一種星型人字齒輪減速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種星型人字齒輪減速器。包括行星架、固定圈、太陽輪、以及行星輪與內(nèi)齒圈組成的星型齒輪副，星型齒輪副中的太陽輪、行星輪和內(nèi)齒圈中的齒均為人字齒；太陽輪為整體式內(nèi)有漸開線花鍵，太陽輪通過花鍵與輸入軸連接；內(nèi)齒圈通過上齒圈與下齒圈組合安裝；固定圈與內(nèi)齒圈組裝實現(xiàn)扭矩輸出。采用人字齒傳動重合度高，傳動平穩(wěn)性和均載性能以及輸出扭矩的能力較高；行星輪采用組合式，實現(xiàn)行星輪彈性支撐，提高了星型齒輪系統(tǒng)的傳動平穩(wěn)性，降低了噪聲；減速器內(nèi)齒圈為組合安裝并配有固定圈，實現(xiàn)內(nèi)齒圈扭矩輸出功能。具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝便捷。星型人字齒輪減速器適用于發(fā)動機減速器，特別適用于大功率發(fā)動機減速器。
【專利說明】一種星型人字齒輪減速器

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種齒輪傳動裝置，具體地說，涉及一種星型人字齒輪減速器。屬于齒輪結(jié)構(gòu)傳動領域。

【背景技術】
[0002]星型齒輪傳動是航空發(fā)動機上常用的一種功率分流齒輪傳動。它的傳動路線是從太陽輪輸入經(jīng)行星輪到內(nèi)齒圈輸出，是依靠多個行星輪實現(xiàn)輪系的動力分流傳動。星型齒輪傳動在結(jié)構(gòu)上利用多個行星輪來分擔載荷，形成功率分流，具有體積小、重量輕、承載能力強、可靠性高的特點。與行星齒輪傳動相比，由于其全部采用定軸輪系，系統(tǒng)的強度、剛度以及工作可靠性都較高，這種傳動形式廣泛地應用于航空發(fā)動機體內(nèi)的減速器。國外已經(jīng)將該系統(tǒng)應用在渦輪風扇發(fā)動機上。目前，絕大多數(shù)設計主要針對行星減速器，星型減速器設計較少。行星減速器與星型減速器具有相同構(gòu)件，但因固定構(gòu)件不同，輸出構(gòu)件也不同，兩者結(jié)構(gòu)也有較大差異。采用人字齒又存在太陽輪、行星輪和內(nèi)齒圈安裝困難的問題。而行星輪采用剛性支撐易使行星架發(fā)生彎曲變形，影響系統(tǒng)均載性能。
[0003]發(fā)明專利201310649094.0中公開了一種“人字齒行星齒輪箱”，其采用調(diào)整墊實現(xiàn)行星輪的軸向調(diào)整，在一定程度上能夠有利齒輪均載，但是該齒輪箱中行星輪只能做軸向調(diào)整，不能實現(xiàn)彈性支撐，對齒輪系統(tǒng)均載的促進作用有限。另外，該齒輪箱是將內(nèi)齒圈固定在箱體上，未能實現(xiàn)兩內(nèi)齒圈周向的同步定位，也未能實現(xiàn)內(nèi)齒輪輸出扭矩的功能。因此，如何在解決內(nèi)齒輪安裝和輸出的同時，又能提高減速器的均載性能、傳動平穩(wěn)性能和輸出扭矩的能力，并能減小振動，降低噪音成為當前關注的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了避免現(xiàn)有技術存在的不足，克服其結(jié)構(gòu)復雜、安裝困難的問題，本發(fā)明提出一種星型人字齒輪減速器。減速器既能提高傳動平穩(wěn)性和均載性能以及內(nèi)齒圈輸出扭矩能力強，又具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝便捷。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:包括行星架、固定圈，以及太陽輪、行星輪、內(nèi)齒圈組成的星型齒輪副，其特點是，所述星型齒輪副中的太陽輪、行星輪、內(nèi)齒圈的輪齒均為人字齒，太陽輪內(nèi)有漸開線花鍵，太陽輪與輸入軸通過花鍵固連，固定圈與內(nèi)齒圈組裝并實現(xiàn)扭矩輸出；
[0006]所述行星輪由人字齒輪、腹板、第一墊片和固定板組成，腹板位于人字齒輪內(nèi)腔，人字齒輪內(nèi)側(cè)周向有花鍵，腹板外側(cè)周向均布花鍵，人字齒輪和腹板通過花鍵連接，花鍵與花鍵之間留有縫隙填充彈性材料，第一墊片和固定板位于腹板兩端，且與腹板通過第一雙頭螺柱固連，腹板與行星輪軸通過平鍵連接；行星輪軸兩端與固定在行星架上的圓柱滾子軸承過盈配合；
[0007]所述行星架由行星架底座和行星架頂板組成,行星架底座和行星架頂板依軸心沿周向均布多個圓孔，行星架底座和行星架頂板的圓孔有凸臺，行星輪軸與圓柱滾子軸承配合位于圓孔內(nèi)，行星架底座和行星架頂板通過螺栓固連；
[0008]所述內(nèi)齒圈包括上齒圈、下齒圈，上齒圈與下齒圈退刀槽一端分別有梯形凸臺和梯形凹槽，上齒圈與下齒圈通過梯形凸臺和梯形凹槽配合，實現(xiàn)周向和橫向定位，上齒圈與下齒圈另一端沿周向均布多個第一弧形凹槽、第二弧形凹槽；
[0009]所述固定圈包括上固定圈、下固定圈，上固定圈與下固定圈內(nèi)分別沿周向均布多個第一弧形凸臺、第二弧形凸臺，且與上齒圈與下齒圈的第一弧形凹槽、第二弧形凹固定配合，下固定圈內(nèi)底部輸出端設有第三內(nèi)花鍵與輸出軸連接，上固定圈與下固定圈一端連接法蘭分別有安裝孔通過螺栓固連。
[0010]所述行星輪為兩個或多個結(jié)構(gòu)的任意一種。
[0011]所述彈性材料為Ni40Cr20Co20Mo。
[0012]有益效果
[0013]本發(fā)明提出的一種星型人字齒輪減速器。包括行星架、固定圈、太陽輪、以及行星輪與內(nèi)齒圈組成的星型齒輪副，星型齒輪副中的太陽輪、行星輪和內(nèi)齒圈中的齒均為人字齒；所述太陽輪為整體式，太陽輪內(nèi)有漸開線花鍵，太陽輪通過花鍵與輸入軸連接；內(nèi)齒圈通過上齒圈與下齒圈組合安裝；固定圈與內(nèi)齒圈組裝實現(xiàn)扭矩輸出；減速器既能提高傳動平穩(wěn)性和均載性能以及內(nèi)齒圈輸出扭矩能力強，又具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝便捷。
[0014]本發(fā)明星型人字齒輪減速器，采用人字齒傳動重合度高，傳動平穩(wěn)性和均載性能以及輸出扭矩的能力較高；行星輪采用組合式實現(xiàn)行星輪彈性支撐，行星輪彈性支撐星型輪系統(tǒng)均載系數(shù)較行星輪剛性支撐提高了 50%以上，動載系數(shù)也有一定程度降低，星型人字齒輪減速器提高了星型齒輪系統(tǒng)的傳動平穩(wěn)性，降低了噪聲；減速器內(nèi)齒圈為組合安裝并配有固定圈，具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝便捷，并實現(xiàn)內(nèi)齒圈扭矩輸出功能。本發(fā)明適用于發(fā)動機減速器，特別適用于大功率發(fā)動機減速器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明一種星型人字齒輪減速器作進一步詳細說明。
[0016]圖1為本發(fā)明星型人字齒輪減速器示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明星型人字齒輪減速器的行星架示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明的行星輪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為本發(fā)明的行星架結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5為本發(fā)明的內(nèi)齒輪和固定圈裝配分解示意圖。
[0021]圖6為本發(fā)明的上齒圈結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖7為本發(fā)明的下齒圈結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖8為本發(fā)明的下固定圈結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:
[0025]1.太陽輪2.行星輪軸3.圓柱滾子軸承4.行星架5.內(nèi)齒圈6.上固定圈7.下固定圈8.第一內(nèi)花鍵9.第一外花鍵10.—號凸臺11.行星輪12.第一雙頭螺柱13.第二內(nèi)花鍵14.彈性材料15.平鍵槽16.第一墊片17.腹板18.第二外花鍵19.固定板20.行星架頂板21.行星架底座22.二號凸臺23.螺栓24.第一弧形凸臺 25.第一弧形凹槽 26.梯形凸臺 27.第二墊片28.下齒圈 29.上齒圈30.梯形凹槽31.擋圈32.第二弧形凹槽33.底板34.第二弧形凸臺35.擋板36.槽孔37.第三內(nèi)花鍵

【具體實施方式】
[0026]本實施例是一種星型人字齒輪減速器。
[0027]參閱圖1?圖8，本實施例星型人字齒輪減速器由太陽輪1、行星輪軸2、圓柱滾子軸承3、行星架4、內(nèi)齒圈5、上固定圈6、下固定圈7、第一內(nèi)花鍵8、第一外花鍵9、一號凸臺
10、行星輪11、第一雙頭螺柱12、第二內(nèi)花鍵13、彈性材料14、平鍵槽15、第一墊片16、腹板17、第二外花鍵18、固定板19、行星架頂板20、行星架底座21、二號凸臺22、螺栓23、第一弧形凸臺24、第一弧形凹槽25、梯形凸臺26、第二墊片27、下齒圈28、上齒圈29、梯形凹槽30、擋圈31、第二弧形凹槽32、底板33、第二弧形凸臺34、擋板35、槽孔36、第三內(nèi)花鍵37組成。太陽輪1、行星輪11、內(nèi)齒圈5組成星型齒輪副，太陽輪1、行星輪11、內(nèi)齒圈5的輪齒均為人字齒，太陽輪I內(nèi)有漸開線花鍵，太陽輪I與輸入軸通過花鍵固定連接，固定圈與內(nèi)齒圈組裝實現(xiàn)扭矩輸出；依靠多個行星輪實現(xiàn)輪系的動力分流傳動。
[0028]太陽輪I為輸入端，內(nèi)側(cè)有第一內(nèi)花鍵8與輸入軸連接。行星輪11至少為兩個或多個結(jié)構(gòu)的任一種。本實施例中行星輪11為五個。行星輪11由齒輪、腹板17、第一墊片16和固定板19組成。齒輪內(nèi)側(cè)沿周向均布第二內(nèi)花鍵13，腹板17外壁沿周向均布有第二外花鍵18，第二內(nèi)花鍵13與二外花鍵18相互配合連接，花鍵與花鍵之間留有縫隙，縫隙內(nèi)填充有彈性材料14，彈性材料14選用為耐高溫高彈性合金Ni40Cr20Co20Mo。固定板19為一圓環(huán)結(jié)構(gòu)，固定板19外徑與輪齒內(nèi)徑相同，固定板19內(nèi)徑與腹板17內(nèi)徑相同，固定板19沿周向開有多個螺紋孔。第一墊片16為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，第一墊片16與固定板19內(nèi)外徑尺寸相同，對應沿周向開有相同數(shù)目的相同大小孔。腹板17寬度小于行星輪齒寬，腹板17兩端面分別沿周向開有相應的螺紋孔。第一墊片16、固定板19與腹板17兩端通過第一雙頭螺柱12固定連接，實現(xiàn)齒輪和腹板17的軸向固定，在與內(nèi)齒圈5和太陽輪I嚙合過程中，行星輪11可自動調(diào)整接觸位置并實現(xiàn)均載。行星輪腹板17內(nèi)側(cè)開有平鍵槽15，與行星輪軸2通過平鍵連接。行星輪軸2兩端與固定在行星架4上的圓柱滾子軸承3過盈配合。
[0029]行星架4由行星架底座21和行星架頂板20組成,行星架底座21和行星架頂板20軸心開有圓孔，行星架底座21和行星架頂板20依軸心沿周向均布多個圓孔和梯形槽，圓孔與梯形槽位置交錯，行星架底座21和行星架頂板20的圓孔上有一號凸臺10和二號凸臺22，行星輪軸2與圓柱滾子軸承3配合位于圓孔內(nèi)，行星架底座21和行星架頂板20通過螺栓23固定連接；行星架頂板20設有第一外花鍵9，用于固定行星架4。
[0030]內(nèi)齒圈由上齒圈29和下齒圈28組合而成，上齒圈29退刀槽一端沿周向均勻開有梯形凹槽30,最外側(cè)留有擋圈31,下齒圈28退刀槽一端沿周向設有梯形凸臺26,最外側(cè)留有環(huán)形空隙。下齒圈梯形凸臺26和上齒圈梯形凹槽30配合實現(xiàn)兩齒圈軸向定位，上齒圈擋圈31與下齒圈留出的環(huán)形空隙配合，用于橫向定位。上齒圈29另一端開有沿圓周方向均布多個第一弧形凹槽25，下齒圈28的另一端設有沿圓周方向均布多個第二弧形凹槽32。
[0031]固定圈包括上固定圈6、下固定圈7，上固定圈6與下固定圈7內(nèi)分別沿周向均布多個第一弧形凸臺24、第二弧形凸臺34，且與上齒圈29與下齒圈28的第一弧形凹槽25、第二弧形凹槽32固定配合,下固定圈7內(nèi)部設有環(huán)形擋板35,下固定圈7內(nèi)底部輸出端設有第三內(nèi)花鍵37與輸出軸連接，上固定圈6與下固定圈7 —端連接法蘭分別有安裝孔，上固定圈6與下固定圈7的連接法蘭之間有第二墊片27通過螺栓固定連接。下固定圈底板33沿周向開有多個橢圓形槽孔36用于減重。
【權(quán)利要求】
1.一種星型人字齒輪減速器，包括行星架、固定圈，以及太陽輪、行星輪、內(nèi)齒圈組成的星型齒輪副，其特征在于:所述星型齒輪副中的太陽輪、行星輪、內(nèi)齒圈的輪齒均為人字齒，太陽輪內(nèi)有漸開線花鍵，太陽輪與輸入軸通過花鍵固連，固定圈與內(nèi)齒圈組裝并實現(xiàn)扭矩輸出； 所述行星輪由人字齒輪、腹板、第一墊片和固定板組成，腹板位于人字齒輪內(nèi)腔，人字齒輪內(nèi)側(cè)周向有花鍵，腹板外側(cè)周向均布花鍵，人字齒輪和腹板通過花鍵連接，花鍵與花鍵之間留有縫隙填充彈性材料，第一墊片和固定板位于腹板兩端，且與腹板通過第一雙頭螺柱固連，腹板與行星輪軸通過平鍵連接；行星輪軸兩端與固定在行星架上的圓柱滾子軸承過盈配合； 所述行星架由行星架底座和行星架頂板組成，行星架底座和行星架頂板依軸心沿周向均布多個圓孔，行星架底座和行星架頂板的圓孔有凸臺，行星輪軸與圓柱滾子軸承配合位于圓孔內(nèi)，行星架底座和行星架頂板通過螺栓固連； 所述內(nèi)齒圈包括上齒圈、下齒圈，上齒圈與下齒圈退刀槽一端分別有梯形凸臺和梯形凹槽，上齒圈與下齒圈通過梯形凸臺和梯形凹槽配合，實現(xiàn)周向和橫向定位，上齒圈與下齒圈另一端沿周向均布多個第一弧形凹槽、第二弧形凹槽； 所述固定圈包括上固定圈、下固定圈，上固定圈與下固定圈內(nèi)分別沿周向均布多個第一弧形凸臺、第二弧形凸臺，且與上齒圈與下齒圈的第一弧形凹槽、第二弧形凹固定配合，下固定圈內(nèi)底部輸出端設有第三內(nèi)花鍵與輸出軸連接，上固定圈與下固定圈一端連接法蘭分別有安裝孔通過螺栓固連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的星型人字齒輪減速器，其特征在于:所述行星輪為兩個或多個結(jié)構(gòu)的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的星型人字齒輪減速器，其特征在于:所述彈性材料為Ni40Cr20Co20Mo。
【文檔編號】F16H57/08GK104141745SQ201410365908
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】王三民, 張沖, 王藝杰, 黃濤, 鄧文奎, 王劍 申請人:西北工業(yè)大學