CN114046338A - 一种全回转舵桨传动链花键连接结构 - Google Patents

一种全回转舵桨传动链花键连接结构 Download PDF

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Abstract

一种全回转舵桨传动链花键连接结构，包括均套设在输入轴外的主动锥齿轮、推力轴承、输入轴隔环、定位环，以及均套设在输出轴外的从动锥齿轮、调心轴承、输出轴隔环，主动锥齿轮与输入轴、从动锥齿轮与输出轴均通过渐开线花键连接，主动锥齿轮与从动锥齿轮相啮合，输入轴隔环的一端与主动锥齿轮一端上的第一止口间隙配合、另一端与输入轴轴肩相贴合，定位环的一端与主动锥齿轮另一端上的第二止口间隙配合、另一端与推力轴承组相配合，输出轴隔环的一端与从动锥齿轮一端上的第一凹槽间隙配合、另一端与输出轴的轴肩相贴合。该设计通过输入轴隔环、定位环不仅避免了花键承受弯矩，提高了传动链的可靠性，而且降低了装配难度。

Description

一种全回转舵桨传动链花键连接结构
技术领域
本发明属于全回转舵桨驱动装置技术领域，具体涉及一种全回转舵桨传动链花键连接结构，适用于提高全回转舵桨传动链花键连接结构的可靠性，且降低装配难度。
背景技术
全回转舵桨推进装置也被称为Z型传动装置，其动力传动链从输入到输出需经过两次90°换向，90°换向的核心部件为两对锥齿轮副。随着船舶技术的发展，船舶高速化、大型化的发展趋势越来越明显，对舵桨驱动装置特别是动力传动链的承载能力、可靠性的要求更高，锥齿轮副与动力输入/输出轴的轴毂连接就显得尤为重要。
渐开线花键连接因其对中性能好、传扭能力强，广泛应用于轴毂连接中，但如果花键对中不好，花键受力会明显变化，局部受力不可靠，接触应力会成倍增加，很容易失效。同时，如果花键承受较大的压轴力，花键的接触发生偏心，花键齿受力不均匀，许用应力成倍减小，容易造成花键连接失效。而舵桨装置作为舰船驱动的主要装置，其传动链受力更复杂，受冲击、振动较大，对可靠性要求更高，传动链中的花键连接一旦失效，将造成巨大损失。因此，亟需一种可靠性较高的全回转舵桨传动链花键连接结构。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的上述问题，提供一种可靠性较高的全回转舵桨传动链花键连接结构。
为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：
一种全回转舵桨传动链花键连接结构，所述花键连接结构包括主动锥齿轮、推力轴承组、输入轴隔环、定位环、从动锥齿轮、调心轴承、输出轴隔环，所述主动锥齿轮、推力轴承、输入轴隔环、定位环均套设在输入轴的一端外部，所述主动锥齿轮的内壁与输入轴的外壁通过渐开线花键连接，主动锥齿轮的外壁与从动锥齿轮的外壁相啮合，所述输入轴隔环的一端与主动锥齿轮一端上开设的第一止口间隙配合，输入轴隔环的另一端与输入轴的轴肩相贴合，所述定位环的一端与主动锥齿轮另一端上开设的第二止口间隙配合，定位环的另一端与推力轴承组相配合，所述从动锥齿轮、调心轴承、输出轴隔环均套设在输出轴的一端外部，从动锥齿轮的内壁与输出轴的外壁通过渐开线花键连接，所述输出轴隔环的一端与从动锥齿轮一端上开设的第一凹槽间隙配合，输出轴隔环的另一端与输出轴的轴肩相贴合，所述调心轴承靠近输出轴隔环另一端处设置。
所述推力轴承组包括对称布置的一号推力轴承、二号推力轴承，所述一号推力轴承的一端与定位环相配合，一号推力轴承、二号推力轴承之间设置有间隙调整环，所述间隙调整环的两端分别与一号推力轴承的另一端内周、二号推力轴承的一端内周相配合。
所述连接结构还包括锁紧螺母、输入轴压环，所述输入轴压环的一端与二号推力轴承的另一端相贴合，输入轴压环的另一端通过锁紧螺母与输入轴的端部固定连接。
所述连接结构还包括输出轴压板、输出轴压环，所述输出轴压环位于从动锥齿轮另一端开设的第二凹槽内部并通过输出轴压板与输出轴的端部固定连接。
所述定位环的内壁与输入轴的外壁间隙配合。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种全回转舵桨传动链花键连接结构包括主动锥齿轮、推力轴承组、输入轴隔环、定位环、从动锥齿轮、调心轴承、输出轴隔环，主动锥齿轮、推力轴承、输入轴隔环、定位环均套设在输入轴的一端外部，主动锥齿轮的内壁与输入轴的外壁通过渐开线花键连接，主动锥齿轮的外壁与从动锥齿轮的外壁相啮合，输入轴隔环的一端与主动锥齿轮一端上开设的第一止口间隙配合，输入轴隔环的另一端与输入轴的轴肩相贴合，定位环的一端与主动锥齿轮另一端上开设的第二止口间隙配合，定位环的另一端与推力轴承组相配合，从动锥齿轮、调心轴承、输出轴隔环均套设在输出轴的一端外部，从动锥齿轮的内壁与输出轴的外壁通过渐开线花键连接，输出轴隔环的一端与从动锥齿轮一端上开设的第一凹槽间隙配合，输出轴隔环的另一端与输出轴的轴肩相贴合，调心轴承靠近输出轴隔环另一端处设置，该设计通过在主动锥齿轮的两端设置输入轴隔环、定位环，不仅能保证主动锥齿轮内花键与输入轴外花键的同心，降低装配难度，而且能使主动锥齿轮所受的左右弯矩由轴隔环、定位环传递至输入轴的本体上，避免锥齿轮内花键、输入轴外花键承受弯矩，使花键仅承受扭矩的作用，从而提高花键承载能力和使用寿命，进而提高了传动链的可靠性。因此，本发明不仅提高了传动链的可靠性，而且降低了同心装配难度。
2、本发明一种全回转舵桨传动链花键连接结构中，推力轴承组包括对称布置的一号推力轴承、二号推力轴承，一号推力轴承的一端与定位环相配合，一号推力轴承、二号推力轴承之间设置有间隙调整环，间隙调整环的两端分别与一号推力轴承的另一端内周、二号推力轴承的一端内周相配合，该设计通过间隙调整环对一号推力轴承、二号推力轴承游隙进行配车调整，保证了一号推力轴承、二号推力轴承的游隙范围。因此，本发明能够保证一号推力轴承、二号推力轴承的游隙范围。
3、本发明一种全回转舵桨传动链花键连接结构还包括锁紧螺母、输入轴压环，输入轴压环的一端与二号推力轴承的另一端相贴合，输入轴压环的另一端通过锁紧螺母与输入轴的端部固定连接，该设计通过锁紧螺母将输入轴压环、一号推力轴承、二号推力轴承、输入轴隔环、主动锥齿轮、定位环在轴向上固定，避免轴向串动，使花键配合面不会随着载荷变化而发生移动，提高了花键的承载能力。因此，本发明提高了花键承载能力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中，输入轴1、主动锥齿轮11、第一止口111、第二止口112、推力轴承组12、一号推力轴承121、二号推力轴承122、输入轴隔环13、定位环14、间隙调整环15、锁紧螺母16、输入轴压环17、输出轴2、从动锥齿轮21、第一凹槽211、第二凹槽212、调心轴承22、输出轴隔环23、输出轴压板24、输出轴压环25。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
参见图1，一种全回转舵桨传动链花键连接结构，所述花键连接结构包括主动锥齿轮11、推力轴承组12、输入轴隔环13、定位环14、从动锥齿轮21、调心轴承22、输出轴隔环23，所述主动锥齿轮11、推力轴承12、输入轴隔环13、定位环14均套设在输入轴1的一端外部，所述主动锥齿轮11的内壁与输入轴1的外壁通过渐开线花键连接，主动锥齿轮11的外壁与从动锥齿轮21的外壁相啮合，所述输入轴隔环13的一端与主动锥齿轮11一端上开设的第一止口111间隙配合，输入轴隔环13的另一端与输入轴1的轴肩相贴合，所述定位环14的一端与主动锥齿轮11另一端上开设的第二止口112间隙配合，定位环14的另一端与推力轴承组12相配合，所述从动锥齿轮21、调心轴承22、输出轴隔环23均套设在输出轴2的一端外部，从动锥齿轮21的内壁与输出轴2的外壁通过渐开线花键连接，所述输出轴隔环23的一端与从动锥齿轮21一端上开设的第一凹槽211间隙配合，输出轴隔环23的另一端与输出轴2的轴肩相贴合，所述调心轴承22靠近输出轴隔环23另一端处设置。
所述推力轴承组12包括对称布置的一号推力轴承121、二号推力轴承122，所述一号推力轴承121的一端与定位环14相配合，一号推力轴承121、二号推力轴承122之间设置有间隙调整环15，所述间隙调整环15的两端分别与一号推力轴承121的另一端内周、二号推力轴承122的一端内周相配合。
所述连接结构还包括锁紧螺母16、输入轴压环17，所述输入轴压环17的一端与二号推力轴承122的另一端相贴合，输入轴压环17的另一端通过锁紧螺母16与输入轴1的端部固定连接。
所述连接结构还包括输出轴压板24、输出轴压环25，所述输出轴压环25位于从动锥齿轮21另一端开设的第二凹槽212内部并通过输出轴压板24与输出轴2的端部固定连接。
所述定位环14的内壁与输入轴1的外壁间隙配合。
本发明的原理说明如下：
本发明一种全回转舵桨传动链花键连接结构中的主动锥齿轮11用于与输入轴1一同旋转传递扭矩，所述输入轴隔环13用于支撑主动锥齿轮11，所述定位环14用于主动锥齿轮11的轴向定位，所述推力轴承组12用于承受动力传输过程中轴系所受到的轴向分离，所述输入轴压环17用于和锁紧螺母16一起将推力轴承组12内圈固定，所述从动锥齿轮21用于与主动锥齿轮11啮合，传递扭矩，所述输出轴压环25用于支撑并承受从动锥齿轮21轴向力，所述输出轴隔环23用于支撑从动锥齿轮21轴向力，所述输出轴压板24用于防止从动锥齿轮21反向窜出，所述调心轴承22用于支撑输出轴2旋转。
实施例1：
参见图1，一种全回转舵桨传动链花键连接结构，所述花键连接结构包括主动锥齿轮11、推力轴承组12、输入轴隔环13、定位环14、间隙调整环15、锁紧螺母16、输入轴压环17、从动锥齿轮21、调心轴承22、输出轴隔环23、输出轴压板24、输出轴压环25，所述主动锥齿轮11、推力轴承12、输入轴隔环13、定位环14均套设在输入轴1的一端外部，所述主动锥齿轮11的内壁与输入轴1的外壁通过渐开线花键连接，主动锥齿轮11的外壁与从动锥齿轮21的外壁相啮合，所述输入轴隔环13的一端与主动锥齿轮11一端上开设的第一止口111间隙配合，输入轴隔环13的另一端与输入轴1的轴肩相贴合，所述定位环14的一端与主动锥齿轮11另一端上开设的第二止口112间隙配合，定位环14的另一端与推力轴承组12中的一号推力轴承121的一端相配合，定位环14的内壁与输入轴1的外壁间隙配合，所述推力轴承组12还包括与一号推力轴承121对称布置的二号推力轴承122，所述间隙调整环15位于二号推力轴承122、一号推力轴承121之间，其两端分别与一号推力轴承121的另一端内周、二号推力轴承122的一端内周相配合，所述输入轴压环17的一端与二号推力轴承122的另一端相贴合，输入轴压环17的另一端通过锁紧螺母16与输入轴1的端部固定连接，所述从动锥齿轮21、调心轴承22、输出轴隔环23均套设在输出轴2的一端外部，从动锥齿轮21的内壁与输出轴2的外壁通过渐开线花键连接，所述输出轴隔环23的一端与从动锥齿轮21一端上开设的第一凹槽211间隙配合，输出轴隔环23的另一端与输出轴2的轴肩相贴合，所述输出轴压环25位于从动锥齿轮21另一端开设的第二凹槽212内部并通过输出轴压板24与输出轴2的端部固定连接，所述调心轴承22靠近输出轴隔环23另一端处设置。

Claims (5)

1.一种全回转舵桨传动链花键连接结构，其特征在于：所述花键连接结构包括主动锥齿轮（11）、推力轴承组（12）、输入轴隔环（13）、定位环（14）、从动锥齿轮（21）、调心轴承（22）、输出轴隔环（23），所述主动锥齿轮（11）、推力轴承（12）、输入轴隔环（13）、定位环（14）均套设在输入轴（1）的一端外部，所述主动锥齿轮（11）的内壁与输入轴（1）的外壁通过渐开线花键连接，主动锥齿轮（11）的外壁与从动锥齿轮（21）的外壁相啮合，所述输入轴隔环（13）的一端与主动锥齿轮（11）一端上开设的第一止口（111）间隙配合，输入轴隔环（13）的另一端与输入轴（1）的轴肩相贴合，所述定位环（14）的一端与主动锥齿轮（11）另一端上开设的第二止口（112）间隙配合，定位环（14）的另一端与推力轴承组（12）相配合，所述从动锥齿轮（21）、调心轴承（22）、输出轴隔环（23）均套设在输出轴（2）的一端外部，从动锥齿轮（21）的内壁与输出轴（2）的外壁通过渐开线花键连接，所述输出轴隔环（23）的一端与从动锥齿轮（21）一端上开设的第一凹槽（211）间隙配合，输出轴隔环（23）的另一端与输出轴（2）的轴肩相贴合，所述调心轴承（22）靠近输出轴隔环（23）另一端处设置。
2.根据权利要求1所述的一种全回转舵桨传动链花键连接结构，其特征在于：所述推力轴承组（12）包括对称布置的一号推力轴承（121）、二号推力轴承（122），所述一号推力轴承（121）的一端与定位环（14）相配合，一号推力轴承（121）、二号推力轴承（122）之间设置有间隙调整环（15），所述间隙调整环（15）的两端分别与一号推力轴承（121）的另一端内周、二号推力轴承（122）的一端内周相配合。
3.根据权利要求2所述的一种全回转舵桨传动链花键连接结构，其特征在于：所述连接结构还包括锁紧螺母（16）、输入轴压环（17），所述输入轴压环（17）的一端与二号推力轴承（122）的另一端相贴合，输入轴压环（17）的另一端通过锁紧螺母（16）与输入轴（1）的端部固定连接。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种全回转舵桨传动链花键连接结构，其特征在于：所述连接结构还包括输出轴压板（24）、输出轴压环（25），所述输出轴压环（25）位于从动锥齿轮（21）另一端开设的第二凹槽（212）内部并通过输出轴压板（24）与输出轴（2）的端部固定连接。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的一种全回转舵桨传动链花键连接结构，其特征在于：所述定位环（14）的内壁与输入轴（1）的外壁间隙配合。
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