CN204512318U - 行星齿轮箱总成 - Google Patents

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何爱民
李苏东
邱模强
陈武
管益旭
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Nanjing High Speed and Accurate Gear Group Co Ltd
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Nanjing High Speed Gear Manufacturing Co Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种行星齿轮箱的结构总成，包括箱体、行星轮系、输出轴和密封装置，其特征在于：箱体包括前箱体、前级内齿圈、后级内齿圈和后箱体，它们依序通过螺栓固定连接；由多级行星轮系同轴串联，前级内齿圈为高速级行星轮系的共用内齿圈，后级内齿圈为低速级行星轮系的共用内齿圈；第一级行星轮系的太阳轮轴为输入轴，前一级行星轮系的行星架通过齿式花键直接与后一级行星轮系的太阳轮啮合，各级太阳轮依序同轴排列浮动定位；各级行星轮系均采用单臂行星架结构，其中低速级行星架与行星轮销轴为同步锻造成型的一体结构；输出行星架输出端设有外花键，输出轴的输入端设有匹配的内花键，所述的外花键与内花键联接。

Description

行星齿轮箱总成
技术领域
本实用新型涉及一种行星齿轮箱总成。
背景技术
行星齿轮箱具有结构紧凑、承载能力高，效率高等特点，被广泛应用于各个领域。在某些工业应用领域，尤其是风电行业，由于工况比较恶劣，维修不便，加上安装空间狭小，对齿轮箱的可靠性、重量、外形尺寸都有严格的要求。
在传统的行星齿轮箱设计中，由于低速级行星架承载较高，为了保证支承的刚度，一般采用双壁鼠笼结构，材料为铸铁。所述行星架的两壁上均匀分布几个销轴安装孔，对应的一对安装孔中配有一个销轴，行星轮通过轴承安装在销轴上，行星轮与行星架之间用挡块隔离。太阳轮轴与行星架通过标准花键联接，太阳轮轴之间用挡板隔离。同时，输出轴通过外花键与输出行星架配制的内花键联接，传递扭矩。
对于鼠笼结构行星架，行星轮、和销轴安装困难，同时，搅油产生涡流，降低了工作效率。而且铸铁的强度和低温性能都不理想，具有一定的风险。齿轮箱内部配置的挡块、挡板数量众多，增加了加工和管理成本。双壁行星架结构的行星架、含有太阳轮与标准花键的太阳轮轴、太阳轮之间的中心挡板，输出轴的外花键组合后，大幅增加了齿轮箱的轴向尺寸、整体高度和重量，不利于安装和维护。行星齿轮箱工况恶劣且多变，又没有设置齿轮箱的限载机构，齿轮箱失效模式不定。一旦失效，难以判定责任，且有可能导致齿轮箱憋死，进一步破坏齿轮箱内部、或者外部其他重要零部件。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有行星齿轮箱存在的整体高度和重量大，不便于安装和维护；零部件数量多，加工管理成本高；没有齿轮箱的限载机构等实际问题，提出一种新的行星齿轮箱总成。
    本实用新型的目的是这样实现的：一种行星齿轮箱总成，包括箱体、行星轮系、输出轴和密封装置，其特征在于：
    a）箱体包括前箱体、前级内齿圈、后级内齿圈和后箱体，它们依序通过螺栓固定连接；
    b)由多级行星轮系同轴串联，前级内齿圈为高速级行星轮系的共用内齿圈，后级内齿圈为低速级行星轮系的共用内齿圈；
    c)第一级行星轮系的太阳轮轴为输入轴，前一级行星轮系的行星架通过齿式花键直接与后一级行星轮系的太阳轮啮合，各级太阳轮依序同轴排列浮动定位；
    d)各级行星轮系均采用单臂行星架结构，其中低速级行星架与行星轮销轴为同步锻造成型的一体结构；
    e)输出行星架输出端设有外花键，输出轴的输入端设有匹配的内花键，所述的外花键与内花键联接。
    在本实用新型中：第一第二级行星轮系为高速级行星轮系，第三第四级行星轮系为低速级星轮系，低速级行星轮系中的行星轮通过无外圈滚子轴承安装在对应的销轴上，并通过弹性挡圈定位。
在本实用新型中：前一级行星架通过齿式花键直接与后一级太阳轮啮合，各行星架前端分别通过弹性挡圈固定在对应的太阳轮上。
在本实用新型中：在输出行星架的输出端外花键与转架之间的轴上设置限载应力槽。 本实用新型的优点在于：
由于前级内齿圈为前2级行星轮系的共用内齿圈，后级内齿圈为后2级行星轮系的共用内齿圈，同时采用单臂行星架，上一级行星架通过齿式花键直接与下一级太阳轮联接，将传统的含有太阳轮和花键的太阳轮轴用单一的太阳轮替代，太阳轮之间直接接触定位，大幅缩短了各行星轮系的轴向尺寸。由于行星轮系中的行星轮通过无外圈滚子轴承安装在行星轮销轴上，并通过弹性挡圈定位在行星轮销轴上，减小了齿轮箱的径向尺寸。通过这些组合，大幅降低了行星齿轮箱总成的高度和重量，便于安装和维护。
在输出行星架底部与其输出端所设外花键之间设置限载应力槽，当行星齿轮箱总成的负载超过限定值时，输出行星架将在该限载应力槽处断裂，同时输出轴还可以自由转动，防止进一步破坏齿轮箱内部、或者外部其他重要零部件。且齿轮箱一旦以该设计模式失效，则说明载荷超过设计工况，责任在客户。反之，齿轮箱以其他模式失效，则责任在供应商。
附图说明
图1是本实用新型涉及的实施例的示意图。
图中： 1、前箱体；2、前级内齿圈； 3、弹性挡圈；4、后级内齿圈；5、行星架；6、太阳轮；7、输出行星架；8、限载应力槽；9、外花键；10、后箱体；11、输出轴；12、螺栓；13、行星轮；14、无外圈滚子轴承；15、弹性挡圈；16、行星轮销轴。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本实用新型涉及的一种实施例的具体结构，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。
由图1可见，本实用新型专利包括箱体、行星轮系、输出轴和密封装置，其中箱体包括前箱体1、前级内齿圈2、后级内齿圈4和后箱体10，它们依序通过螺栓12固定连接；由4级行星轮系同轴串联，前级内齿圈2为第一、二级高速级行星轮系的共用内齿圈，后级内齿圈4为第三、四级低速级行星轮系的共用内齿圈；前一级行星轮系的行星架5通过齿式花键直接与后一级行星轮系的太阳轮6啮合，各级太阳轮6依序排列浮动定位。各级行星轮系均采用单臂行星架结构，其中第三级行星架5和输出行星架7与行星轮销轴16同步锻造成型的一体结构。输出行星架7输出端设有外花键9，输出轴11的输入端上设有匹配的内花键，外花键9与匹配的内花键联接。
在本实施例中，第三第四级行星轮系中的行星轮13通过无外圈滚子轴承14安装在对应的销轴16上，并通过弹性挡圈15定位。
在本实施例中，第一级行星轮系的太阳轮轴为输入轴，前一级行星架5通过齿式花键直接与下一级太阳轮6啮合，各行星架前端分别通过弹性挡圈3定位在对应的太阳轮6上。
在本实施例中，在输出转架7的输出端外花键9与转架之间的轴上设置限载应力槽8。
在本实施例中，第一级和第二级高速行星轮系与第三级第四级低速行星轮系中行星架的区别仅在于：高速级行星轮系的行星轮销轴16是通过过盈配合固定在行星架上的。
本实用新型涉及的密封装置可以采用传统的密封方式。
本实施例不是对本实用新型的限制，具体实施时，齿圈的共用关系也可根据实际情况变更，采用三级共用齿圈，或者独立齿圈。低速级行星轮系中可以采用三角形结构的行星架，高速级行星轮系中的行星架也可以采用与行星轮销轴同步锻造成型的一体结构。

Claims (4)

1.一种行星齿轮箱总成，包括箱体、行星轮系、输出轴和密封装置，其特征在于：
    a）箱体包括前箱体、前级内齿圈、后级内齿圈和后箱体，它们依序通过螺栓固定连接；
    b)由四级行星轮系同轴串联，前级内齿圈为高速级行星轮系的共用内齿圈，后级内齿圈为低速级行星轮系的共用内齿圈；
    c)第一级行星轮系的太阳轮轴为输入轴，前一级行星轮系的行星架通过齿式花键直接与后一级行星轮系的太阳轮啮合，各级太阳轮依序同轴排列浮动定位；
    d)各级行星轮系均采用单臂行星架结构，其中低速级行星架与行星轮销轴为同步锻造成型的一体结构；
    e)输出行星架输出端设有外花键，输出轴的输入端设有匹配的内花键，所述的外花键与内花键联接。
2.根据权利要求1所述的行星齿轮箱总成，其特征在于：四级行星轮系中的第一第二级行星轮系为高速级行星轮系，第三第四级行星轮系为低速级星轮系，低速级行星轮系中的行星轮通过无外圈滚子轴承安装在对应的销轴上，并通过弹性挡圈定位。
3.根据权利要求1所述的行星齿轮箱总成，其特征在于：前一级行星轮系的行星架通过齿式花键直接与后一级行星轮系的太阳轮啮合，各行星架前端分别通过弹性挡圈固定在对应的太阳轮上。
4.根据权利要求1-3之一所述的行星齿轮箱总成，其特征在于：在输出行星架的输出端外花键与转架之间的轴上设置限载应力槽。
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