[發明專利]一種抗超高沖擊、振動的船用齒輪箱及其改進方法

在審

• 申請號: 202211047434.8
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115405669A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 江增輝;汪淑君;王鯤鵬;殷少華;劉良;徐升
• 申請（專利權）人: 杭州前進齒輪箱集團股份有限公司
• 主分類號: F16H3/20
• 分類號: F16H3/20;F16H57/023;F16H57/028;F16H57/04;F16H57/03
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 李久林

本發明公開了一種抗超高沖擊、振動的船用齒輪箱及其改進方法，具體方式包括增加傳齒對齒輪的齒數；增加主齒對齒輪中，相互嚙合的齒輪之間的嚙合面積；增加輸入軸、傳動軸和輸出軸的硬度；分散輸入軸、傳動軸上的應力；改善齒輪箱、船體和柴油機之間的連接關系；削減齒輪箱自身所產生的噪音、振動以及撞擊，極大的提高了齒輪箱本身的穩定性；削減了外部沖撞、振動等因素對齒輪箱的影響，提高了齒輪箱抵抗外界沖擊和振動的能力，提高了齒輪箱傳動的穩定性，提高了齒輪箱的使用壽命，降低后期維護檢修的成本。

技術領域

本發明涉及船舶動力推進技術領域，尤其涉及一種抗超高沖擊、振動的船用齒輪箱及其改進方法。

背景技術

以往匹配公務執法船、巡邏艇、摩托艇、快艇等船舶的齒輪箱大多數選用國外F、美國TWIN等知名公司的設備，而此類船舶的特點就是航速快、沖擊、振動大；具實船測量，最大峰值振動加速度可達18g(常規漁船、遠洋運輸船等中低速船型最大峰值振動加速度不差過6g)，再加上齒輪箱需承受柴油機一部分重量的特殊船體布置方式，更加明確要求對動力設備的抗沖擊、振動能力以及強度可靠性有著提升，避免按照常規模式出現箱體、軸斷裂，滲漏油、共振等現象。

公開號為CN106295070B的專利文獻公開了一種風電機組中齒輪箱彈性支撐跨距的優化方法，步驟包括：1)根據目標風電機組的初始參數，基于多體動力學建立包含齒輪箱模型的風電機組傳動鏈模型，初始參數包括齒輪箱彈性支撐的跨距的初始取值；2)不斷調整風電機組傳動鏈模型中跨距的取值且每次調整時進行模態、時域分析，使得調整后能夠避開模態、時域分析所得到的潛在共振頻率，輸出調整后風電機組傳動鏈模型；3)不斷對調整后風電機組傳動鏈模型中跨距的取值進行微調優化，使得風電機組傳動鏈模型中傳動鏈的運行特性最佳，得到最佳跨距取值輸出。

現有技術采取改變齒輪箱彈性支撐的跨距的方式，消除齒輪箱的共振頻率為齒輪箱帶來的噪音、沖擊等影響，但這樣可能會直接增加齒輪箱的體積和重量。但是在齒輪傳遞過程中不可避免地出現傳遞誤差的現象，當一軸系中出現兩個及以上的傳遞誤差時，傳遞誤差之間會根據嚙合頻率不同產生不同調制現象，如兩嚙合頻率很接近時還會產生“頻率拍”現象。而“頻率拍”現象的出現往往會導致在齒輪箱運行的過程中，齒輪箱內部會產生激烈的造影或振動，進而使齒輪箱在高沖擊、振動的工況出現各種滲漏油現象，甚至存在軸斷裂的風險。

發明內容

為了解決現有技術中齒輪箱運行時齒輪箱內部所產生的的沖擊和振動過大的問題，本發明的目的在于提供一種抗超高沖擊、振動的船用齒輪箱及其改進方法，通過增加齒輪箱中用于傳動的傳齒對齒輪的齒數，增加齒輪箱中用于輸出的主齒對齒輪的嚙合面積，提升齒輪箱軸各個軸的硬度以及分散齒輪箱軸各個軸的應力，進而避免齒輪箱運行時頻率拍的出現，消弭齒輪箱內部所產生的振動和噪音。

為了實現上述的目的，本發明采用了以下的技術方案：一種船用齒輪箱的改進方法，所述船用齒輪箱包括箱體，以及轉動安裝在箱體上的輸入軸、傳動軸和輸出軸，輸入軸上安裝有順車離合器，順車離合器上安裝有輸入主齒輪和輸入傳齒輪，順車離合器處于分離狀態時，順車離合器能夠帶動輸入傳齒輪轉動，順車離合器處于合并狀態時，順車離合器能夠帶動輸入主齒輪和輸入傳齒輪轉動；傳動軸上安裝有倒車離合器，倒車離合器上安裝有傳動主齒輪和傳動傳齒輪，倒車離合器處于分離狀態時，倒車離合器能夠帶動傳動傳齒輪轉動，倒車離合器處于合并狀態時，順車離合器能夠帶動傳動主齒輪和傳動傳齒輪轉動，傳動傳齒輪與輸入傳齒輪嚙合；輸出軸上固定安裝有輸出從齒輪，輸入主齒輪和傳動主齒輪均與輸出從齒輪嚙合；齒輪箱的具體改進方式如下：