CN201121688Y - 齿轮增速器 - Google Patents

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CN201121688Y CNU2007201713976U CN200720171397U CN201121688Y CN 201121688 Y CN201121688 Y CN 201121688Y CN U2007201713976 U CNU2007201713976 U CN U2007201713976U CN 200720171397 U CN200720171397 U CN 200720171397U CN 201121688 Y CN201121688 Y CN 201121688Y
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Abstract

本实用新型涉及一种齿轮增速器，包括由内齿圈、公共行星齿轮、中心齿轮和行星架组成的NGW型行星传动机构和前、后两个端盖，所述增速器还增设有一级齿轮传动机构，所述增设的一级齿轮传动机构的输入齿轮与NGW型行星传动机构的中心齿轮形成共轴齿轮；外部扭矩从行星架的输入轴输入，内齿圈固定不动，公共行星齿轮随行星架公转并与内齿圈啮合而自转，带动中心齿轮转动，进而带动与中心齿轮共轴的输入齿轮转动，最后增速器的扭矩从所述增设的一级齿轮传动机构的输出齿轮输出。本实用新型的增速器克服了NGW型增速器传动比小的缺点，同时继承了行星增速器体积小、重量轻的特点。

Description

齿轮增速器
技术领域
本实用新型涉及增速器，更具体地说，涉及一种齿轮增速器。
背景技术
随着石化、燃煤能源的紧缺和绿色再生能源的兴起，风力发电机得到越来越广泛的使用。为了提高风能的利用效率，在低速转动的风轮和发电机之间通常连接有增速器，通过齿轮传动增速，进而将动力传递给发电机。
NGW型行星齿轮传动被广泛使用于各种风力发电机的增速器上。其中，N是指内啮合，W是指外啮合，G为公共齿轮。NGW行星传动具有输入与输出同轴、功率分流(有三只行星轮)及内啮合三大特点。但是，NGW行星传动的传动比小，一般推荐范围只有2.7～9。此外，还有些增速器采用三级普通齿轮传动或者NW型行星传动来增速，但是其外形体积和重量都较大，无法适用于风力发电机的工作环境。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提供一种传动比高、体积小的改进型齿轮增速器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种齿轮增速器，包括由内齿圈、公共行星齿轮、中心齿轮和行星架组成的NGW型行星传动机构和前、后两个端盖，所述增速器还增设有一级齿轮传动机构，所述增设的一级齿轮传动机构的输入齿轮与NGW型行星传动机构的中心齿轮形成共轴齿轮；外部扭矩从行星架的输入轴输入，内齿圈固定不动，公共行星齿轮随行星架公转并与内齿圈啮合而自转，带动中心齿轮转动，进而带动与中心齿轮共轴的输入齿轮转动，最后增速器的扭矩从所述增设的一级齿轮传动机构的输出齿轮输出。
所述齿轮增速器中，所述增设的一级齿轮传动机构为外啮合齿轮传动机构。
所述齿轮增速器中，所述增设的一级齿轮传动机构的输入齿轮与NGW型行星传动机构的中心齿轮形成一体的双联齿轮。
所述齿轮增速器中，内齿圈沿外壁向下延伸形成有支撑座。
所述齿轮增速器中，所述NGW型行星传动机构和所述一级齿轮传动机构之间还设有支撑件，所述一级齿轮传动机构的输入齿轮和输出齿轮容置在所述支撑件的一端开口的柱形内腔中，所述行星架的输出端支撑在所述支撑件的另一端内。
所述齿轮增速器中，所述支撑件的开口一端与后端盖紧固，另一端与内齿圈紧固，所述前端盖套在行星架的输入轴上并与内齿圈紧固。
本实用新型的齿轮增速器采用NGW型行星齿轮传动与一级齿轮传动相结合的传动机构，克服了NGW型增速器传动比小的缺点，同时继承了行星增速器体积小、重量轻的特点。根据统计，采用本实用新型方案的齿轮增速器的体积可减少1/2～1/4。因而本实用新型的齿轮增速器尤其适合于风机大扭矩的传递，适用于风力发电机工作环境。
附图说明
图1是本实用新型齿轮增速器的传动原理示意图；
图2是本实用新型齿轮增速器的一个实施例的结构示意图；
图3A是本实用新型齿轮增速器的一个实施例的齿轮啮合示意图；
图3B是图3A中A-A向的剖视图；
图3C是图3A中B-B向的剖视图；
图4A是本实用新型齿轮增速器的一个实施例中内齿圈的结构示意图；
图4B是图4A中内齿圈的剖视图；
图5是本实用新型齿轮增速器的一个实施例中双联齿轮的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明：
如图1所示是本实用新型齿轮增速器的传动原理示意图。本实用新型在现有NGW型增速器的基础上再增设了一级齿轮传动机构，两者的结合增大了传动比，同时保持了较小的体积和重量，尤其适用于风力发电机的增速。
如图1所示，NGW型行星齿轮传动机构主要由内齿圈100、公共行星齿轮200、中心齿轮300以及行星架600构成。外部扭矩从行星架600的输入轴输入，带动公共行星齿轮200随其公转。同时，内齿圈100固定不动，使得与内齿圈100内啮合的公共行星齿轮200产生与公转方向相反的自转。公共行星齿轮200的自转带动与其外啮合的中心齿轮300转动。增设的一级齿轮传动机构由输入齿轮400和输出齿轮500构成，输入齿轮400与中心齿轮300共轴，因而随中心齿轮300一起转动，从而将NGW型行星传动机构的扭矩传递到该增设的一级齿轮传动机构。然后，由与输入齿轮400外啮合的输出齿轮500通过其输出轴将增速器的扭矩输出。此时，输出轴的转向与行星架600上的输入轴的转向相反。
齿轮增速器的一个实施例的具体结构如图2和图3A-3B所示。NGW型行星齿轮传动机构采用了三个公共行星齿轮200，沿周向间隔120°安装在行星架600内，分别与中心齿轮100外啮合，并与内齿圈300内啮合。行星架600由输入轴602、安装行星齿轮的支撑部604和输出端606构成。中心齿轮300从行星架600的输出端606装入，其轴阶302支撑在行星架600的输出端606内。行星架600的输入轴602连接风轮等机构，接收外部扭矩。
经过公共行星齿轮200、内齿圈100与中心齿轮300的传递，NGW型行星齿轮传动机构的扭矩从中心齿轮300输出，传递到与中心齿轮300共轴的一级齿轮传动结构的输入齿轮400。具体如图5所示，中心齿轮300与输入齿轮400可以是加工成一体的双联齿轮。输出齿轮500与输入齿轮400外啮合，根据实际需求选取输出齿轮500和输入齿轮400的齿数，便可进一步对NGW型行星齿轮传动结构的输出增速，提高传动比。最后，整个增速器的扭矩从输出齿轮500的输出轴502输出。
如图2所示，在增速器的两端还分别设有前端盖700和后端盖800，并在NGW型行星齿轮传动机构和一级齿轮传动机构之间设有支撑件900，以起到防尘、加固和保护作用。前端盖700套在行星架600的输入轴602上并与内齿圈100的外端紧固。支撑件900由一端开口的圆筒以及沿封闭端延伸出的支撑部构成。输入齿轮400和输出齿轮500容置在支撑件900的柱形内腔中，输出齿轮500的一个轴端504以及行星架600的输出端606插入支撑件900的支撑部内，输入齿轮400的轴阶302支撑在行星架600的输出端606内。然后，将支撑件900的前端与内齿圈100的内端紧固。支撑件900的开口端向外延伸出的外缘与后端盖800紧固，将输入齿轮400的一个轴端404和输出齿轮500的输出轴502支撑在后端盖800内。从而通过前、后端盖和支撑件将增速器封装成一个整体。
此外，如图4A和4B所示，内齿圈100沿其外壁向下延伸形成有支撑座102，支撑座102的底端形成支撑平面，便于整个增速器的使用和放置。内齿圈100的内、外两端上可分别设有周向分布的多个螺纹孔104，用于通过螺丝与前端盖700以及支撑件900紧固。
以下表1中将给出本实用新型齿轮增速器的一个具体示例及其相关参数：
Figure Y20072017139700061
表1.齿轮参数
以上示例中，齿轮的模数分为两种，NGW型行星齿轮传动机构中的齿轮模数为16mm，一级齿轮传动机构中的齿轮模数为18mm。在输入功率为1652kw、输入转速为17.8r/min、转矩为886325N.m的输入条件下，该增速器的输出转速为232.9223684r/min，输出扭矩为67733.2972N.m，并且输出轴转向与输入轴转向相反。
采用本实用新型的增速器，传输功率不受限制，适合风机大扭矩传递工况。从表2给出的具体示例的参数可知，相比于三级齿轮增速器和NW型行星齿轮增速器，本实用新型的增速器在提供了较大的传动比的同时，体积更小，重量更轻，效率可达到0.97～0.98的范围，尤其适合风机工作环境。
长(mm) 宽(mm)   高(mm)   中心高(mm) 传动比   输出速率(r/min)   输出转矩(N.m  ) 输出转向
三级齿轮增速 2000 2656   1600   800   14.87   264.7718   59785.64404 与输入相反
NW型行星齿轮增速 1345 Φ1880   1600   1050   14.663   261.0014   60446.42 与输入相同
NGW+一级齿轮增速 1413 Φ1600   1600   810  13.0855   232.9223684   67733.2972 与输入相反
表2.三种增速器参数对比

Claims (6)

1、一种齿轮增速器，包括由内齿圈、公共行星齿轮、中心齿轮和行星架组成的NGW型行星传动机构和前、后两个端盖，其特征在于，所述增速器还增设有一级齿轮传动机构，所述增设的一级齿轮传动机构的输入齿轮与NGW型行星传动机构的中心齿轮形成共轴齿轮；外部扭矩从行星架的输入轴输入，内齿圈固定不动，公共行星齿轮随行星架公转并与内齿圈啮合而自转，带动中心齿轮转动，进而带动与中心齿轮共轴的输入齿轮转动，最后增速器的扭矩从所述增设的一级齿轮传动机构的输出齿轮输出。
2、根据权利要求1所述的齿轮增速器，其特征在于，所述增设的一级齿轮传动机构为外啮合齿轮传动机构。
3、根据权利要求1所述的齿轮增速器，其特征在于，所述增设的一级齿轮传动机构的输入齿轮与NGW型行星传动机构的中心齿轮形成一体的双联齿轮。
4、根据权利要求1所述的齿轮增速器，其特征在于，内齿圈沿外壁向下延伸形成有支撑座。
5、根据权利要求1所述的齿轮增速器，其特征在于，所述NGW型行星传动机构和所述一级齿轮传动机构之间还设有支撑件，所述一级齿轮传动机构的输入齿轮和输出齿轮容置在所述支撑件的一端开口的柱形内腔中，所述行星架的输出端支撑在所述支撑件的另一端内。
6、根据权利要求5所述的齿轮增速器，其特征在于，所述支撑件的开口一端与后端盖紧固，另一端与内齿圈紧固，所述前端盖套在行星架的输入轴上并与内齿圈紧固。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104747656A (zh) * 2015-03-18 2015-07-01 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种增速装置
CN106829769A (zh) * 2017-02-15 2017-06-13 谭大卫 一种双滚筒起重设备传动装置

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