[發明專利]人字齒星形傳動裝置

有效

• 申請號: 201410085784.2
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN103867651A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 莫帥;張以都;吳瓊
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: F16H1/32
• 分類號: F16H1/32;F16H55/17;F16H57/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及齒輪傳動技術領域，特別是涉及一種人字齒星形傳動裝置。?

背景技術

行星傳動具有很多結構緊湊，傳動比大等優點，但是由于行星輪與內齒圈和太陽輪同時嚙合，行星輪同時承受雙向交變載荷，根據材料力學理論對于承受雙向交變載荷的齒輪進行強度計算只能按材料屈服強度的0.7倍計算，也就是行星輪的強度大大下降，相應的行星輪的疲勞壽命也大大縮短，也就是行星輪是行星傳動中較薄弱的一環；2K-H行星傳動中行星架不斷轉動，行星輪隨著行星架不斷公轉且繞自身軸線同時作自轉，空間位置不固定，時刻發生變化，定點壓力潤滑時潤滑油無法時刻對準行星輪和行星輪軸承進行潤滑和冷卻，只能是周期性間歇式潤滑和冷卻，當行星架轉過一定角度時才能進行下一次的潤滑，對于行星輪上的軸承高速運轉時不能持續潤滑冷卻，很容易發生發生燒傷損壞。?

人字齒輪傳動不但具有斜齒輪傳動的優點，而且能克服斜齒輪傳動時因軸向力過大而不能采用過大螺旋角的缺點。人字齒嚙合具有在大螺旋角下齒輪整個重合度大,不產生軸向力,承載能力高，使用壽命長、可靠性高、傳動平穩和振動噪聲小等優點,已被廣泛應用于艦船、航空、冶金、礦山等高速載重的動力傳動領域。?

人字齒行星傳動裝配困難是人字齒行星傳動技術發展的瓶頸，內齒圈作為內嚙合傳動必不可少的傳動件之一，廣泛用于行星傳動等領域。因無法解決人字內齒圈行星傳動裝配問題，目前行星傳動領域不得已只能采用直齒或小螺旋角斜齒內齒圈，對于大直徑人字內齒圈，限于設備加工最大加工直徑限制，更是很難加工，即使采用超大機床加工出整體式的人字內齒圈也很難完成整個星形傳動裝配，太陽輪、星輪、內齒圈均采用整體式人字齒輪將無法裝配。大直徑人字內齒圈分段加工是大型人字齒輪星形傳動發展的必然趨勢，組合式人字內齒圈目前多采用兩個斜齒整體內齒圈組合聯接而成，整體式大直徑斜齒內齒圈還是無法加工，整體式齒圈直徑取決于插齒機床最大加工直徑，無法利用小設備加工大工件，充分發揮機床的加工能力。整體式齒圈一旦出現一個齒或者少量幾個齒失效，就得整體更換齒圈，耗費大量財力、物力。另外，兩個斜齒內齒圈組合聯接時很難保證左右旋向的兩個齒圈齒向對中性好，整個齒圈一周的每個齒均存在左右旋向較大的齒向對中誤差。目前也出現了人字內齒圈分段設計技術，專利文獻[CN101793308A]公開了一種人字齒行星減速機的發明方法，關鍵技術是分段人字內齒圈，此技術解決人字齒行星傳動的裝配問題，也解決了大直徑內齒圈的制造問題，可以利用小機床加工大直徑的內齒圈，技術上的確是重大突破和創新，但是此分段人字內齒圈采用徑向和軸向均分段的方法，軸向上左旋和右旋輪齒被分割，再采用螺栓聯接組合在一起，這樣對中性肯定存在較大誤差，特別是徑向圓周上兩齒段的聯接時是靠在斜面上打孔通過螺栓聯接，斜面上加工孔非常?困難，特別是不好定位，斜孔定位及其不準確，孔特別容易打偏，孔的位置和形狀精度都很難保證，而且還是加工階梯孔，內孔中再加工螺紋，還安裝定位套，在深孔底部如何壓入定位套，定位套安裝問題也非常困難，常規工藝和方法根本無法解決，即使勉強壓入定位套，如何保證壓入的位置準確，如何測量，如何保證壓入的定位套不變形，斜孔空間位置及其狹小，沒有足夠的扳手空間來緊固螺栓，螺栓如何擰緊的問題成為難題，由于斜面打孔空間位置和結構的限制，兩齒段斜面兩側只能各加工一個孔，僅通過兩個螺栓聯接聯接大直徑的內齒圈，從強度和剛度上均有巨大隱患，且這種斜面打孔方式破壞了齒圈兩側表面的完整性，造成應力集中，并會出現有很多金屬銳角，及其鋒利，容易造成操作人員劃傷等而引發安全事故，此技術的兩齒段的聯接精度是通過孔來保證的，由此可知根本無法保證兩齒段斜面組合聯接時的裝配精度，螺栓起聯接作用，定位作用及其有限。齒輪作為精密傳動零件，對誤差非常敏感，另外分開的單段內齒圈軸向和徑向組合聯接時很難保證左右旋向的兩個齒圈齒向對中性好，整個齒圈一周的每個齒均存在左右旋向較大的齒向對中誤差，而且徑向方向和圓周方向無法精確定位，這樣就會產生較大的軸向力，影響傳動平穩性等，從而失去人字齒的部分優勢。?

為了解決人字齒行星傳動行星輪承受交變載荷，行星架轉動行星輪和軸承間斷式壓力潤滑和冷卻，大直徑人字內齒圈加工和裝配精度的技術瓶頸，本發明提出了一種結構簡單、加工方便、拆卸更換容易，能夠滿足加工和裝配工藝要求的人字齒星形傳動裝置，既能滿足企業?的實際需求，填補相關技術空白，又可產生較大的社會效益與經濟效益。?

發明內容