CN115126858A - 行星架结构及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿轮箱体积小、承载力大，并可大幅提高传动效率的行星架结构及焊接方法，解决了现有技术中存在的齿轮箱只能使用铸造件，体积庞大，传动效率低下，使用范围带有一定的局限性等的技术问题，它包括隔板，隔板夹持在左转架和右转架间，且隔板的两端分别穿插在对应的左转架和右转架内；行星齿轮容纳腔，相邻的隔板围合形成行星齿轮容纳腔。

Description

行星架结构及焊接方法

技术领域

本发明涉及一种行星架结构及焊接方法，尤其涉及一种齿轮箱体积小、承载力大，并可大幅提高传动效率的行星架结构及焊接方法。

背景技术

大众熟知的齿轮绝大部分都是转动轴线固定的齿轮，即"定轴齿轮"，而"行星齿轮"的转动轴线是不固定的，而是安装在一个可以转动的支架上，轴齿轮围绕着自己的转动轴转动之外，它们的转动轴还随着支架(即行星架)绕其它齿轮的轴线转动，绕自己轴线的转动称为"自转"，绕其它齿轮轴线的转动称为"公转"，就象太阳系中的行星那样，因此得名"行星齿轮"。现有的转架普遍采用铸造件，导致齿轮箱体积庞大，空间利用率低，传动效率低下，当需要提高传动效率时，不得不增加行星齿轮数量，导致齿轮箱外形尺寸进一步增大，由此不仅导致材料和运输成本提高，且由于齿轮箱体积庞大，使其使用范围也产生了一定的局限性。

发明内容

本发明主要是提供了一种齿轮箱体积小、承载力大，并可大幅提高传动效率的行星架结构及焊接方法，解决了现有技术中存在的齿轮箱只能使用铸造件，体积庞大，传动效率低下，使用范围带有一定的局限性等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种行星架结构，包括隔板，隔板夹持在左转架和右转架间，且隔板的两端分别穿插在对应的左转架和右转架内；行星齿轮容纳腔，相邻的隔板围合形成行星齿轮容纳腔。通过在左、右转架间焊接若干块隔板以形成行星齿轮容纳腔，即转架采用焊接形成，其相对于传统的铸造件来说体积小、重量轻，空间结构可以更加紧凑，在承载力满足使用需求的前提下，材料和运输成本大幅降低，为了提高扭矩和传动效率，在增加行星齿轮数量时，基本不影响原有齿轮箱的体积，如实现六轮行星、七轮行星等甚至更高数量的行星齿轮，以突破传统的最多只能生产五轮行星，实现了大扭矩行星齿轮箱的低成本和小体积生产。

作为优选，所述隔板包括扇形的下隔板，下隔板短弧端对接着矩形的上隔板。隔板在左、右转架间划分出若干个行星齿轮容纳腔，其中扇形的下隔板使左、右转架间的连接面积增加，进而提高了转架的强度。

作为更优选，所述上隔板和下隔板的对接面靠近左转架和右转架环形面的中分面。左、右转架圆周方向的中分面对应着行星齿轮的中心位置，在保证转架强度的前提下，优化了转架的空间结构，使其结构更加紧凑。

作为优选，与所述左转架和右转架相邻的隔板两端分别带有定位柱，与定位柱对应的左转架和右转架上分别设有定位孔，定位柱插接在定位孔内并通过焊环固定。隔板两端的定位柱插接左、右转架的定位孔内再环焊固定，连接强度高，抗变形能力强，承载能力、抗冲击和抗振动能力均大幅提高。

作为更优选，所述左转架和右转架互配卡接在隔板两端对应的环形台阶上，焊环设于定位孔内。环形台阶可保证左、右转架的相对尺寸，提高转架尺寸精度；焊环位于定位孔内，主要是增加了焊接面的面积，提高了转架的连接强度。

作为优选，所述隔板环焊固定在对应的左转架和右转架内侧面上。保证了连接强度。

一种行星架结构的焊接方法，

包括如下步骤：

1）隔板焊接成型；

2）在左转架和右转架外侧面对应的定位孔端口上分别标记两个点焊标记，两个点焊标记的连线穿过左转架或右转架的中轴；

3）将左转架内侧面朝上平铺在焊接平台上，取隔板，隔板下端的定位柱向下分别插入各定位孔内；

4）取右转架，使右转架上的各定位孔分别套入步骤3）中隔板上端的定位柱内；

5）依次点焊固定右转架与定位柱，过程中先沿逆时针方向依次点焊外侧点焊标记对应的焊接点，再沿顺时针方向依次点焊内侧点焊标记对应的焊接点，点焊焊接点位于定位孔内侧端，且沿顺时针方向点焊和沿逆时针方向点焊的焊接起始点一致；

6）连续焊接同一定位孔内的两个点焊焊接点间的焊缝，过程中先按逆时针焊接右侧的半圆弧焊缝，再按顺时针焊接左侧的半圆弧焊缝；

7）重复步骤6）进行补焊，直至焊料填满定位孔；

8）180度翻转，使右转架平铺在焊接平台上，左转架朝上，再顺序执行步骤5）至步骤7）操作；

9）隔板端面环焊在右转架内侧面上；

10）180度翻转，隔板端面环焊在左转架内侧面上；

其中的步骤1）和步骤2）可以互换，步骤3）至步骤10）在步骤1）和步骤2）之后顺序进行。

先将左转架（或右转架）平置在焊接平台上，再将隔板上的定位柱插入左转架（或右转架）上对应的定位孔，然后再将右转架（或左转架）套入隔板外侧端的各个定位柱内，然后沿径向设置的点焊标记点焊，先顺序点焊外侧的点焊标记，再顺序点焊内侧的点焊标记，两次点焊的顺序相反，但点焊时的起始点一致，即通过相反的点焊顺序自动抵消点焊变形量，以保证点焊过程中转架尺寸精度；再顺序完成每个定位孔对应的环形焊缝，焊接时又分为左、右两个半环焊，焊接起始点一致，且焊接方向由外向内，整个焊环的完成又由多个焊环叠加而成，使焊接应力先集中在转架外侧，焊缝向内行进时又通过应力抵消其左右和外侧变形量，从而使成品尺寸基本保持不变，同时多层焊环焊透性好，提高了定位柱与定位孔的连接强度；一侧转架焊接完成后，再180度翻转，同样完成另一侧转架的焊接，同样也保证了另一侧转架的连接强度和尺寸精度。

作为优选，所述步骤6）中的焊接起始点相同，并依次按顺时针或逆时针方向完成焊接。确保各个定位柱对应的焊环受力均衡，避免转架变形。

作为优选，所述步骤8）在执行步骤5）时，其焊接方向与步骤5）相。左、右转架的焊接方向，使左、右转架的受力状态呈左、右对称，从而自动平衡了转架的应力状态，延长转架的使用寿命。

因此，本发明的行星架结构及焊接方法具有下述优点：扇形的下隔板合理的划分了行星齿轮容纳腔区间，并增加了左、右转架的连接面积，从而保证了转架的整体强度；定位柱采用插入式焊接，连接强度高，承载力大，大幅的减小齿轮箱尺寸，满足小空间的使用需求；按设定焊接顺序实施焊接，可自动抵消焊接应力，减少焊接变形的同时提高焊接强度。

附图说明：

图1是本发明一种行星架结构示意图；

图2是图1所示的A-A剖视图；

图3是图2的局部放大图。

具体实施方式：

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

如图1和图2所示，以六轮行星为例进行说明，本发明的一种行星架结构，包括环形的左转架1和右转架2，左转架1和右转架2同轴设置，在左转架1和右转架2间夹持固定着六块隔板3，六块隔板3沿左转架1和右转架2的圆周方向均匀分布，在圆周方向的相邻隔板3间围合形成了六个行星齿轮容纳腔4，其中的隔板3包括扇形的下隔板31和矩形的上隔板32，上隔板32焊接在下隔板31的短弧端，下隔板31的长弧端靠近左转架1和右转架2的边沿并保持平行，与下隔板31相对的上隔板32另一端靠近左转架1和右转架2的中孔，且上隔板32和下隔板31的对接面靠近左转架1和右转架2环形面圆周方向的中分面，如图3所示，下隔板31的扇形表面的中部分别向外延伸形成定位柱5，与定位柱5对应的左转架1和右转架2上均开有定位孔6，下隔板31两侧的定位柱5分别插接在对应的左转架1和右转架2上的定位孔6内，定位柱5内侧端对应的下隔板31表面形成了环形台阶8，当定位柱5插入定位孔6时，定位孔6的内端口分别互配卡接在对应的环形台阶8上，定位柱5再通过环焊固定在定位孔6的内环面上，环焊后形成了焊环7，焊环7位于定位孔6内，隔板3的扇形面边沿又分别通过环焊固定在对应的左转架1和右转架2内侧面上。

一种行星架结构的焊接方法，包括如下步骤：

1）上隔板32与下隔板31的短弧端对接后环焊固定；

2）在左转架1和右转架2外侧面对应的定位孔6端口上分别用记号笔标记出两个点焊标记，两个点焊标记的连线穿过左转架1或右转架2的中轴；

3）将左转架1内侧面朝上平铺在焊接平台上，取隔板3，隔板3下端的定位柱4向下分别插入左转架1上的各定位孔6内；

4）取右转架2，使右转架2上的各定位孔6分别套入步骤3）中隔板3上端的定位柱4内；

5）依次点焊固定右转架2与定位柱4，过程中先沿逆时针方向依次点焊外侧点焊标记对应的焊接点，再沿顺时针方向依次点焊内侧点焊标记对应的焊接点，点焊焊接点位于定位孔6内侧端，且沿顺时针方向点焊和沿逆时针方向点焊的焊接起始点一致；

6）连续焊接同一定位孔6内的两个点焊焊接点间的焊缝，过程中焊接起始点相同，先按逆时针焊接右侧的半圆弧焊缝，再按顺时针焊接左侧的半圆弧焊缝，并依次按顺时针或逆时针方向完成焊接；

7）重复步骤6）进行补焊，直至焊料填满定位孔6；

8）180度翻转，使右转架2平铺在焊接平台上，左转架1朝上，再顺序执行步骤5）至步骤7）操作，过程中在执行步骤5）时，其焊接方向与步骤5）相反；

9）定位柱4内侧端对应的下隔板31端面环焊在右转架2内侧面上；

10）180度翻转，定位柱4内侧端对应的下隔板31端面环焊在左转架1内侧面上；

其中的步骤1）和步骤2）可以互换，步骤3）至步骤10）在步骤1）和步骤2）之后顺序进行。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的构思作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种行星架结构，其特征在于：包括：

隔板（3），隔板（3）夹持在左转架（1）和右转架（2）间，且隔板（3）的两端分别穿插在对应的左转架（1）和右转架（2）内；

行星齿轮容纳腔（4），相邻的隔板（3）围合形成行星齿轮容纳腔（4）。

2.根据权利要求1所述的行星架结构，其特征在于：所述隔板（3）包括扇形的下隔板（31），下隔板（31）短弧端对接着矩形的上隔板（32）。

3.根据权利要求2所述的行星架结构，其特征在于：所述上隔板（32）和下隔板（31）的对接面靠近左转架（1）和右转架（2）环形面的中分面。

4.根据权利要求1所述的行星架结构，其特征在于：与所述左转架（1）和右转架（2）相邻的隔板（3）两端分别带有定位柱（5），与定位柱（5）对应的左转架（1）和右转架（2）上分别设有定位孔（6），定位柱（5）插接在定位孔（6）内并通过焊环（7）固定。

5.根据权利要求4所述的行星架结构，其特征在于：所述左转架（1）和右转架（2）互配卡接在隔板（3）两端对应的环形台阶（8）上，焊环（7）设于定位孔（6）内。

6.根据权利要求1所述的行星架结构，其特征在于：所述隔板（3）环焊固定在对应的左转架（1）和右转架（2）内侧面上。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的行星架结构的焊接方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）隔板（3）焊接成型；

2）在左转架（1）和右转架（2）外侧面对应的定位孔（6）端口上分别标记两个点焊标记，两个点焊标记的连线穿过左转架（1）或右转架（2）的中轴；

3）将左转架（1）内侧面朝上平铺在焊接平台上，取隔板（3），隔板（3）下端的定位柱（4）向下分别插入各定位孔（6）内；

4）取右转架（2），使右转架（2）上的各定位孔（6）分别套入步骤3）中隔板（3）上端的定位柱（4）内；

5）依次点焊固定右转架（2）与定位柱（4），过程中先沿逆时针方向依次点焊外侧点焊标记对应的焊接点，再沿顺时针方向依次点焊内侧点焊标记对应的焊接点，点焊焊接点位于定位孔（6）内侧端，且沿顺时针方向点焊和沿逆时针方向点焊的焊接起始点一致；

6）连续焊接同一定位孔（6）内的两个点焊焊接点间的焊缝，过程中先按逆时针焊接右侧的半圆弧焊缝，再按顺时针焊接左侧的半圆弧焊缝；

7）重复步骤6）进行补焊，直至焊料填满定位孔（6）；

8）180度翻转，使右转架（2）平铺在焊接平台上，左转架（1）朝上，再顺序执行步骤5）至步骤7）操作；

9）隔板（3）端面环焊在右转架（2）内侧面上；

10）180度翻转，隔板（3）端面环焊在左转架（1）内侧面上；

其中的步骤1）和步骤2）可以互换，步骤3）至步骤10）在步骤1）和步骤2）之后顺序进行。

8.根据权利要求7所述的行星架结构的焊接方法，其特征在于：所述步骤6）中的焊接起始点相同，并依次按顺时针或逆时针方向完成焊接。

9.根据权利要求7所述的行星架结构的焊接方法，其特征在于：所述步骤8）在执行步骤5）时，其焊接方向与步骤5）相反。

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