[發明專利]一種行星輪柔性銷軸均載機構

無效

• 申請號: 201010190106.4
• 申請日: 2010-06-02
• 公開（公告）號: CN101865279A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 杜木信;曹云;杜軼川;趙俊渝;闕洪軍
• 申請（專利權）人: 重慶齒輪箱有限責任公司
• 主分類號: F16H57/08
• 分類號: F16H57/08;F16C19/34
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所 50211
• 代理人: 郭云

技術領域

本發明涉及一種行星齒輪傳動技術領域，具體地說，涉及行星齒輪多分流傳動的均載機構。

背景技術

在齒輪傳動技術領域中，行星齒輪傳動裝置具有速比大、體積小、承載能力高等特點，已在風力發電、冶金、建材等重要工業部門得到廣泛應用，特別是風力發電行業，全世界80％風力發電機組的主增速齒輪箱都采用行星齒輪傳動。隨著國際上風力發電技術的飛速發展，行星齒輪傳動裝置的傳動功率越來越大，(目前已達8MW)不但可靠性要求更高，而且還要求體積更小，重量更輕，以降低高昂的制造、運輸、安裝和維護費用。

為此，技術人員在設計2MW以內風電增速行星齒輪箱時，還可以采用傳統的3分流NGW型行星傳動結構，市場也能接受；2.5MW以上風電齒輪箱則要求用3分流NWG行星傳動加差動或多分流行星傳動設計。目前實踐證明3分流NWG行星傳動加差動結構對減小齒輪箱體積和重量效果不是很好。而大量3MW以上大功率風電齒輪箱多采用多(4-8個行星輪)分流行星傳動設計，使齒輪箱的重量和體積有較大降低。

多分流行星傳動設計中一項關鍵技術就是行星輪均載技術。行星輪均載技術一般有兩種解決方式：第一種是通過提高行星傳動零部件，例如行星架、行星輪、內齒圈、行星輪支撐軸承、行星架支撐軸承和箱體等加工精度來達到均載目的。這種方式實施起來非常困難，制造成本也非常高，一般適合中小功率且可靠性不高的行星傳動；第二種方式是利用柔性元件例如柔性內齒圈、柔性行星銷軸的彈性變形來達到均載目的。柔性內齒圈實施起來也不理想，這其中主要有三個原因：其一是均載效果不好；其二是制造精度不易達到，內齒圈越大越薄越難控制變形；其三可靠性差。把柔性行星銷軸作為行星輪多分流的均載機構，其效果比其它方式好得多。其優點：1)柔度大，不均載系數Kγ小，對其它行星傳動零部件的精度要求不高；2)齒寬嚙合斑點好，齒向不需修正，提高了齒輪副承載能力；3)實現多個行星輪分流傳動，可使齒輪箱結構緊湊重量減輕。4)可靠性高，成本較低，實施相對容易。

以下對已知的兩種柔性行星軸銷均載機構(以下簡稱均載機構)在行星輪外形尺寸、行星架側板厚b、材料、載荷Fc和載荷中心跨距1等條件相同進行分析比較。圖4、圖5類似中國機械工業出版社2006年第二版《齒輪手冊》上冊7-43頁：由圈螺母1b、柔性銷軸2b、行星架3b、孔用擋圈4b、圓環軸承5b、內隔圈6b、外隔圈7b、行星齒輪8b、調心軸承9b、圈螺母10b和軸套11b構成。該機構行星輪裝在懸臂心軸上的均載機構。該均載機構配上相應滾動軸承5b、9b后，出現柔性行星銷軸因徑向尺寸和力臂尺寸Lb限制致使其強度不夠、撓度yb過大、過載能力差、外形尺寸B也大。適合作為配置滑動軸承的均載機構；圖6、圖7類似美國TIMKEN公司行星輪裝在懸臂心軸上的均載機構，螺母1c、柔性銷軸2c、行星架3c、軸套4c、行星齒輪5c、圓錐滾子6c、軸承擋圈7c構成。該均載機構的設計是將圓錐滾子軸承與軸套和行星輪做成一體，是專為大型風電增速齒輪箱設計的，能承受2.5倍過載負荷，結構緊湊簡單，體積也小。不足處是：制造精度非常高，一般需要齒輪和軸承兩個行業聯合制造；撓度小，又使例如行星齒輪、行星架、內齒圈、箱體等相關零件的精度要求仍然較高。

實用新型內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種均載要求，又能適應一般加工精度。

本發明的技術方案如下：一種行星輪柔性銷軸均載機構，柔性銷軸熱裝在行星架上，所述柔性銷軸伸出行星架的部分熱裝有軸套，該軸套由圓螺母軸向緊固，所述軸套上裝有行星齒輪，該行星齒輪經并排設置的第一滾動軸承和第二滾動軸承支承在軸套上，其關鍵在于：所述行星架靠軸套的端面上壓裝有防過載錐環，所述軸套靠行星架一端形成一圈凸檐，該凸檐靠行星架的端面外圈逐漸變薄形成錐面，所述防過載錐環的與軸套同心設置，且防過載錐環錐形端面與凸檐的錐面相適應，所述軸套與行星架、防過載錐環之間有一定間隙。

上述柔性銷軸由大圓柱段、圓錐段和小圓柱段依次連接構成，所述大圓段外端設置有定位軸肩，所述小圓柱段外端開有螺紋；所述柔性銷軸大圓柱段裝在行星架內，所述軸套中心孔為大圓錐孔、小圓柱孔兩段組成，所述小圓柱孔與大圓錐孔小直徑端連接，所述小圓柱段位于小圓柱孔內，所述大圓柱段伸出行星架的端頭、圓錐段和小圓柱段內端位于大圓錐孔內，所述圓螺母與小圓柱段外端螺紋相配合。