[發明專利]一種行星齒輪箱抗沖擊柔性連接結構

有效

• 申請號: 201310087338.0
• 申請日: 2013-03-19
• 公開（公告）號: CN103148200A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 譚援強;胡聰芳;鞏招兵;楊世平;劉金剛
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: F16H57/02
• 分類號: F16H57/02;F16H57/023;F16H57/08
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技術領域

本發明涉及一種行星齒輪箱內齒圈箱體抗沖擊柔性連接結構。

背景技術

行星齒輪傳動是一種重要的傳動形式，有著一般齒輪傳動所不具備的諸多優點，比如結構緊湊、傳動比大、效率高及承載能力強等，因而逐步取代了先前的普通齒輪傳動并且廣泛地應用于機械制造、航空航天、風電、汽車輪船等領域內。在航空領域中，直升機主減速器中的最末一級幾乎全部采用了行星齒輪傳動形式。

行星齒輪箱的載荷工況復雜，幅度變化大，若按照峰值載荷設計行星齒輪箱，則結構體積龐大，強度富余，加工制造成本增大。因此采用當量載荷設計法，將行星齒輪箱的載荷譜按照一定的方法處理成當量載荷進行設計，所設計的齒輪箱結構尺寸滿足大部分工況要求。但是在沖擊載荷下，按照當量載荷法進行設計的結構強度無法滿足要求，因此需要對齒輪箱的結構進行改進，提高它的抗沖擊性能。提出一種行星齒輪箱抗沖擊柔性連接結構，該結構能夠有效地解決在沖擊載荷下偏柔性連接箱體存在螺栓斷裂和偏剛性連接箱體存在的輪齒折斷現象。

發明內容

本發明的目的是提供一種行星齒輪箱抗沖擊柔性連接結構。

本發明的技術方案是，一種行星齒輪箱抗沖擊柔性連接結構，內齒圈箱體采用分離式，分成上箱體、內齒圈和下箱體，在上箱體、內齒圈和下箱體上開有螺栓孔，裝在螺栓孔中的螺栓將上箱體、內齒圈和下箱體連接。

在上箱體、內齒圈和下箱體上開有銷孔，兩個彈性開口銷分別安裝于上箱體和內齒圈、內齒圈和下箱體的銷孔中。

本發明具有如下的技術效果：1.在正常工況下，由螺栓預緊力提供的摩擦力克服外部載荷，內齒圈不發生滑移，輪齒結構根據當量載荷設計法設計，強度在正常工況下合格。2.行星箱體的柔性連接結構保證在沖擊載荷工況下輪齒的強度滿足要求，避免了根據最大載荷設計齒輪箱引起的結構體積龐大、強度富余的情況，既滿足設計要求又減小成本。3.柔性連接結構采用分離式，上箱體、下箱體材料與高性能的內齒圈材料不同，內齒圈采用優質材料，比整體式采用優質材料節省成本，并且在故障以及檢修中更換零件更方便。4.彈性開口銷防止內齒圈過度滑移導致的螺栓斷裂，通過調整螺栓預緊力大小和彈性開口銷的數量可以控制箱體柔度。

附圖說明

圖1是本發明立體圖。

圖2是本發明未裝螺栓和彈性開口銷的A-A局部剖面結構示意圖。

圖3是本發明安裝了螺栓和彈性開口銷的A-A局部剖面結構示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3所示，一種單級行星嚙合箱抗沖擊柔性連接結構，內齒圈箱體10采用分離式，分成上箱體1、內齒圈4和下箱體6，在上箱體1、內齒圈4和下箱體6上開有螺栓孔7，裝在螺栓孔7中的螺栓2將上箱體1、內齒圈4和下箱體6連接；太陽輪9和行星輪8以及內齒圈4嚙合，在上箱體1、內齒圈4和下箱體6上開有銷孔3，兩個彈性開口銷5分別安裝于上箱體1和內齒圈4、內齒圈4和下箱體6的銷孔3中。

正常工況下，行星輪系運轉時，內齒圈的輪齒受圓周切向力和徑向力，由螺栓預緊力產生的摩擦力平衡內齒圈的切向力，內齒圈不滑移，結構為剛性，因齒輪是根據額定載荷設計的，輪齒處在彈性變形階段。

在沖擊載荷下，峰值載荷瞬間作用于輪齒，若結構剛性太足，輪齒所受沖擊功將非常大，輪齒吸收的能量足使輪齒塑性變形甚至斷裂。為了保證輪齒不折斷，需要給輪齒一定的緩沖柔性。沖擊載荷做的功可一部分克服摩擦阻力做功，一部分存儲在彈性銷和螺栓中，轉化為彈性銷和螺栓的應變能，另一部分轉化為輪齒的應變能，此時輪齒仍保持在彈性變形的狀態，應力小于屈服極限應力值。

螺栓預緊力增大，則連接結構柔度減小，內齒圈滑移距離減小，輪齒柔性緩沖減小；螺栓預緊力減小，則內齒圈滑移距離增大，輪齒柔性增大。螺栓預緊力一定的情況下，彈性開口銷數目和剛度增加，連接結構柔度減??；彈性開口銷數目和剛度減小，連接結構柔度增加。通過控制柔度可防止螺栓大變形導致的斷裂。