CN102207183A - 一种弱轴承侧压皮带/链条复合变速箱 - Google Patents
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Abstract
一种弱轴承侧压皮带/链条复合变速箱，属机械技术应用领域；以一种对称布局方法，以一种太阳轴及行星轴配合的方法，将太阳轮与行星轴之间的约束呈对称约束状态，同时采用分压行星轴的方法来最大限度的分散轴压，以满足超大负荷传输下的使用条件；无需强化轴承等指标，结构安全性极大提高，解决单纯齿轮变速箱过于笨重，因为过大的轴压是发生损坏及影响效率的最重要的因素且维修困难；皮带/链条经改变构造后，也能适合于大力矩传输；且结构简化而轻巧，可广泛应用于各种风力发电等场合中。
Description
本发明属机械-电子技术应用领域；确切的讲是可用于风能发电机的装置之中及其它变速装置的一种变速箱。
单纯齿轮变速箱过于笨重，维修困难；皮带/链条经改变构造后，也能适合于大力矩传输；且结构简化而轻巧，可广泛应用于各种风力发电等场合中。
本发明的目的在于解决已有技术的不足之处，以一种对称布局方法，并应用成熟机电材料领域成果，以一种太阳轴及行星轴配合的方法，无需强化轴承等指标，结构安全性极大提高。
本发明的特点：努力缓解1000KW以上的风力发电机组的自重问题，巧妙地将太阳轮与行星轴之间的约束呈对称约束状态，同时采用分压行星轴的方法来最大限度的分散轴压，以满足超大负荷传输下的使用条件；因为过大的轴压是发生损坏及影响效率的最重要的因素。
本发明的技术关键：
该弱轴承侧压皮带/链条复合变速箱；由一族平行的传动轴组成，主要构造是由：(0轴压)(输入/输出中心轴)太阳轴、(弱轴压)传输行星轴、分压行星轴(兼增加牵引力)、轴承及支架(还有皮带轮或链轮)等组成；基本工作原理为：(力矩)由太阳轴进行输入及输出，再由皮带或链条(借助皮带轮或链轮)进行由太阳轴与传输行星轴进行力矩的传输，分压行星轴与传输行星轴之间也是由皮带或链条联动，皮带或链条接触于传输行星轴及分压行星轴的皮带轮或链轮上，当皮带或链条接触在传输行星轴上的靠近太阳轴的一侧的皮带轮或链轮时，将与连接于太阳轴与传输行星轴(上的皮带轮或链轮)之间的皮带或链条的张力相互抵消趋势(因而大大的减小了传输行星轴的所受的侧向(与轴垂直)压力)；在所有转轴处可加有轴承，在所有皮带或链轮传输之处按需要可加装有皮带轮或链轮，支架是用来固定各个转轴位置；传输行星轴可以进行延长处理(多级变速时需要)，其延长方式可以直接延长也可以是错轴延长方式，第二级的力矩传输依旧是在传输行星轴与太阳轴之间，如果需要的话；分压行星轴依旧以上述布局进行分担轴压及增加牵引，当完全相对于太阳轴对称安装传输行星轴及分压行星轴时将获得太阳轴的0轴压；其技术特征就是：传输行星轴的位置安排相对于太阳轴的轴心是(或近似为)中心对称的且互相平行；行星轴的分压处理及增加牵引力矩即可以通过增大轴承的承受力或皮带(或链条)宽度(强度)等来实现也可以用分压行星轴通过与传输行星轴之间建立皮带或链条联动的方式来实现(此时皮带或链条从传输行星轴靠近太阳轴的一侧与传输行星轴上的皮带轮或链轮接触)；传输行星轴可以延长处理，其延长方式可以直接延长也可以是错轴延长方式(错位安装可获得二级传输行星轴的轴间距离接近或远离太阳轴)。
以上所述的传输行星轴的错位延长方式：指的是延长轴尽管与原行星轴平行，但是不再同一条直线上，存在一定的平行轴距离；2轴之间的扭力的传递可以通过皮带及链条也可以是齿轮传递方式。
下面结合一个较佳实施例对本发明作进一步所说明(结构上所公知的诸如轴销，轴承等未画处)。
[图一]弱轴压皮带/链条变速原理示意图。
图示说明：
(1)太阳轴
(2)传输行星轴
(3)分压行星轴
(4)(太阳轴)皮带轮
(5)(传输行星轴)皮带轮
(6)(分压行星轴)皮带轮
(7)(力矩传输)皮带
(8)(分压减载)皮带
(9)2级(太阳轴)皮带轮
(10)2级(太阳轴)皮带轮
(11)(12)(13)轴固定支架
(14)2级力矩传输皮带
(15)2级(太阳轴)皮带轮
如[图1]所示：
右侧是沿与传输轴垂直方向观看下的各轴，皮带轮，皮带的分布情况图；左侧是右侧A位置下的剖面图(沿与各轴垂直的方向所得剖面，剖面上得到各轴及各皮带轮以及各皮带的剖面及剖面(未剖到之器件的剖面)的投影)
太阳轴(1)位于变速箱的中心区域，3个传输行星轴(2)的安装位置是中心对称地分布于太阳轴(1)的周围(可以按120度圆心角完全对称分布)；6个分压行星轴(3)也中心对称地分布于太阳轴(1)的周围(可以2个一组的(每组)按120度圆心角对称分布，将传输行星轴(2)夹于中间)；太阳轴与行星轴全都是平行安装的。
固定支架(11)(12)及(13)是用于固定上述全部转轴的(使其满足定轴转动条件)。
太阳轴(1)是力矩输入轴，扭力经3条力矩传输皮带(7)传输于(太阳轴)皮带轮(4)与(传输行星轴)皮带轮(5)之间，力矩最终传输到传输行星轴(2)上。
(分压减载)皮带(8)传输于(传输行星轴)皮带轮(5)及(分压行星轴)皮带轮(6)之间；皮带(8)的安装方式是：要在太阳轴(1)与传输行星轴(2)之间穿过，与皮带轮(5)的朝向太阳轮的一面接触；同时(分压减载)皮带(8)也要从分压行星轴(3)背对着太阳轴(1)的一侧接触分压皮带轮(6)。
可以看出：分压减载皮带(8)对皮传输带轮(5)的合力是指向远离太阳轴(1)的方向，皮带(8)对分压皮带轮(6)的合力是指向太阳轴(1)轴心的方向，因而皮带(8)与皮带(7)对皮带轮(5)的作用力方向基本上是相反的，呈抵消趋势，从而大大的减低传输行星轴皮带轮(5)对传输行星轴(2)的压力；传输皮带轮的轴压可以减低10倍之多。
变速的数值取决于太阳轴(1)皮带轮(4)与传输行星轴(2)皮带轮(5)的直径的比值。
如需二级的变速传动；则由传输行星轴(2)延长再由皮带向二级太阳轴(10)传输力矩，具体的传输形式完全相同于太阳轴(1)与传输行星轴(2)的传输形式；传输行星轴(2)驱动传输行星轴皮带轮(9)，有皮带(14)驱动轴(10)的二级太阳轴(10)上的皮带轮(15)，由轴(10)输出力矩。
本图变速箱对轴(1)输入来说是增速箱；变速方向是可逆的，当力矩由轴(10)输入时，轴(1)可产生输出力矩；可作为减速箱使用。
在需要相对转动的轴与轴孔之间可以加有轴承(本图未画出)；太阳轴与太阳轴皮带轮之间是紧配合状态，需传输力矩同步转动。
如需节省空间；对下一级传输行星轴(2)也可以错位传输，目的是使下一级的传输行星轴的轴心靠近/或远离太阳轴方向，2级行星轴之间可以采用齿轮/皮带/链条进行传动；以达到减少及有效的安排尺度的目的(错位传输时也可以适当的改变速度)。
Claims (2)
1.一种弱轴承侧压皮带/链条复合变速箱；由(0轴压输入/输出中心轴)太阳轴、(弱轴压)传输行星轴、分压行星轴(兼增加牵引力)、轴承及支架等组成且上述轴都呈平行关系；基本工作原理为：动力由太阳轴进行输入及输出，再由皮带或链条(借助皮带轮或链轮)进行由太阳轴向传输行星轴传输力矩，分压行星轴与传输行星轴之间由皮带或链条(传递力矩)联动，在所有转轴处加有轴承，在所有皮带或链轮传输之处按需要可加装有皮带轮或链轮，支架是用来固定各个转轴；传输行星轴可以延长处理，其延长方式可以直接延长也可以是错轴延长方式，下一及的力矩传输依旧是传输行星轴与太阳轴之间，分压行星轴依旧以上述布局进行分担轴压及增加牵引；其特征就在于：传输行星轴的位置安排相对于太阳轴的轴心是(或近似为)中心对称的；行星轴的分压及增加牵引即可以通过增大轴承的承受力或皮带(或链条)宽度来实现也可以用分压行星轴通过与传输行星轴之间建立皮带或链条联动的方式来实现；传输行星轴可以延长处理，其延长方式可以直接延长也可以是错轴延长方式。
2.如权利要求1所述变速技术，其特征就在于所述的传输行星轴的错位延长方式：指的是延长轴尽管与原行星轴平行，但是不再同一条直线上，存在一定的平行轴距离。
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