[发明专利]一种用于重型船用变速器的轴承装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请作为2007年3月8日提交的美国非临时专利申请序号No.11/683,709的部分连续申请请求优先权，并且根据35U.S.C§119(e)请求2008年10月24日提交的美国临时专利申请序号No.61/108,348的优先权，上述申请的整体内容如在本文中完全详细阐明的那样通过参引特别地整体结合入本文中。

技术领域

本发明大体涉及一种变速器，尤其是涉及一种在船用变速器内的轴组件的轴承装置。

背景技术

由铝铸件制造船用变速器的壳体以减轻变速器的总重量是习惯作法。尽管如此，还是注意到变速器轴组件的部件(诸如，例如离合器轴组件和它们各自的轴承装置)通常由钢制造。然而铝的热膨胀系数与钢的不同，因此由铝制造的部件往往比由钢制造的部件膨胀更大的程度。

因此，在变速器内，由钢制造的轴组件和它们各自的轴承装置比铝的变速器的壳体部件每单位温升膨胀得相对较小。这种不同的材料特性可能会在例如支承钢轴组件的轴承装置的钢轴承设置或安置在铝的变速器的壳体的相对铝壁内时表现出问题。这是因为当变速器温度升高时，所述相对铝壁之间的距离增加的程度大于钢轴组件的长度和设置在所述铝壁内的支承该轴组件的轴承之间的距离。

换言之，限定在铝壁与相应的轴承之间的“定位”或间隙值随着温度的增大而增大。这种额外的间隙或轴承定位的增加允许轴承和轴组件部件轴向浮动，从而该轴产生轴端间隙的明显增加。这可以导致不均匀的轴承滚子载荷以及由轴组件驱动的齿轮的不均匀载荷，从而导致轴承、齿轮和/或在变速器内的需要与轴的中心线对准的其它部件的早期磨损。

为了解决这种与壳体和轴承之间的热膨胀系数的差异相关联的问题已经进行了多种尝试。这些尝试中的大部分包括复杂的组件，所述组件具有止推垫圈和/或其它的由聚合物、弹性体或各种特殊材料制成的部件。然而，由这些材料制成的部件可能非常昂贵，并且比其它的变速器部件磨损得更快，从而导致它们自身的失效或协作部件的失效。

发明内容

本发明提供了一种轴承装置，用于减小变速器的壳体部件与轴组件或轴承部件之间的热膨胀率的不同的影响。这可以通过提供一种轴承装置来实现，所述轴承装置以沿着由具有共同热膨胀系数的材料制成的部件建立轴承调定叠置路径的方式相对于轴组件的其它部件定位轴承，尽管轴组件和轴承装置安装在由具有不同热膨胀系数的材料制成的壳体内。相应地，轴承调定叠置路径中的部件响应于温度变化以整体方式动作，从而保证轴承装置中的轴承不会在紧设置和松设置之间循环。在这方面，轴承将轴相对于轴组件的其它部件保持在恒定位置，该恒定位置保持变速器内的旋转部件的对准和对正的完整性。

根据本发明的一方面，提供了一种船用或其它重型变速器，其具有壳体和离合器组件，所述壳体由具有第一热膨胀系数的第一材料制成，所述离合器组件设置在所述壳体内。转动轴与所述离合器组件驱动地连接，并且由具有第二热膨胀系数的第二材料制成。所述第二热膨胀系数小于所述第一热膨胀系数。因此，对于给定的温度增加，所述壳体比所述转动轴经受更大的热膨胀量。在所述壳体内支承所述转动轴的轴承装置包括端部轴承，所述端部轴承同心地安置在所述转动轴的端部上，并且轴向固定在所述转动轴的所述端部上。中间轴承与所述端部轴承同轴地对准，并且与所述转动轴同心地间隔开。设置有轴承保持器，该轴承保持器具有沉头孔，所述沉头孔在其内同心地容纳所述端部轴承的至少一部分。该轴承保持器具有夹置在所述端部轴承与中间轴承之间的唇形部。

在该实施方式的另一方面中，所述轴承装置包括离合器轴承，所述离合器轴承与所述端部轴承和所述中间轴承在轴向上间隔开地安装，并且同心地安置在所述转动轴上，并且轴向固定到所述转动轴上。所述轴承装置可以还包括保持螺母，所述保持螺母附连在所述转动轴上，并邻接所述端部轴承，从而防止所述端部轴承相对于所述转动轴在第一方向上进行轴向运动。此外，可以在转动轴上设置轴肩，所述轴肩邻接所述离合器轴承以防止所述离合器轴承相对于所述转动轴在相反的第二方向上进行轴向运动。可以在所述轴承装置内，例如在所述离合器轴承与所述转动轴的轴肩之间或者在所述端部轴承和中间轴承中的一个与所述轴承保持器之间设置垫片。

根据该实施方式的另一方面，齿轮(例如小齿轮)可以同心地安装在所述转动轴的外部，并且可以在轴向上安装在所述中间轴承与所述离合器轴承之间，所述齿轮驱动离合器组件内的各种部件。所述齿轮可以具有在其端部处的径缩部，所述中间轴承的内座圈安置在所述齿轮的径缩部上。