[發(fā)明專利]一種偏心軸-連桿組合式均載方法及其減速機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410567437.3
• 申請(qǐng)日: 2014-10-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104373517A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莫帥;張以都;吳瓊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): F16H1/28
• 分類號(hào): F16H1/28;F16H57/023;F16H57/021;F16H57/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域，特別是涉及一種偏心軸-連桿組合式均載方法及其減速機(jī)。

背景技術(shù)

功率分流是行星齒輪傳動(dòng)特點(diǎn)之一，該特點(diǎn)要在各行星輪間的載荷分配均衡條件下才能最大程度體現(xiàn)。行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中載荷分布不均勻較為嚴(yán)重的情況是有時(shí)載荷可能集中在某一個(gè)行星輪上，而其它行星輪被閑置，不能起到傳遞動(dòng)力的作用，這也是某些行星齒輪減速器產(chǎn)生異常或出故障的原因。例如減速機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，發(fā)出噪聲，輪齒出現(xiàn)點(diǎn)蝕，甚至輪齒折斷，齒輪箱發(fā)熱，軸承損壞等，從而縮短其使用壽命。因此，在行星齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中，必須考慮到行星輪間載荷分配的不均勻性。

從理論上講，如果采用n個(gè)行星輪實(shí)現(xiàn)功率分流，每個(gè)行星輪上應(yīng)傳遞總載荷的1/n。若各行星輪間的載荷分布均勻，則行星輪數(shù)n越多，其結(jié)構(gòu)越緊湊，承載能力越大。但工程實(shí)踐證明，由于不可避免的制造誤差，裝配誤差等原因，行星輪間載荷分配是不均勻的。載荷分配不均衡的原因主要有：一是制造和裝配中不可避免的誤差。誤差大致分為齒輪本身的制造誤差和行星架、箱體、軸承等制造裝配的綜合誤差兩部分。由于要求兩個(gè)中心輪(太陽(yáng)輪、內(nèi)齒圈)經(jīng)常保持與幾個(gè)均布的行星輪均衡嚙合，對(duì)齒輪運(yùn)動(dòng)精度，如齒圈徑向跳動(dòng)偏差、公法線長(zhǎng)度變動(dòng)偏差，以及基節(jié)偏差、齒向偏差和齒形偏差等要求較高。行星架、箱體和軸承等制造裝配綜合誤差主要是行星架上幾個(gè)行星輪軸孔的角度偏差、中心距偏差，其綜合指標(biāo)為相鄰孔距的誤差，此外還有3個(gè)基本構(gòu)件的同軸度偏差等。二是構(gòu)件在載荷作用下產(chǎn)生的彈性變形，如中心太陽(yáng)輪扭轉(zhuǎn)變形等。三是由于慣性力、摩擦力等產(chǎn)生的誤差。這些誤差將會(huì)影響行星輪間的載荷分配和沿嚙合齒寬載荷分布的均勻性。

人字齒行星傳動(dòng)具有非常多的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合了行星傳動(dòng)和人字齒傳動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，比如傳動(dòng)裝置體積小，承載能力強(qiáng)，無(wú)軸向力等，但是人字齒裝配困難，人字齒行星傳動(dòng)中三大構(gòu)件均是整體件，將無(wú)法進(jìn)行裝配，若拆分組合裝配將會(huì)引入很大的安裝誤差，嚴(yán)重影響各行星輪上載荷分布的均勻性和系統(tǒng)的傳動(dòng)精度。

為了解決目前現(xiàn)有人字齒行星減速機(jī)中各行星輪上載荷分布不均勻的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提出了一種偏心軸-連桿組合式均載方法及其減速機(jī)，其均載效果好，振動(dòng)噪聲小，承載能力強(qiáng)，運(yùn)行可靠，既能滿足航空航天等極端工況的實(shí)際需求，填補(bǔ)相關(guān)技術(shù)空白，又可產(chǎn)生較大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種偏心軸-連桿組合式均載方法及其減速機(jī)，可以發(fā)揮人字齒傳動(dòng)和行星傳動(dòng)的集中優(yōu)勢(shì)，能夠提高系統(tǒng)的均載性能，自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)的制造誤差和安裝誤差，自動(dòng)調(diào)節(jié)各行星輪上的載荷分配，直至載荷分配均勻，其核心是通過(guò)組合式雙齒圈解決人字齒行星傳動(dòng)裝配上的瓶頸，利用一套特殊的載荷分配自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，保證各行星輪上載荷的均勻性，補(bǔ)償制造和安裝誤差，最大限度的發(fā)揮出人字齒行星傳動(dòng)的優(yōu)勢(shì)，提高傳動(dòng)系統(tǒng)的均載性能，保證傳動(dòng)的可靠性，避免在極端環(huán)境下運(yùn)行的安全隱患。

本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案：一種偏心軸-連桿組合式均載方法及其減速機(jī)，包括低速軸、高速軸、行星輪、內(nèi)齒圈、殼體、軸承等零件，其特征在于高速軸為整體式人字齒輪軸，行星輪為整體式人字齒輪，內(nèi)齒圈A和內(nèi)齒圈B均為斜齒內(nèi)齒輪，螺旋角方向相反，其他參數(shù)相同，特別是人字齒傳動(dòng)系統(tǒng)中含有自動(dòng)均載結(jié)構(gòu)，能夠在若干個(gè)行星輪載荷不相等時(shí)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，重新分配直至行星輪間載荷分布均勻，自動(dòng)均載結(jié)構(gòu)由行星軸、滾針軸承、均載連桿、均載圓環(huán)組成，行星軸為偏心軸，偏心距為補(bǔ)償系統(tǒng)因制造和安裝造誤差引起的若干行星輪間載荷不相等而特別設(shè)計(jì)，行星輪與太陽(yáng)輪的中心距和行星輪與內(nèi)齒圈的中心距均不恒定，能因偏心距發(fā)生細(xì)微變動(dòng)，調(diào)節(jié)行星輪間的載荷再分配使其相等，均載連桿固定安裝在行星軸上，能隨行星軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，均載連桿的數(shù)量和行星軸的數(shù)量相等，若干個(gè)均載連桿的另一端均安裝在均載圓環(huán)上沿圓周方向分布，一旦行星輪受載不均將引起行星軸轉(zhuǎn)動(dòng)，行星軸與均載連桿屬于固定連接，將帶動(dòng)均載連桿轉(zhuǎn)動(dòng)，均載連桿帶動(dòng)均載圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)其他的均載連桿轉(zhuǎn)動(dòng)，相應(yīng)的引起其他的行星軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)各行星輪載荷的再分配和再調(diào)節(jié)，行星軸兩端通過(guò)滾針軸承支撐在行星架和低速軸上，減速機(jī)工作過(guò)程中如各行星輪上載荷不相等時(shí)，行星軸會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，若載荷相等，行星軸不轉(zhuǎn)動(dòng)。