CN111637215A - 一种具有转速测试功能的齿轮箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及齿轮箱技术领域，公开一种具有转速测试功能的齿轮箱，其包括：齿轮箱体；花键轴，花键轴可转动地设置在齿轮箱体上；管轴，管轴的一端与花键轴固定连接，另一端伸出齿轮箱体的外部，管轴与花键轴共轴线；支撑轴承，设置于齿轮箱体与管轴之间以支撑管轴；码盘，码盘固定设置在管轴上且位于齿轮箱体的外部。本发明公开的具有转速测试功能的齿轮箱的管轴和花键轴能够同步转动，而固定在管轴上的码盘能够检测管轴的转速，管轴的转速即为花键轴的转速，根据花键轴的转速很容易得到太阳轮轴的转速，套设于管轴上的支撑轴承在保证该具有转速测试功能的齿轮箱的密封性的前提下还能够减小管轴的径向跳动以保证测量的精确度。

Description

一种具有转速测试功能的齿轮箱

技术领域

本发明涉及齿轮箱技术领域，尤其涉及一种具有转速测试功能的齿轮箱。

背景技术

扭振性能是传动系统设计的重要指标。扭振会激发齿轮磨损与噪声，削减传动系统的寿命。例如，在汽车动力总成中，发动机的冲程激励产生扭矩脉动激励，容易使传动系统产生扭振。因此，合理避开或衰减扭振是传动系统设计的关键。扭振测试是获取传动系统扭振特性的重要测试手段。扭振测试实际是通过高精度码盘获取轴的瞬时转速波动，高精度码盘通常每转动一圈能发出180脉冲以上的频率，通过频率分析得到转速波动频率，进而捕捉到扭振频率及扭振幅值。

风电齿轮箱外形大、功率大，在风电行业，目前尚未公开如何测试花键轴和太阳轮轴的转速。在现有的成熟方案中，齿轮箱体一般是密闭的，除输入轴和输出轴外无其他接口，因而测量花键轴、太阳轮轴的转速比较困难。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种具有转速测试功能的齿轮箱，能够检测花键轴的转速，并得出太阳轮轴的转速。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有转速测试功能的齿轮箱，包括：齿轮箱体；花键轴，所述花键轴可转动地设置在所述齿轮箱体内；管轴，所述管轴的一端与所述花键轴固定连接，另一端伸出所述齿轮箱体的外部，所述管轴与所述花键轴共轴线；支撑轴承，设置于所述齿轮箱体与所述管轴之间以支撑所述管轴；码盘，所述码盘固定设置在所述管轴上且位于所述齿轮箱体的外部。

作为一种具有转速测试功能的齿轮箱的优选方案，所述管轴包括固定部和连接部，所述固定部固定设置于在所述连接部的一端，所述固定部与所述花键轴连接，所述码盘设置在所述连接部上。

作为一种具有转速测试功能的齿轮箱的优选方案，所述固定部为圆盘结构。

作为一种具有转速测试功能的齿轮箱的优选方案，所述花键轴上开设有沿其自身中心轴线方向延伸的装配孔，所述固定部伸入所述装配孔内并与所述花键轴过盈配合。

作为一种具有转速测试功能的齿轮箱的优选方案，还包括油泵齿轮，所述油泵齿轮通过第一紧固件可拆卸地连接在所述花键轴的一端。

作为一种具有转速测试功能的齿轮箱的优选方案，所述固定部的一端通过第二紧固件可拆卸地连接在所述花键轴的端面上。

作为一种具有转速测试功能的齿轮箱的优选方案，所述固定部背离所述码盘的一侧设有定位槽，所述花键轴的端部伸入所述定位槽内。

作为一种具有转速测试功能的齿轮箱的优选方案，所述码盘与所述管轴过盈配合。

作为一种具有转速测试功能的齿轮箱的优选方案，所述管轴上开设有沿其自身中心轴线贯穿设置的减重孔。

作为一种具有转速测试功能的齿轮箱的优选方案，所述管轴的外周面上沿其自身周向设置有环形凸起，所述支撑轴承套设于所述环形凸起上。

本发明的有益效果为：本发明公开的具有转速测试功能的齿轮箱，管轴和花键轴固定连接，因此能够同步转动，而固定设置在管轴上的码盘能够检测管轴的转速，该管轴的转速即为花键轴的转速，根据花键轴的转速很容易得到太阳轮轴的转速，套设于管轴上的支撑轴承在保证齿轮箱体的密封性的前提下还能够减小管轴的径向跳动以保证测量的精确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施例一提供的具有转速测试功能的齿轮箱的管轴和码盘的示意图；

图2是本发明具体实施例一提供的具有转速测试功能的齿轮箱的部分结构的剖视图；

图3是本发明具体实施例二提供的具有转速测试功能的齿轮箱的管轴在一个方向的示意图；

图4是图3所示结构在另一个方向的示意图；

图5是本发明具体实施例二提供的具有转速测试功能的齿轮箱的部分结构的剖视图。

图中：

1、齿轮箱体；

2、花键轴；20、装配孔；

3、管轴；301、定位槽；302、减重孔；303、第二连接孔；31、固定部；

311、环形凸起；32、连接部；

4、支撑轴承；

5、码盘；

61、油泵齿轮；62、转动轴承；

71、第一紧固件；72、第二紧固件。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

如图1和图2所示，本实施例提供一种具有转速测试功能的齿轮箱，包括齿轮箱体1、花键轴2、管轴3、支撑轴承4及码盘5，花键轴2可转动地设置在齿轮箱体1内，管轴3的一端与花键轴2固定连接，另一端伸出齿轮箱体1的外部，管轴3与花键轴2共轴线，支撑轴承4设置于齿轮箱体与管轴3之间以支撑管轴3，码盘5固定设置在管轴3上且位于齿轮箱体1的外部。

需要说明的是，码盘5是用于测量角位移的数字编码器，它具有分辨能力强、测量精度高和工作可靠等优点，是测量轴转角位置的一种最常用的位移传感器，码盘5属于现有技术，具体可通过外购获得，此处不再赘述。

本实施例提供的具有转速测试功能的齿轮箱的管轴3和花键轴2固定连接，因此两者能够同步转动，而固定设置在管轴3上的码盘5能够检测管轴3的转速，该管轴3的转速即为花键轴2的转速，根据花键轴2的转速很容易得到太阳轮轴的转速，套设于管轴3上的支撑轴承4在保证该具有转速测试功能的齿轮箱的密封性的前提下还能够减小管轴3的径向跳动以保证测量的精确度。

具体地，如图1所示，本实施例的管轴3包括固定部31和连接部32，固定部31固定设置在连接部32的一端，固定部31与花键轴2固定连接，码盘5设置在连接部32上。本实施例的固定部31为圆盘结构，码盘5过盈设置在管轴3上。

本实施例的支撑轴承4为球轴承，如图1所示，管轴3的外周面上绕其自身周向设有环形凸起311，球轴承套设于环形凸起311上，环形凸起311沿其自身轴向的长度大于球轴承的轴向长度，以保证球轴承的内壁面能够与管轴3的环形凸起311完全贴合。

为了保证管轴3本身的刚性，本实施例的管轴3由金属材料制成，使得管轴3的质量较大，而质量较大的管轴3会影响码盘5测得的花键轴2的转速的准确性，因此，需要减轻管轴3的重量，如图1所示，本实施例的管轴3上开设有沿其自身中心轴线贯穿设置的减重孔302，以降低管轴3的重量，提高转速测量的精确性。

如图2所示，本实施例的花键轴2通过转动轴承62可转动地设置在齿轮箱体1上，花键轴2上开设有沿其自身中心轴线方向延伸的装配孔20，固定部31伸入装配孔20内并与花键轴2过盈配合。

如图2所示，本实施例的具有转速测试功能的齿轮箱还包括油泵齿轮61，油泵齿轮61通过第一紧固件71可拆卸地连接在花键轴2的一端，油泵齿轮61能够为该具有转速测试功能的齿轮箱供给油液，保证花键轴2、太阳轮轴及支撑轴承4等能够顺畅转动。

本实施例的花键轴2与管轴3的过盈配合能够在尽可能的减小对具有转速测试功能的齿轮箱的改动的前提下实现两者的固定连接，从而通过码盘5测得花键轴2的转速。

本实施例提供的管轴3与花键轴2连接，因此能够测试花键轴2的转速。实际上，管轴3可以与具有转速测试功能的齿轮箱中的任一转轴连接，以测试该转轴的转速。

实施例二：

如图3至图5所示，本实施例的具有转速测试功能的齿轮箱包括齿轮箱体1、花键轴2、管轴3、支撑轴承4及码盘5，花键轴2可转动地设置在齿轮箱体1上，管轴3的一端通过第二紧固件72可拆卸地连接在花键轴2的端面上，以使管轴3固定设置在花键轴2上实现两者的同步转动，管轴3的另一端伸出齿轮箱体1的外部，管轴3与花键轴2共轴线，支撑轴承4设置于齿轮箱体1与管轴3之间以支撑管轴3，码盘5过盈装配在管轴3上且位于齿轮箱体1的外部。

与实施例一相比，本实施例的具有转速测试功能的齿轮箱的不包括油泵齿轮61。因此，本实施例的具有转速测试功能的齿轮箱需要其他的供油设备给该具有转速测试功能的齿轮箱供油。本实施例的花键轴2与管轴3通过第二紧固件72可拆卸地连接在一起，与实施例一相比，本实施例的花键轴2与管轴3的连接更加牢固以使两者的转速一致性较高，码盘5检测到的花键轴2的转速较为准确，降低了管轴3随花键轴2转动的过程中管轴3相对于花键轴2转动而导致码盘5检测的花键轴2的转速不准确的概率。

具体地，本实施例的管轴3包括固定部31和连接部32，固定部31上开设有沿其自身中心轴线贯穿设置的减重孔302，固定部31固定设置在连接部32的一端，固定部31通过第二紧固件72固定设置在花键轴2上，码盘5过盈装配在连接部32上，固定部31的外周面上绕其自身周向设置有环形凸起311，球轴承套设于环形凸起311上。

进一步地，本实施例的花键轴2上设有两个第一连接孔，如图3和图4所示，固定部31上设有与两个第一连接孔对应设置的两个第二连接孔303，如图5所示，第二紧固件72穿过所述第二连接孔303到达第一连接孔内，以使管轴3固定设置在花键轴2上。当然，在其他实施例中，第一连接孔和第二连接孔303的个数并不限于本实施例的两个，还可以为其他个数，具体根据实际需要设置。

如图3所示，本实施例的固定部31背离码盘5的一侧设有定位槽301，花键轴2的端部伸入定位槽301内，定位槽301的半径略微大于花键轴2的半径以使定位槽301的壁面与花键轴2的外壁贴合，从而使管轴3初步固定在花键轴2上，进而便于使用第二紧固件72将连接花键轴2和管轴3可拆卸地连接在一起。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种具有转速测试功能的齿轮箱，其特征在于，包括：

齿轮箱体(1)；

花键轴(2)，所述花键轴(2)可转动地设置在所述齿轮箱体(1)内；

管轴(3)，所述管轴(3)的一端与所述花键轴(2)固定连接，另一端伸出所述齿轮箱体(1)的外部，所述管轴(3)与所述花键轴(2)共轴线；

支撑轴承(4)，设置于所述齿轮箱体(1)与所述管轴(3)之间以支撑所述管轴(3)；

码盘(5)，所述码盘(5)固定设置在所述管轴(3)上且位于所述齿轮箱体(1)的外部。

2.根据权利要求1所述的具有转速测试功能的齿轮箱，其特征在于，所述管轴(3)包括固定部(31)和连接部(32)，所述固定部(31)固定设置于所述连接部(32)的一端，所述固定部(31)与所述花键轴(2)连接，所述码盘(5)设置在所述连接部(32)上。

3.根据权利要求2所述的具有转速测试功能的齿轮箱，其特征在于，所述固定部(31)为圆盘结构。

4.根据权利要求2所述的具有转速测试功能的齿轮箱，其特征在于，所述花键轴(2)上开设有沿其自身中心轴线方向延伸的装配孔(20)，所述固定部(31)伸入所述装配孔(20)内并与所述花键轴(2)过盈配合。

5.根据权利要求4所述的具有转速测试功能的齿轮箱，其特征在于，还包括油泵齿轮(61)，所述油泵齿轮(61)通过第一紧固件(71)可拆卸地连接在所述花键轴(2)的一端。

6.根据权利要求2所述的具有转速测试功能的齿轮箱，其特征在于，所述固定部(31)通过第二紧固件(72)可拆卸地连接在所述花键轴(2)的端面上。

7.根据权利要求6所述的具有转速测试功能的齿轮箱，其特征在于，所述固定部(31)背离所述码盘(5)的一侧设有定位槽(301)，所述花键轴(2)的端部伸入所述定位槽(301)内。

8.根据权利要求1所述的具有转速测试功能的齿轮箱，其特征在于，所述码盘(5)与所述管轴(3)过盈配合。

9.根据权利要求1所述的具有转速测试功能的齿轮箱，其特征在于，所述管轴(3)上开设有沿其自身中心轴线贯穿设置的减重孔(302)。

10.根据权利要求1所述的具有转速测试功能的齿轮箱，其特征在于，所述管轴(3)的外周面上绕其自身周向设置有环形凸起(311)，所述支撑轴承(4)套设于所述环形凸起(311)上。

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