[發(fā)明專利]一種減小行星輪軸向傾角的變剛度柔性銷軸均載結(jié)構(gòu)

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• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112901727A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡聰芳;耿高德;彭濤;劉干;夏乾
• 申請（專利權(quán)）人: 湘潭大學(xué)
• 主分類號: F16H1/32
• 分類號: F16H1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種減小行星輪軸向傾角的變剛度柔性銷軸均載結(jié)構(gòu)，主要由行星架(1)、行星輪(2)、軸承(3)、彈性擋圈(4)、銷軸(5)、銷軸套(6)、彈性擋圈(軸承定位)(7)、緊固螺釘(13)組成；所述銷軸(5)的一端首先過盈裝配到行星架(1)的銷孔，再進(jìn)行與緊固螺釘(13)的裝配，另一懸臂端伸出，銷軸套(6)從銷軸(5)遠(yuǎn)離行星架(1)的一端懸臂伸出，銷軸套(6)中最小直徑部分與銷軸(5)另一端過盈配合，銷軸(5)和銷軸套(6)組成一個雙懸臂結(jié)構(gòu)，銷軸套(6)靠近行星架(1)一端的軸肩結(jié)構(gòu)和另一端的彈性擋圈(4)，對軸承(3)進(jìn)行軸向定位，將軸承(3)固定在銷軸套(6)上；其特征在于：所述銷軸套(6)外圓為一端有軸肩的圓柱體，內(nèi)部為階梯，按照孔徑分為三段，從靠近行星架(1)端開始，內(nèi)部孔徑依次減小；銷軸套(6)遠(yuǎn)離行星架(1)的一端加工有環(huán)形槽，且該環(huán)形槽外徑與銷軸套(6)靠近行星架(1)的一端最大孔徑相同，且圓環(huán)形槽孔的深度與靠近行星架(1)端孔的深度相同，銷軸套(6)左側(cè)最大孔(7)與右側(cè)環(huán)槽最大孔(9)直徑相同，并相對于銷軸套(8)中截面對稱，銷軸套(6)截面積突變處均過渡圓角以減少應(yīng)力集中；銷軸(5)空心并開口，空心體積較小，空心體積和裝配過盈量需進(jìn)行計算，以保證銷軸剪切強度和扭轉(zhuǎn)強度，開口角度較小，應(yīng)根據(jù)需要確定；銷軸(5)的一端通過過盈配合和緊固螺釘(13)固定，緊固螺釘(13)擰緊力矩大小由實際情況決定。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銷軸套，其特征在于：當(dāng)單個行星輪(2)承受大于平均值的載荷時，柔性銷軸受力變形并彎曲，安裝在銷軸套(6)上的行星輪(2)沿軸向產(chǎn)生相應(yīng)傾角，導(dǎo)致行星輪(2)與太陽輪和內(nèi)齒圈嚙合的輪齒齒向載荷分布不均；采用此銷軸套(6)結(jié)構(gòu)，可以使行星輪(2)與內(nèi)齒圈嚙合處，齒向載荷大的一端的嚙合徑向力通過行星輪軸承(3)使銷軸套(6)的同一側(cè)外圈受壓變形，從而使行星輪(2)的軸向傾角減小；行星輪(2)與太陽輪嚙合輪齒的齒向承載大的一側(cè)與內(nèi)齒圈相反，太陽輪與行星輪(2)嚙合徑向力使銷軸套的另一側(cè)受壓彎曲變形，行星輪(2)軸向傾角進(jìn)一步減小；銷軸套的兩側(cè)圓環(huán)孔相對中截面對稱的結(jié)構(gòu)，使兩側(cè)均可沿著中截面(8)發(fā)生彈性變形；在分別與內(nèi)齒圈和太陽輪嚙合時，無論是遠(yuǎn)離還是靠近行星架端的嚙合力大，銷軸套(6)兩端都可以相應(yīng)發(fā)生彈性變形，使得銷軸(5)受載后產(chǎn)生的傾角被銷軸套(6)的彈性變形所抵消，從而使行星輪(2)變成平動；既抵消了制造安裝誤差，達(dá)到均載效果，又不產(chǎn)生傾角，減小已有柔性銷軸均載結(jié)構(gòu)的行星輪的軸向傾角和齒向接觸載荷的分布不均勻性，避免引起輪齒局部失效。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銷軸，其特征在于：銷軸(5)內(nèi)部為空心，并在圓周一側(cè)開口，其開口兩側(cè)對稱中心線與銷軸(5)中心線組成的平面，垂直于銷軸(5)中心線和太陽輪中心線組成的平面，過盈裝配后的銷軸滿足剪切強度和扭轉(zhuǎn)強度要求；當(dāng)各零件累積的制造安裝誤差較大導(dǎo)致行星輪之間載荷分布嚴(yán)重不均時，單個行星輪分擔(dān)載荷偏大，具有空心開口結(jié)構(gòu)的銷軸剛度比實心銷軸剛度小，銷軸柔度增加變形更大，能抵消更大的制造安裝誤差，均載效果更好，變形的方向垂直于開口兩側(cè)對稱中心線，開口趨向閉合；同時，為了防止銷軸變形過大引起輪系其他變化，所以開口角度較小，變形一定程度后開口閉合，銷軸的剛度增大，可防止柔性銷軸整體變形過大。