平键相结合的方式分别安装到相应的第一轴和第二轴上。0013采用上述结构后，本发明能实现的主要效果有1一个方向输入，四个方向输出，使得分动箱的六个方向。
16、均得到充分利用，结构紧凑，特别适用于需多个输出端的分动箱。00142输入轴通过含有直齿和圆锥齿两种齿形的双联齿轮来传递动力，并且由于第一圆柱齿与第二圆柱齿啮合，第一圆锥齿与第一圆锥齿轮轴和第二圆锥齿轮轴啮合，第二圆锥齿与第三圆锥齿轮轴和第四圆锥齿轮轴啮合。这样通过圆锥齿轮轴的组合优化，实现了一根输入轴可以驱动五根输出轴。00153分动箱可以实现一个输入端驱动一个输出端、二个输出端、三个输出端、四个输出端、五个输出端、六个输出端或七个输出端的功能。并且分动箱具有通过输入转速，最多可实现、七种输出转速的功能。00164进一步，由于第一轴的两端均固定有第一外法兰；第二轴的一端固定有第二外法兰，另一端。
17、具有内花键接口；第一圆锥齿轮轴、第二圆锥齿轮轴的外端均具有内花键接口；第三圆锥齿轮轴、第四圆锥齿轮轴的外端分别通过花键连接有相应的第三外法兰和第四外法兰。所有外法兰均具有唇形密封。第一到第八轴承座及端盖和安装法兰均通过螺栓连接到箱体上，这样分动箱的输入接口和输出接口可以根据实际的要求灵活设计，既可以通过万向轴输入，又可以更换法兰用液压马达输入，输出接口可接万向轴，也可接油泵。并且更换接口非常方便，只要把螺栓拧开即可实时更换，箱体的外形呈倒凸形，安装方便，节省空间。附图说明0017以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。说明书CN104047997A3/5页60018图1是本发明的工。
18、程机械用多方向分动箱的主视图；图2是图1沿线的剖视图；图3是图2沿BB线的剖视图；图4是图2沿CC线的剖视图。具体实施方式0019如图1、2、3、4所示，本发明的一种工程机械用多方向分动箱，包括箱体8、第一轴10、第二轴4、第一双联齿轮13、第二双联齿轮20、第一圆锥齿轮轴2、第二圆锥齿轮轴27、第三圆锥齿轮轴31和第四圆锥齿轮轴33，所述第一双联齿轮13固定在第一轴10上，第一双联齿轮13包括第一圆柱齿131和第一圆锥齿132，所述第二双联齿轮20固定在第二轴4上，第二双联齿轮20包括第二圆柱齿201和第二圆锥齿202，所述第一圆柱齿131与第二圆柱齿201啮合，所述第一轴10和第二轴4呈平。
19、行或基本平行布置且均穿过箱体8的两个相对的第一侧壁81和第二侧壁82，所述第一轴10一端通过第一圆柱滚子轴承12转动支撑在箱体8的第一侧壁81上的第一轴承座11上，另一端通过面对面形式安装的一对第一圆锥滚子轴承151、152转动支撑在箱体8的第二侧壁82上的第二轴承座14上，所述第二轴4一端通过面对面形式安装的一对第二圆锥滚子轴承211、212转动支撑在箱体8的第一侧壁81上的第三轴承座22上，另一端通过第二圆柱滚子轴承19转动支撑在箱体8的第二侧壁82上的第四轴承座18上，所述第一圆锥齿轮轴2和第二圆锥齿轮轴27分别以悬臂的形式穿过箱体8的第三侧壁83和第四侧壁84，所述第一圆锥齿轮轴2通过。
20、以面对面形式安装的一对第三圆锥滚子轴承251、252而转动支撑在第三侧壁83上相应的第五轴承座24上；第二圆锥齿轮轴27通过以面对面形式安装的一对第四圆锥滚子轴承231、232而转动支撑在第四侧壁84上相应的第七轴承座29上，所述第三圆锥齿轮轴31和第四圆锥齿轮轴33分别以悬臂的形式穿过箱体8的第三侧壁83和第四侧壁84，所述第三圆锥齿轮轴31通过以面对面形式安装的一对第五圆锥滚子轴承321、322而转动支撑在第三侧壁83上相应的第六轴承座30上；第四圆锥齿轮轴33通过以面对面形式安装的一对第六圆锥滚子轴承371、372而转动支撑在第四侧壁84上相应的第八轴承座36上，所述第一双联齿轮13的第。
21、一圆锥齿132与第一圆锥齿轮轴2和第二圆锥齿轮轴27啮合，所述第二双联齿轮20的第二圆锥齿202与第三圆锥齿轮轴31和第四圆锥齿轮轴33啮合。0020如图1、2、3、4所示，所述第一轴10的两端均固定有第一外法兰1、16；所述第二轴4的一端固定有第二外法兰17，另一端具有内花键接口；所述第一圆锥齿轮轴2、第二圆锥齿轮轴27的外端均具有内花键接口；所述第三圆锥齿轮轴31、第四圆锥齿轮轴33的外端分别通过花键连接有相应的第三外法兰3和第四外法兰6。0021如图2、3、4所示，所述第一外法兰1、16、第二外法兰17、第三外法兰3和第四外法兰6处均具有唇形密封7。0022如图1所示，所述箱体8的顶面和。
22、底面分别通过螺栓固定有相应的安装支座9、5。0023如图2、3、4所示，所述第一轴承座11、第三轴承座22均通过螺栓连接到箱体8的第一侧壁81上；所述第二轴承座14、第四轴承座18均通过螺栓连接到箱体8的第二侧壁82上；所述第五轴承座24、第六轴承座30均通过螺栓连接到箱体8的第三侧壁83上；所述第七轴承座29、第八轴承座36均通过螺栓连接到箱体8的第四侧壁84上。说明书CN104047997A4/5页70024如图1、2、3、4所示，所述箱体8的外形整体呈倒凸形。0025如图2、3所示，所述第二圆锥滚子轴承211、212通过相应的圆螺母38轴向限定在第二轴4上实现对第二轴4的轴向定位；所述第。
23、三圆锥滚子轴承251、252通过相应的圆螺母38轴向限定在第一圆锥齿轮轴2上实现对第一圆锥齿轮轴2的轴向定位；所述第四圆锥滚子轴承231、232通过相应的圆螺母38轴向限定在第二圆锥齿轮轴27上实现对第二圆锥齿轮轴27的轴向定位。0026如图2所示，所述第一双联齿轮13和第二双联齿轮20均通过过盈和平键26、35相结合的方式分别安装到相应的第一轴10和第二轴4上。0027如图1、2、3、4所示，第一轴10一端通过第一圆柱滚子轴承12支撑，另一端通过面对面形式安装的一对第一圆锥滚子轴承151、152支撑；第二轴4的一端通过第二圆柱滚子轴承19支撑，另一端通过面对面形式安装的一对第二圆锥滚子轴承2。
24、11、212支撑，这种支撑方式实现了第一轴10和第二轴4的轴向固定功能，并保证了第一轴10和第二轴4可以承受大的径向和轴向载荷，满足了圆柱齿轴传动和圆锥齿轮传动的受力特征。四根圆锥齿轮轴2、27、31、33以悬臂的形式安装，分别通过面对面形式安装的一对圆锥滚子轴承251、252、231、232、321、322、371、372支撑，满足了圆锥齿轮传动带来的轴向力，也能承受大的径向力。0028如图1、2、3、4所示，第一外法兰1输入功率和输入转速，通过第一轴10带动第一双联齿轮13（圆柱齿轮齿数、圆锥齿轮齿数），它们具有相同的转速，因此，另外一个第一法兰16的输出转速也为。第二轴4上安装第二双联齿。
25、轮20（圆柱齿轮齿数、圆锥齿轮齿数），通过第一、第二圆柱齿轮齿数和的啮合，第二轴4输出的转速N1为，第二法兰17和第二轴4内花键输出的转速N3和N2为。第一圆锥齿轮轴2的齿数为，通过圆锥齿轮和的啮合，第一圆锥齿轮轴2的转速N4，。同理，镜像对称布置第二圆锥齿轮轴27，具有齿数，输出转速N5为，。法兰盘28通过螺栓与第七轴承座29及箱体8固定在一起，法兰盘28可根据所联接油泵法兰的形状设计，增强了分动箱的驱动适应性。第三圆锥齿轮轴31齿数和第二双联齿轮20中的第二锥齿轮相啮合，第三外法兰3得到了的输出转速N6为，。同理，可镜像对称布置第四圆锥齿轮轴33齿数，第四外法兰6安装在第四圆锥齿轮轴33上。
26、。通过和第二双联齿轮20中的第二锥齿轮相啮合，第四外法兰6输出转速N7为，。这样，分动箱通过输入转速，最多可实现、七种输出转速，达到一个输入端驱动七个输出端的功能。本发明还可以通过减少输出端的方法实说明书CN104047997A5/5页8现一个输入端驱动一个输出端的、一个输入端驱动二个输出端、一个输入端驱动三个输出端、一个输入端驱动四个输出端、一个输入端驱动五个输出端或一个输入端驱动六个输出端的功能。说明书CN104047997A1/4页9图1说明书附图CN104047997A2/4页10图2说明书附图CN104047997A103/4页11图3说明书附图CN104047997A114/4页12图4说明书附图CN104047997A12。