[发明专利]用于高效车辆传动的齿轮轴向推力优化

说明书

一种选择性地联接到布置于车辆上的内燃机的发动机曲轴的传动装置包含输入轴、主轴、输出轴、第一副轴和第二副轴。第一齿轮组包含布置于所述主轴上的第一主轴齿轮、布置于所述第一副轴上的第一副轴齿轮和布置于所述第二副轴上的第一副轴齿轮。第二齿轮组包含布置于所述主轴上的第二主轴齿轮、布置于所述第二副轴上的第一副轴齿轮和布置于所述第二副轴上的第二副轴齿轮。所述第一齿轮组中的所述齿轮都具有第一螺旋角。所述第二齿轮组中的所述齿轮都具有第二螺旋角。所述第一和第二螺旋角被选择来提供齿轮恒定导程，由此引导到所述第一和第二副轴上的推力得以平衡。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年4月3日提交的第62/317,619号美国临时申请的优先权。以上申请的公开内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开大体上涉及一种具有改进的轴承配置的传动装置和通过减小在操作期间由传动装置的齿轮产生的轴承推力载荷而最小化轴承摩擦损耗的有关方法。

背景技术

常规机动车动力系统通常具有建立从发动机到车辆牵引轮的功率递送路径的倍率传动机构。为了高效地递送功率，传动齿轮必须被设计成平衡和减小由传动轴支承轴承所承载的推力载荷。还合乎需要的是最小化由螺旋齿轮产生的轴向推力载荷以提高车辆传动装置的总效率。

本文中所提供的背景描述是出于大体上呈现本公开的上下文的目的。当前提出的发明人的工作在此背景技术部分中描述的程度上以及在提交时并未具有作为现有技术的资格的描述的方面既不明确地也不隐含地被认为针对本公开的现有技术。

发明内容

一种选择性地联接到布置于车辆上的内燃机的发动机曲轴的传动装置包含输入轴、主轴、输出轴、第一副轴和第二副轴。第一和第二副轴从主轴偏置且可驱动地连接到输入轴和主轴。第一齿轮组包含布置于主轴上的第一主轴齿轮、布置于第一副轴上的第一副轴齿轮和布置于第二副轴上的第一副轴齿轮。第一齿轮组中的齿轮以啮合方式接合。第二齿轮组包含布置于主轴上的第二主轴齿轮、布置于第二副轴上的第一副轴齿轮和布置于第二副轴上的第二副轴齿轮。第二齿轮组中的齿轮以啮合方式接合。第一齿轮组中的齿轮都具有第一螺旋角。第二齿轮组中的齿轮都具有第二螺旋角。第一和第二螺旋角被选择来提供齿轮恒定导程，由此引导到第一和第二副轴上的推力得以平衡。

根据额外特征，传动装置进一步包含可旋转地支承第一副轴的第一和第二副轴轴承。第三和第四副轴轴承可旋转地支承第二副轴。进入第一、第二、第三和第四轴承中的轴向载荷基于齿轮恒定导程而减轻。轴向载荷小于10牛顿。在一个配置中，轴向载荷为零。第一、第二、第三和第四副轴轴承中的至少一个包括圆柱滚子型轴承。在一个布置中，第一、第二、第三和第四副轴轴承都包括圆柱滚子型轴承。

根据其它特征，第一主轴齿轮产生第一力。第一副轴的第一副轴齿轮产生第二力。第二副轴的第一副轴齿轮产生第三力。第二和第三力相等且与第一力相反。第二主轴齿轮产生第四力。第一副轴的第二副轴齿轮产生第五力。第二副轴的第二副轴齿轮产生第六力。第五和第六力相等且与第四力相反。第一力等于第四力。

在其它特征中，选择第一和第二组中的齿轮的旋向，使得由齿轮产生的力被引向传动装置的至少一个轴承，所述至少一个轴承相对于传动装置的剩余轴承具有减小的滑动速度。传动装置进一步包含第一主轴轴承、第二主轴轴承和油盘轴承，它们都支承主轴。油盘轴承布置于第一与第二主轴轴承之间。由齿轮产生的力被引向油盘轴承，而第一和第二主轴轴承经受的力为零。