CN103244656B - 太阳轮轴向固定结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开的是一种太阳轮轴向固定结构，主要是指前一级的太阳轮与后一级的大齿轮或行星架之间的轴向固定结构，大齿轮传动连接在太阳轮轴上，在大齿轮轴上设置轴承，该结构主要披露的技术特征是将外螺纹直接加工在太阳轮轴及大齿轮轴上，增大了公称直径，也增加了螺纹危险截面积，极大提高了螺纹副的联接强度及抗冲击能力。同时，在太阳轮轴上设有定位嵌装的定位环，该定位环再通过内、外锁紧螺母分别锁紧连接在太阳轮轴、大齿轮轴上，它是一种单螺母拧紧固定方式，不会存在均载问题，更无需控制力矩，安装方便，装配成本低廉，防松十分可靠。而且，内、外锁紧螺母更能重复多次使用，却不会降低联接强度及可靠度，后期维护成本低。

Description

太阳轮轴向固定结构

技术领域

本发明涉及一种机械传动装置中的轴向固定结构，尤其是指一种适用于行星齿轮箱中的太阳轮轴向固定结构。

背景技术

风电齿轮箱等行星齿轮箱中，前一级的太阳轮与后一级的大齿轮或行星架之间常采用花键作传动连接，这种连接结构承载能力高，浮动效果好，因此得到了较为广泛的应用。然而，太阳轮的轴向定位问题一直妨碍着该结构的进一步推广，由于太阳轮在运行过程中的持续摆动，往往导致太阳轮轴向定位结构承受着频繁变化的冲击载荷，而传统的太阳轮轴向定位结构都是压板加螺栓的组合，这种轴向固定结构可靠性差，经常发生失效，甚至造成整台齿轮箱的损坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种轴向定位可靠、承载能力强、可重复拆装却不会影响连接强度、维护简单的太阳轮轴向固定结构。

本发明的技术问题通过以下技术方案实现：

一种太阳轮轴向固定结构，包括太阳轮和太阳轮尾部延伸的太阳轮轴，该太阳轮轴上设有传动连接的大齿轮，该大齿轮的大齿轮轴上设置轴承，所述的太阳轮轴尾部设有套装的定位环，该定位环左端设有凸缘，所述的太阳轮轴尾部还设有与凸缘的左端面作定位紧靠的内轴肩，定位环的右端面由连接在太阳轮轴尾部的内锁紧螺母锁紧；所述的大齿轮轴右端面设有内肩，大齿轮轴尾部设有外锁紧螺母，所述定位环的凸缘定位嵌装在由内肩、外锁紧螺母和内轴肩所构成的定位环槽内。

所述的内锁紧螺母与定位环右端面之间设置内止动垫片。

所述的大齿轮轴尾部设有外轴肩，所述外锁紧螺母与外轴肩之间设置外止动垫片，该外止动垫片与轴承之间设置挡环。

所述的凸缘外圆周面与大齿轮轴的内肩之间设有径向浮动间隙α，该径向浮动间隙α为1mm~2mm。

所述的凸缘右端面与外锁紧螺母之间设有轴向浮动间隙β，该轴向浮动间隙β为1mm~2mm。

所述的太阳轮轴与大齿轮之间设有花键作传动连接。

与现有技术相比，本发明主要是将外螺纹直接加工在太阳轮轴及大齿轮轴上，公称直径大，螺纹危险截面积比传统螺栓固定结构增大了几十倍，极大的提高了螺纹副的联接强度及抗冲击能力，有效解决了传统螺栓在冲击载荷下容易拉断失效的问题。同时，在太阳轮轴上设有定位嵌装的定位环，该定位环再通过内、外锁紧螺母分别锁紧连接在太阳轮轴、大齿轮轴上，它是一种单螺母拧紧固定方式，不会存在均载的问题，更无需控制力矩，安装方便，装配成本低廉，防松点减少到两处，防松十分可靠。而且，内、外锁紧螺母更能重复多次使用，却不会降低联接强度及可靠度，后期维护成本低。

附图说明

图1为本发明的剖视结构示意图。

图2为图1的A处放大图。

图3为图1的B处放大图。

具体实施方式

下面将按上述附图对本发明实施例再作详细说明。

如图1~图3所示，1.太阳轮、11.太阳轮轴、2.大齿轮、21.大齿轮轴、3.轴承、4.内锁紧螺母、5.内止动垫片、6.定位环、61.凸缘、7.外锁紧螺母、8.外止动垫片、9.挡环。

太阳轮轴向固定结构，如图1所示，主要是指前一级的太阳轮1与后一级的大齿轮2或行星架之间的轴向固定结构。它特别适用于使用工况恶劣、载荷波动大、冲击大或可靠性要求高的各种行星齿轮箱内，如风电齿轮箱等。

所述的太阳轮1设有向右延伸的太阳轮轴11，该右端的太阳轮轴即是太阳轮1的尾部；所述的太阳轮轴11上设有大齿轮2，该太阳轮轴与大齿轮之间设有由承载能力高，浮动效果好的花键结构作传动连接，该大齿轮2的左、右两端均延伸有大齿轮轴21，其上安装有轴承3，右端的大齿轮轴21也是大齿轮2的尾部。

所述的太阳轮轴11尾部外表面设有如图2所示的一圈内轴肩，该尾部上还套装有定位环6，且定位环的左端设有一圈凸缘61；所述的凸缘左端面紧靠在内轴肩上进行定位，定位环6的右端面是由螺纹连接在太阳轮轴11尾部的内锁紧螺母4作连接锁紧，在内锁紧螺母4与定位环6的右端面之间设置内止动垫片5以防止定位环6的轴向窜动。

所述的大齿轮轴21右端面设有内肩，大齿轮轴21尾部设有螺纹连接的外锁紧螺母7，该内肩、外锁紧螺母和太阳轮轴11上的内轴肩共同构成了一个定位环槽，并使定位环6的凸缘61正好定位嵌装在该定位环槽内，故该结构能实现定位环6的双向定位。同时，在如图3所示的凸缘61外圆周面与大齿轮轴21的内肩之间设有1mm的径向浮动间隙α；凸缘61右端面与外锁紧螺母7之间也设有1mm的轴向浮动间隙β。太阳轮1在运动过程中通过两个间隙即可保证花键具备适当的浮动空间，浮动效果好。

所述的大齿轮轴21尾部外表面设有一圈外轴肩，而外锁紧螺母7与外轴肩之间设置外止动垫片8，该外止动垫片与轴承3之间设置挡环9。

该太阳轮轴向固定结构中的定位环6是一个重要的定位部件，而采用高强度的锁紧螺母和止动垫片对定位环进行双向定位连接固定，就能更好的优化太阳轮的轴向定位方式。

本发明相比传统的压板、螺栓连接结构还具有下列优点：

一、本结构的外螺纹是直接加工在太阳轮轴11及大齿轮轴21上的，公称直径大，螺纹危险截面积比传统螺栓固定结构增大了几十倍，极大的提高了螺纹副的联接强度及抗冲击能力，有效解决了传统螺栓在冲击载荷下容易拉断失效的问题。

二、传统螺栓固定结构通常采用一组螺栓联接，为了各螺栓受力均匀，需要采用扭矩扳手精确控制螺栓拧紧力矩，装配过程复杂，装配难度大。而本结构采用单螺母拧紧的方式，不存在均载的问题，无需控制力矩，螺母拧紧即可，安装方便，装配成本低廉。

三、内、外锁紧螺母均采用单个高强度的止动垫片进行止动防松，它属于一种机械防松，安装方便且防松效果好，抗冲击抗振动能力强，克服了传统结构螺栓众多，防松点多，防松可靠性差的缺点。

四、传统螺栓固定结构，联接螺栓经扭矩扳手预紧后，不能二次使用，结构维护成本高。本结构采用的内、外锁紧螺母可重复多次使用，却不会降低联接强度及可靠度，后期维护成本低。

Claims (6)

1.一种太阳轮轴向固定结构，包括太阳轮（1）和太阳轮尾部延伸的太阳轮轴（11），该太阳轮轴上设有传动连接的大齿轮（2），该大齿轮的大齿轮轴（21）上设置轴承（3），其特征在于：

a、所述的太阳轮轴（11）尾部设有套装的定位环（6），该定位环左端设有凸缘（61），所述的太阳轮轴（11）尾部还设有与凸缘（61）的左端面作定位紧靠的内轴肩，定位环（6）的右端面由连接在太阳轮轴（11）尾部的内锁紧螺母（4）锁紧；

b、所述的大齿轮轴（21）右端面设有内肩，大齿轮轴（21）尾部设有外锁紧螺母（7），所述定位环（6）的凸缘（61）定位嵌装在由内肩、外锁紧螺母（7）和内轴肩所构成的定位环槽内。

2.根据权利要求1所述的太阳轮轴向固定结构，其特征在于所述的内锁紧螺母（4）与定位环（6）右端面之间设置内止动垫片（5）。

3.根据权利要求1所述的太阳轮轴向固定结构，其特征在于所述的大齿轮轴（21）尾部设有外轴肩，所述外锁紧螺母（7）与外轴肩之间设置外止动垫片（8），该外止动垫片与轴承之间设置挡环（9）。

4.根据权利要求1所述的太阳轮轴向固定结构，其特征在于所述的凸缘（61）外圆周面与大齿轮轴（21）的内肩之间设有径向浮动间隙α，该径向浮动间隙α为1mm~2mm。

5.根据权利要求1所述的太阳轮轴向固定结构，其特征在于所述的凸缘（61）右端面与外锁紧螺母（7）之间设有轴向浮动间隙β，该轴向浮动间隙β为1mm~2mm。

6.根据权利要求1~5任一项所述的太阳轮轴向固定结构，其特征在于所述的太阳轮轴（11）与大齿轮（2）之间设有花键作传动连接。