[發明專利]一種減小行星輪軸向傾角的變剛度柔性銷軸均載結構

在審

• 申請號: 202110255227.0
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112901727A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 胡聰芳;耿高德;彭濤;劉干;夏乾
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 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

本發明公開一種減小行星輪軸向傾角的變剛度柔性銷軸均載結構，該柔性銷軸均載結構的新型銷軸套(6)外圓為一端有軸肩的圓柱體，內部為階梯軸，按照孔徑分為三段，從靠近行星架(1)端開始，內部孔徑依次減小，新型銷軸套(6)遠離行星架(1)的一端加工有環形槽。同時，銷軸(5)內部空心，在一側開口，空心體積、開口度以及銷軸兩端過盈裝配量需進行計算，并且銷軸(5)由緊固螺釘(13)固定在行星架(1)銷孔中；既減小已有柔性銷軸均載結構的齒輪軸向傾角，避免齒向接觸載荷分布不均而引起的輪齒局部失效的問題，同時變剛度的設計又增大了銷軸的柔性，能抵消較大零部件制造安裝誤差，解決各行星輪間載荷分配嚴重不均的問題。

技術領域

本發明涉及行星齒輪傳動領域，具體涉及一種減小行星輪軸向傾角的變剛度柔性銷軸均載結構。

背景技術

行星傳動裝置由于其同軸輸出速比大、體積小、高承載能力等特點，被廣泛的應用于航空航天、船舶、風電等行業中。行星輪系由太陽輪、內齒圈、行星架和多個行星輪組成，多個行星輪進行載荷分流，因此行星輪系能在較小的體積實現大的傳動比。在輪系強度設計計算時假設各個行星輪承載相同，但是由于制造安裝誤差的存在，使多個行星齒輪間的載荷分配不均，導致單個行星齒輪因負載過大而失效，所以需要采取均載措施，使得各行星輪承載相同。柔性銷軸結構就是均載措施之一，不僅可以減輕行星架的重量，而且通過銷軸的柔性變形抵消誤差，從而實現行星輪的載荷均勻分流。

已有的柔性銷軸專利CN205715578U(一種風電齒輪箱柔性軸)，柔性銷軸結構主要由行星架、行星輪、軸承、彈性擋圈、銷軸、銷軸套組成，銷軸從行星架懸臂端伸出，銷軸套從遠離行星架的一端懸臂伸出，銷軸和銷軸套組成一個雙懸臂結構，銷軸套內部為單階梯，最小直徑部分與銷軸過盈配合，通過銷軸末端的軸肩結構進行軸向定位，銷軸套靠近行星架一端加工出軸肩結構，另一端裝配有彈性擋圈，對軸承進行軸向定位，將軸承固定在所述銷軸套上。采用已有柔性銷軸均載結構，當單個行星輪承受載荷大于平均值時，能通過銷軸和銷軸套的雙懸臂變形來抵消制造安裝誤差，實現行星輪系中各個行星輪間的載荷均勻分布。

但是，也有研究(Shyi-Jeng Tsai,Siang-Yu Ye,Yuan-Yi Yu,et al.Design andanalysis of the planetary gear drive with flexible pins for wind turbines[C].//European wind energy conferenceexhibition 2012.volume 2of 3.2013:706-715.)表明：柔性銷軸受力彎曲變形，安裝在銷軸套上的行星輪沿軸向產生相應傾角，導致行星輪與內齒圈、行星輪與太陽輪嚙合處沿輪齒齒向載荷分布不均，輪齒局部載荷過大產生塑性變形或者膠合而失效。并且當零件累積的制造安裝誤差較大時，已有實心銷軸變形小，抵消的誤差小，導致輪系行星輪間載荷分布嚴重不均，單個行星輪分擔載荷偏大，容易導致輪齒失效從而降低傳動系統的可靠性。

因此，需要設計出一種減小行星輪軸向傾角的新型柔性銷軸均載結構，既能減小行星輪軸向傾角，行星輪輪齒載荷分布嚴重不均的問題，又解決累積的制造安裝誤差較大時，各行星輪之間載荷分配不均的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種減小行星輪軸向傾角的新型變剛度柔性銷軸均載結構，既能有效地改善已有柔性銷軸傾角引起的行星齒輪齒向載荷分布不均的問題，又能解決零件累積的制造安裝誤差較大時，輪系行星輪間載荷分布嚴重不均的問題。