[發明專利]具有可調支承剛度和柔性阻尼隔振齒圈的行星輪系

在審

• 申請號: 202010104629.6
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111255861A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 盛冬平;李曉貞;徐紅麗;門艷鐘;何亞峰
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: F16H1/32
• 分類號: F16H1/32;F16H57/023;F16H57/028
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 王昊

本發明公開了一種具有可調支承剛度和柔性阻尼隔振齒圈的行星輪系，包括同軸安裝的太陽輪、內齒圈、固定座，所述太陽輪和內齒圈之間嚙合安裝有若干個行星輪，所述內齒圈通過沿圓周布置的若干個柔性阻尼支撐固定于固定座上，所述柔性阻尼支撐包括上安裝面和位于上安裝面兩側的下安裝面，所述上安裝面與下安裝面通過折角面連接，所述上安裝面與內齒圈的外表面固定連接，所述下安裝面與固定座的內表面固定連接，所述柔性阻尼支撐與固定座的內表面之間具有一偏載變形空間。本發明能夠使得行星輪系中的內齒圈具備柔性特點，且有較高的阻尼特性，提高行星輪系動力學和均載特性，降低振動和噪聲。

技術領域

本發明涉及一種行星輪系，特別涉及一種具有較高的阻尼特性和均載特性的行星輪系。

背景技術

在行星齒輪傳動系統或周轉輪系中，由于加工誤差的存在，以及行星齒輪和行星架之間、太陽輪和輸入軸之間的剛性裝配關系，導致各齒輪之間的配合不具備柔性，從而使得系統具有較為明顯的動力學和載荷分配不均問題，由此也帶來強烈的振動和噪聲問題。對于此類振動和噪聲，不管是在民用還是軍用產品運行穩定性和可靠性來說，都是一個較為嚴重的問題。

目前，提高行星輪或者太陽輪的裝配柔性方法主要還集中在對其裝配銷軸進行挖孔處理，這樣可以通過降低其支承剛度，提高其柔性，從而期望能達到減振和降噪目的。但實際上，通過有限元分析和實驗均可發現，挖孔處理對系統的輕量化有較為明顯的作用，但對提高行星齒輪傳動系統或周轉輪系的均載等動力學問題并沒有顯著的作用。另外，也有相關研究人員嘗試著設計薄壁柔性阻尼內齒圈的方法來實現系統動力學和均載性能的提高。然而這種方法由于齒輪強度的問題，導致其在實際應用中無法得到應用。

發明內容

本發明的目的是使得行星輪系中的內齒圈具備柔性特點，且有較高的阻尼特性，提高行星輪系動力學和均載特性，降低振動和噪聲。

本發明采用如下技術方案：

具有可調支承剛度和柔性阻尼隔振齒圈的行星輪系，包括同軸安裝的太陽輪、內齒圈、固定座，所述太陽輪和內齒圈之間嚙合安裝有若干個行星輪，所述內齒圈通過沿圓周布置的若干個柔性阻尼支撐固定于固定座上，所述柔性阻尼支撐包括上安裝面和位于上安裝面兩側的下安裝面，所述上安裝面與下安裝面通過折角面連接，所述上安裝面與內齒圈的外表面固定連接，所述下安裝面與固定座的內表面固定連接，所述柔性阻尼支撐與固定座的內表面之間具有一偏載變形空間。

更進一步的，所述上安裝面上設置有沿內齒圈外表面的寬度方向布置的上安裝孔，所述下安裝面上安裝有沿固定座內表面的寬度方向布置的下安裝孔，所述上安裝面與內齒圈的外表面通過螺栓和上安裝孔固定連接，下安裝面與固定座的內表面通過螺栓和下安裝孔固定連接。

更進一步的，述柔性阻尼支撐與橡膠具有相近阻尼系數、且強度近似于低碳鋼的高錳基阻尼合金材料。

更進一步的，當行星輪系正常工作時，所述柔性阻尼支撐用于將內齒圈和固定座連接起來，在扭矩載荷的作用下，柔性阻尼支撐可產生周向變形和阻尼效應；當行星輪系出現偏載時，柔性阻尼支撐沿著徑向的偏載力方向產生形變和阻尼效應，內齒圈產生形變位移。

更進一步的，外部動力通過動力輸入軸傳遞給太陽輪，太陽輪驅動行星輪，從而驅動行星旋轉，內齒圈通過固定座安裝在外部設備上，在動力傳遞過程中保持固定不動，僅在外部載荷作用下產生形變。

本發明的有益效果如下：

(1)將傳統行星輪系中的內齒圈進行重新設計，并改由三部分組成，分別為固定座、內齒圈和柔性阻尼支撐，其中柔性阻尼支撐將外部固定座和內齒圈固定安裝在一起；