高速线材轧机的变速箱的档位齿轮组件和花键传动结构论文和设计-张坤

全文摘要

本实用新型涉及金属轧制设备技术领域，公开了一种高速线材轧机的变速箱的档位齿轮组件和花键传动结构，其中的档位齿轮组件包括外齿轮和外花键，外花键同轴固定连接在外齿轮的一端，外齿轮和外花键之间设有定位销。本实用新型中的外齿轮和外花键分体制造，这样可以分别进行更好的热处理，大大提高表面硬度，并且可以分别进行磨齿，大大提高表面粗糙度，然后再固定连接，从而延长键齿出现压溃点蚀所需要的时间，甚至可以避免出现压溃点蚀现象，延长设备的使用寿命，降低对正常生产带来的影响。

主设计要求

1.高速线材轧机的变速箱的档位齿轮组件，其特征在于，包括外齿轮和外花键，外花键同轴固定连接在外齿轮的一端，外齿轮和外花键之间设有定位销。

设计方案

1.高速线材轧机的变速箱的档位齿轮组件，其特征在于，包括外齿轮和外花键，外花键同轴固定连接在外齿轮的一端，外齿轮和外花键之间设有定位销。

2.根据权利要求1所述的高速线材轧机的变速箱的档位齿轮组件，其特征在于，所述的外花键通过轴向的螺栓固定连接在外齿轮的一端，外花键的一端设有用于藏纳螺栓的螺帽的避位槽。

3.根据权利要求2所述的高速线材轧机的变速箱的档位齿轮组件，其特征在于，所述的外齿轮的一端带有轮毂，所述的外花键通过螺栓固定连接在外齿轮的轮毂上，轮毂的端部设有和外齿轮同轴的凸止口，外花键上和避位槽相对的一端设有和外花键同轴的凹止口，外花键的凹止口和外齿轮的凸止口插入配合，外花键上设有用于安装定位销的通孔。

4.花键传动结构，其特征在于，包括花键轴、与花键轴花键联接的内花键、权利要求3所述的高速线材轧机的变速箱的档位齿轮组件，其中的外齿轮和外花键都设有轴心过孔，花键轴的光杆段穿过外齿轮和外花键的轴心过孔，将内花键向档位齿轮组件拨动后内花键可以和花键轴及外花键同时花键联接，花键轴的端部设有油嘴接口，花键轴内设有油道，油道包括相互连通的轴向段和倾斜段，轴向段和油嘴接口连通，倾斜段的中心和花键轴的轴心成锐角或直角，倾斜段连通至花键轴的外侧，倾斜段外露于花键轴的端口靠近花键轴的键齿或者位于花键轴的键齿处。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及金属轧制设备技术领域，更具体地是涉及一种高速线材轧机的变速箱的档位齿轮组件和花键传动结构。

背景技术

高速线材轧机是线材厂的主要核心设备，然而现有技术中的高速线材轧机的变速箱中的档位花键齿轮在使用一段时间后经常出现问题，导致停机检修。问题主要是：和档位花键齿轮一体加工成型的外花键出现压溃点蚀现象，导致变速箱无法正常运转。目前解决这种问题的方法只能是更换新的档位花键齿轮。然而高速线材轧机的变速箱属于比较大型的设备，更换其内部的零部件需要花费大量的人力物力，更关键的是需要花费较长的时间，如果是进口设备，可能需要定制档位花键齿轮，花费的时间会更长，给线材厂的正常生产带来很大影响。

发明人经过仔细研究分析后，得出产生压溃点蚀的主要原因是此类档位花键齿轮的外齿轮和外花键是一体加工成型的，在现有技术条件下无法单独对其中的外花键进行更好的热处理，也无法对外花键进行磨齿，导致外花键的硬度和表面粗糙度不够，这样在使用一段时间后很容易出现压溃点蚀等问题。即使更换了新的档位花键齿轮，在使用一段时候后，还会很快地出现压溃点蚀等问题。

此外，发明人还注意到，现有技术中的高速线材轧机的变速箱中没有专门对花键联接处进行润滑的油路或结构，造成花键联接处的润滑不足，导致出现压溃点蚀等问题所需的时间更短，润滑不足也会导致出现压溃点蚀等问题后情况越来越严重，致使变速箱很快就无法运转。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术中的不足，提供了一种高速线材轧机的变速箱的档位齿轮组件和花键传动结构。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的。

高速线材轧机的变速箱的档位齿轮组件，包括外齿轮和外花键，外花键同轴固定连接在外齿轮的一端，外齿轮和外花键之间设有定位销。

本方案中的外齿轮和外花键可以通过螺栓连接、焊接连接等方式固定连接在一起。定位销既可以对外齿轮和外花键进行同轴定位，又可传递扭矩。分体制造的外齿轮和外花键在固定连接之前可以进行更好的热处理，例如渗氮处理，这样处理可以大大提高表面硬度，而且可以分别进行磨齿，大大提高表面粗糙度，从而延长外花键出现压溃点蚀等所需要的时间，甚至可以避免出现压溃点蚀等现象，延长设备的使用寿命，降低对正常生产带来的影响。

作为进一步改进的结构形式，上述的外花键通过轴向的螺栓固定连接在外齿轮的一端，外花键的一端设有用于藏纳螺栓的螺帽的避位槽。该结构形式连接牢固简单，便于组装，螺栓的螺帽可以藏在避位槽内，不影响整个档位齿轮组件在变速箱中的组装。

作为进一步改进的结构形式，上述的外齿轮的一端带有轮毂，上述的外花键通过螺栓固定连接在外齿轮的轮毂上，轮毂的端部设有和外齿轮同轴的凸止口，外花键上和避位槽相对的一端设有和外花键同轴的凹止口，外花键的凹止口和外齿轮的凸止口插入配合，外花键上设有用于安装定位销的通孔。该结构形式在组装时，先将外齿轮的凸止口插入外花键的凹止口，进行初步定位，然后再用定位销进行精确定位，便于档位齿轮组件的组装。

本实用新型还公开了一种花键传动结构，包括花键轴、与花键轴花键联接的内花键、上述的高速线材轧机的变速箱的档位齿轮组件，其中的外齿轮和外花键都设有轴心过孔，花键轴的光杆段穿过外齿轮和外花键的轴心过孔，将内花键向档位齿轮组件拨动后内花键可以和花键轴及外花键同时花键联接，花键轴的端部设有油嘴接口，花键轴内设有油道，油道包括相互连通的轴向段和倾斜段，轴向段和油嘴接口连通，倾斜段的中心和花键轴的轴心成锐角或直角，倾斜段连通至花键轴的外侧，倾斜段外露于花键轴的端口靠近花键轴的键齿或者位于花键轴的键齿处。

本方案中的油嘴接口可以连接液压系统中常用的旋转接头，旋转接头可以连通油路，又不影响花键轴的旋转，并可以配合透盖对变速箱的箱体进行密封。这样就可以通过外部供油系统向花键轴内供油，然后经过花键轴内的油道使润滑油从靠近花键轴的键齿处或者花键轴的键齿处喷出，这样润滑油可以更好的溅射到花键联接部位，对花键轴、外花键和内花键的键齿进行更好的润滑，从而大大延长键齿出现压溃点蚀等现象所需的时间，甚至可以避免键齿出现压溃点蚀等现象，进一步降低对正常生产带来的影响。

本实用新型与现有技术相比主要具有如下有益效果：外齿轮和外花键分体制造，这样可以分别进行更好的热处理，大大提高表面硬度，并且可以分别进行磨齿，大大提高表面粗糙度，然后再固定连接，从而延长外花键出现压溃点蚀等问题所需要的时间，甚至可以避免出现压溃点蚀等现象，延长设备的使用寿命，降低对正常生产带来的影响。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的档位齿轮组件的剖面结构示意图。

图2为本实用新型实施例中的外齿轮的剖面结构示意图。

图3为本实用新型实施例中的外花键的剖面结构示意图。

图4为图3的左视图。

图5为本实用新型实施例中的花键传动结构的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

为了更简洁的说明本实施例，附图或说明中某些本领域技术人员公知的、但与本实用新型的主要内容不相关的零部件会有所省略。另外为便于表述，附图中某些零部件会有省略、放大或缩小，但并不代表实际产品的尺寸或全部结构。

实施例：

如图1所示，高速线材轧机的变速箱的档位齿轮组件，包括分别单独加工成型的外齿轮1、外花键2和定位销3。

如图2所示，外齿轮1的两端都带有轮毂11，其中一端的轮毂11的端部绕着外齿轮1的轴心均匀布置有六个螺纹孔12和六个销孔13。此轮毂11的端部还设有和外齿轮1同轴的圆形凸止口14。外齿轮1的轴心处设有第一轴心过孔15。

如图3和图4所示，外花键2上绕着外花键2的轴心均匀布置有六个螺栓过孔21和六个用于安装定位销3的通孔22，外花键2的六个螺栓过孔21分别和外齿轮1的六个螺纹孔12相对，外花键2的六个通孔22分别和外齿轮1的六个销孔13相对。外花键2的一端设有和外花键2同轴的圆柱状避位槽23。外花键2的另一端设有和外花键2同轴的圆形凹止口24，外花键2的凹止口24和外齿轮1的凸止口14插入配合。外花键2的轴心处设有第二轴心过孔25。

本实施例的档位齿轮组件在组装时，先将外齿轮1的凸止口14插入外花键2的凹止口24，进行初步定位。然后将外花键2的通孔22和外齿轮1的销孔13对正，再将定位销3插入外花键2的通孔22并伸入外齿轮1的销孔13中，这样就可以保证外花键2和外齿轮1精确定位。最后将螺栓穿过外花键2的螺栓过孔21锁紧到外齿轮1的螺纹孔12中，这样就完成了组装，使外花键2同轴固定连接在外齿轮1的轮毂11上，组装方便快捷，连接牢固简单。螺栓的螺帽可以藏纳在避位槽23内，不影响整个档位齿轮组件在变速箱中的组装。定位销3既可以对外齿轮1和外花键2进行定位，又可传递扭矩。

更重要的是，本实施例的档位齿轮组件中的外齿轮1和外花键2可以分体制造，这样可以在组装之前分别进行更好的热处理，例如渗氮处理，大大提高表面硬度，并且可以分别进行磨齿，大大提高表面粗糙度，从而延长出现压溃点蚀等问题所需要的时间，甚至可以避免出现压溃点蚀等现象，延长设备的使用寿命，降低对正常生产带来的影响。

另外，如图5所示，本实施例还介绍了一种高速线材轧机的变速箱中的花键传动结构，包括花键轴4、与花键轴4花键联接的内花键5、上述的高速线材轧机的变速箱的档位齿轮组件。

其中，花键轴4的光杆段穿过外齿轮1的第一轴心过孔15和外花键2的第二轴心过孔25，将内花键5向档位齿轮组件拨动后内花键5可以和花键轴4及外花键2同时花键联接。

花键轴4的端部设有油嘴接口42，花键轴4内设有油道41，油道41包括相互连通的轴向段411和倾斜段412，轴向段411和油嘴接口42连通，倾斜段412的中心和花键轴4的轴心成锐角，倾斜段412连通至花键轴4的外侧，倾斜段412外露于花键轴4的端口靠近花键轴4的键齿。在其它实施例中倾斜段外露于花键轴的端口也可以位于花键轴的键齿处。

本实施例中的花键轴4的油嘴接口42可以连接液压系统中常用的旋转接头，旋转接头可以连通油路，又不影响花键轴4的旋转，并可以配合透盖对变速箱的箱体进行密封。这样就可以通过外部供油系统向花键轴4内供油，然后经过花键轴4内的油道41使润滑油从靠近花键轴4的键齿处喷出，这样润滑油可以更好的溅射到花键联接部位，对花键轴4、外花键2和内花键5的键齿进行更好的润滑，从而大大延长键齿出现压溃点蚀等问题所需的时间，甚至可以避免键齿出现压溃点蚀等现象，进一步降低对正常生产带来的影响。

以上仅为本实用新型的一个具体实施例，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用本实用新型构思对本实用新型做出的非实质性修改，均落入本实用新型的保护范围之内。

设计图

高速线材轧机的变速箱的档位齿轮组件和花键传动结构论文和设计

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