CN103671853A - 旋转花键的润滑结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿轮箱内的旋转花键的润滑结构，包括花键轴、花键套和压板，花键轴和花键套依靠花键副配合，压板上具有排油孔，压板固定在花键轴的自由端上，并与花键套的一端相抵，花键轴的与自由端相反的花键端部处设有档肩，档肩与花键套的另一端相抵，档肩与花键套之间设有若干个周向分布的径向集油槽，花键轴的与自由端相反的花键端部处还具有环向斜底油腔，环向斜底油腔一端与周向分布的径向集油槽相通，另一端与花键副的齿槽相通，花键轴的自由端设有环向集油腔，环向集油腔由花键轴、压板及花键套共同围成，环向集油腔一端与花键副的齿槽相通，另一端与压板的排油孔相通。本发明结构简单，花键润滑充分，能提高花键可靠性及经济性。

Description

旋转花键的润滑结构

技术领域

本发明涉及一种传动系统中的花键副的润滑结构，尤其是有关风电齿轮箱的花键润滑结构。

背景技术

目前，国内外的风电齿轮箱绝大部分都使用到了花键连接，在其他传动领域，也大量使用了花键连接。由于花键连接传递扭矩大、花键啮合面的使用状态基本处于边界润滑状态，甚至会处于干摩擦状态，花键失效的事件屡见不鲜。因而，花键润滑方式直接关系到了花键的使用寿命及使用安全。

在风电齿轮箱领域，花键连接一般都设计了特定的润滑方式，或在花键轴、花键套上加工了复杂的径向、轴向油路，以输送依靠喷油或飞溅获得的润滑油来对花键进行润滑，或直接依靠喷油、飞溅对花键端部进行集中润滑，再依靠渗透、浸润对花键内部进行润滑。设置复杂的油路，虽可有效保障花键润滑，但对设计要求较高，且加工复杂，对花键轴、花键套的强度存在不利的影响；而直接的端部润滑，则因结构过于简单而无法充分保障花键的润滑，从而导致花键的寿命及可靠性的降低。

在专利申请号为201110247269.6的专利文献中，公开了一种花键润滑结构，其在花键轴上设置了径向油孔，使花键轴中心孔收集到的润滑油利用离心力和重力共同作用并通过该径向油孔注入花键，同时，该结构收集润滑油的方式是依靠花键轴中心孔进行，该孔与旋转轴线垂直，收集润滑油的能力有限。该结构虽然可使花键得到一定的润滑，但需要在花键轴上加工多个径向油孔，削弱了花键轴的强度，结构复杂，不利于产品的质量控制及成本控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，使花键润滑充分，能提高花键使用可靠性的旋转花键的润滑结构。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种旋转花键的润滑结构，包括花键轴 、花键套和压板，所述花键轴和花键套依靠花键副配合，所述压板上具有排油孔，所述压板固定在花键轴的自由端上，并与花键套的一端相抵，所述花键轴的与自由端相反的花键端部处设有档肩，档肩与花键套的另一端相抵，且档肩与花键套之间设有若干个周向分布的径向集油槽，所述花键轴的与自由端相反的花键端部处还具有环向斜底油腔，环向斜底油腔一端与周向分布的径向集油槽相通，另一端与花键副的齿槽相通，所述花键轴的自由端设有环向集油腔，所述环向集油腔由花键轴、压板及花键套共同围成，环向集油腔一端与花键副的齿槽相通，另一端与压板的排油孔相通。

所述花键轴上的环向斜底油腔的靠近花键副的一端直径较大，远离花键副的一端直径较小。

所述周向分布的径向集油槽开在花键套的与档肩相抵的端面上，且径向集油槽为2个或2个以上。

所述压板具有压板通孔，所述花键轴的自由端对应具有螺孔，压板通过螺钉穿过压板通孔并且拧入螺孔而固定在花键轴的自由端上。

所述花键套的一端具有沉孔，所述压板位于沉孔之内。

采用上述结构后，由于采用若干个周向分布的径向集油槽，径向集油槽可有效收集风电齿轮箱箱体内的润滑油，因此能保障花键获得充足的油量，满足花键润滑、冷却的需要；由于花键轴上具有环向斜底油腔，因此利用花键旋转过程中的离心力及重力，使环向斜底油腔内的润滑油自动流向花键，保障了各个花键齿的润滑；由于在花键轴的自由端设有环向集油腔，使流入花键的润滑油汇集，再通过花键轴自由端固定的压板上的排油孔排出润滑油，确保了油路的通畅。本发明结构简单，可有效保障花键的润滑，具有较高的可靠性及经济性。

附图说明

以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图； 

图2是图1中的花键套的右视图；

图3是图1中的压板的侧视图。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本发明的一种旋转花键的润滑结构，包括花键轴 1、花键套2和压板3，所述花键轴1和花键套2依靠花键副4配合，所述压板3上具有排油孔3-1，所述压板3固定在花键轴 1的自由端1-1上，并与花键套2的一端相抵，所述花键轴1的与自由端1-1相反的花键端部处设有档肩1-2，档肩1-2与花键套2的另一端相抵，且档肩1-2与花键套2之间设有若干个周向分布的径向集油槽2-1，所述花键轴1的与自由端1-1相反的花键端部处还具有环向斜底油腔1-3，环向斜底油腔1-3一端与周向分布的径向集油槽2-1相通，另一端与花键副4的齿槽相通，所述花键轴1的自由端1-1设有环向集油腔5，所述环向集油腔5由花键轴1、压板3及花键套2共同围成，环向集油腔5一端与花键副4的齿槽相通，另一端与压板3的排油孔3-1相通。

如图1所示，所述花键轴1上的环向斜底油腔1-3的靠近花键副4的一端直径较大，远离花键副4的一端直径较小。这样，就可以消除常规的平底油腔在静态及旋转时润滑油不能定向流动的问题，因为油腔的底面直径相同时，润滑油无法流动，在旋转时，部分润滑油还会被直接甩出。

如图1、2所示，所述周向分布的径向集油槽2-1开在花键套2的与档肩1-2相抵的端面上，且径向集油槽2-1为2个或2个以上。径向集油槽2-1最佳为4个。这样，可以形成4个体积较大的集油腔，收集到更多的润滑油，同时减小加工难度。

如图1、3所示，所述压板3具有压板通孔3-2，所述花键轴1的自由端1-1对应具有螺孔1-4，压板3通过螺钉6穿过压板通孔3并且拧入螺孔1-4而固定在花键轴1的自由端1-1上。

如图1所示，所述花键套2的一端具有沉孔2-2，所述压板3位于沉孔2-2之内。

如图1所示，花键轴1的档肩1-2和自由端1-1连接的压板3实现花键套2的轴向定位；花键套2上的径向集油槽2-1，可有效收集风电齿轮箱箱体内的润滑油，径向集油槽2-1所收集到的润滑油容纳于环向斜底油腔1-3内，确保润滑油充足；径向集油槽2-1设置在花键套2的一侧，不影响花键的几何尺寸及性能；花键轴1的环向斜底油腔1-3消除了常规的平底油腔在静态及旋转时润滑油不能定向流动的问题，附着于环向斜底油腔1-3内的润滑油在重力作用下，自动流向低处（即花键副4处），在花键轴1旋转时使附着于环向斜底油腔1-3内的润滑油在离心力的作用下被甩到花键副4处；润滑油从花键副4处再流到另一端的环向集油腔5；最后通过压板3上的排油孔3-1将环向集油腔5中积聚的润滑油排出。由此，形成了一个完整、通畅的润滑油路，确保花键被充分润滑、冷却。

本发明广泛适用于风电齿轮箱，也适用于采用了花键连接的其它类型的传动齿轮箱。

Claims (5)

1.一种旋转花键的润滑结构，包括花键轴 （1）、花键套（2）和压板（3），所述花键轴 （1）和花键套（2）依靠花键副（4）配合，所述压板（3）上具有排油孔（3-1），其特征在于：

a、所述压板（3）固定在花键轴 （1）的自由端（1-1）上，并与花键套（2）的一端相抵，

b、所述花键轴 （1）的与自由端（1-1）相反的花键端部处设有档肩（1-2），档肩（1-2）与花键套（2）的另一端相抵，且档肩（1-2）与花键套（2）之间设有若干个周向分布的径向集油槽（2-1），

c、所述花键轴 （1）的与自由端（1-1）相反的花键端部处还具有环向斜底油腔（1-3），环向斜底油腔（1-3）一端与周向分布的径向集油槽（2-1）相通，另一端与花键副（4）的齿槽相通，

d、所述花键轴 （1）的自由端（1-1）设有环向集油腔（5），所述环向集油腔（5）由花键轴（1）、压板（3）及花键套（2）共同围成，环向集油腔（5）一端与花键副（4）的齿槽相通，另一端与压板（3）的排油孔（3-1）相通。

2.根据权利要求1所述的旋转花键的润滑结构，其特征在于：所述花键轴 （1）上的环向斜底油腔（1-3）的靠近花键副（4）的一端直径较大，远离花键副（4）的一端直径较小。

3.根据权利要求1所述的旋转花键的润滑结构，其特征在于：所述周向分布的径向集油槽（2-1）开在花键套（2）的与档肩（1-2）相抵的端面上，且径向集油槽（2-1）为2个或2个以上。

4.根据权利要求1所述的旋转花键的润滑结构，其特征在于：所述压板（3）具有压板通孔（3-2），所述花键轴（1）的自由端（1-1）对应具有螺孔（1-4），压板（3）通过螺钉（6）穿过压板通孔（3）并且拧入螺孔（1-4）而固定在花键轴（1）的自由端（1-1）上。

5.根据权利要求1所述的旋转花键的润滑结构，其特征在于：所述花键套（2）的一端具有沉孔（2-2），所述压板（3）位于沉孔（2-2）之内。

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