CN220151812U - 一种基于弹性扭力轴系的nw复合行星齿轮机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于弹性扭力轴系的NW复合行星齿轮机构，包括输入级太阳轮、固定内齿圈和输出级行星架，其中太阳轮和内齿圈之间通过弹性扭力轴系传动连接，弹性扭力轴系包括外啮合行星齿轮、内啮合行星齿轮、双联齿轮轴，外啮合行星齿轮和内啮合行星齿轮连接在双联齿轮轴上，太阳轮和外啮合行星齿轮之间相互啮合连接，内齿圈和内啮合行星齿轮之间相互啮合连接，太阳轮转动时，其动力依次通过外啮合行星齿轮、双联齿轮轴、内啮合行星齿轮传递给内齿圈，通过弹性扭力轴系传递和承受扭矩，行星轴因弹性弯曲变形产生的弯矩作用于与其连接的刚性支撑轴上，将原有的双联行星轮之间采用柔性轴连接以增加系统柔性，提高此NW行星轮系的均载性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及行星齿轮传动技术领域，尤其涉及一种基于弹性扭力轴系的NW复合行星齿轮机构。
背景技术
目前，NW复合行星轮系传动系统在航空发动机中被广泛使用，其具有传动比大、结构紧凑、功率分流等优点。由于误差因素或构型设计的不同，可能会引起行星轮系中的载荷分布不均匀，这将严重影响系统的强度和疲劳寿命。因此均载问题一直是行星齿轮中被关注的焦点。
在航空发动机中应用最多的NW复合行星轮系包括一个太阳轮、若干个外啮合行星轮、若干个内啮合行星轮、行星架和一个内齿圈；其中参与内外啮合行星齿轮两两之间通过一个轴连接构成双联齿轮，动力经由太阳轮输入，最终通过行星架输出。行星轮和在双联齿轮轴上自转，同时由行星架带动绕内齿圈和太阳轮两个轴线重合的中心轮公转。
现有技术的问题在于，传统NW行星轮系双联齿轮轴的设计制造、装配误差对系统的均载性能影响很大。因此对双联行星齿轮轴的设计则成为提高均载性能所要解决的问题。
对于NW复合行星轮系，系统的均载特性是需要被特别重视的问题。由于普通的双联轴传递路径短，因此在传动轴满足一定的强度和振动裕度的前提下，选择采用扭转刚度较低的细长轴。
实用新型内容
本实用新型目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种基于弹性扭力轴系的NW复合行星齿轮机构，解决了现有行星轴出现弹性弯曲变形时，因变形空间不足而将弯矩负载直接作用于行星轮上的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供技术方案如下：
一种基于弹性扭力轴系的NW复合行星齿轮机构，包括太阳轮、内齿圈，其特征在于：所述太阳轮和内齿圈之间通过弹性扭力轴系传动连接，所述弹性扭力轴系包括外啮合行星齿轮、内啮合行星齿轮、双联齿轮轴，所述外啮合行星齿轮和内啮合行星齿轮同轴连接在所述双联齿轮轴上，太阳轮和外啮合行星齿轮之间相互啮合传动连接，内齿圈和内啮合行星齿轮之间相互啮合传动连接，所述双联齿轮轴通过行星架支撑连接，太阳轮转动时，其动力依次通过外啮合行星齿轮、双联齿轮轴、内啮合行星齿轮传递给内齿圈，通过弹性扭力轴系传递和承受扭矩。
进一步的，所述双联齿轮轴包括支撑轴、柔性轴，所述内啮合行星齿轮一体化同轴设置在所述支撑轴的外侧，所述外啮合行星齿轮同轴穿设在支撑轴上，所述柔性轴同轴穿设在支撑轴中并通过第一花键相互连接，外啮合行星齿轮通过第二花键连接柔性轴。
进一步的，所述第一花键和第二花键分别位于所述柔性轴的两端。
进一步的，所述外啮合行星齿轮与支撑轴之间通过滚针轴承相互连接，从而可以形成相对转动。
进一步的，所述行星架通过圆柱滚子轴承和角接触球轴承支撑连接所述支撑轴。
进一步的，所述圆柱滚子轴承位于靠近内齿圈的一端，所述角接触球轴承位于靠近太阳轮的一端。
进一步的，所述圆柱滚子轴承和角接触球轴承分别通过设置在支撑轴上的第一轴肩和第二轴肩进行轴向限位。
进一步的，所述支撑轴和柔性轴之间通过设置在柔性轴一端的圆螺母进行轴向限位。
进一步的，所述柔性轴采用等直径通孔结构。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、刚性的支撑轴主要起到支撑弯矩的作用，而柔性轴主要用来传递和承受扭矩。支撑轴、柔性轴、行星轮的中心在同一轴线上，弹性扭力轴系装置结构简单、紧凑，通过柔性轴和支撑轴以及花键的安装布置，增加了系统柔性，改善了NW复合行星轮系的均载性能。
2、采用滚针轴承使外啮合行星齿轮与支撑轴之间可以完成相对转动，防止因其相互接触产生的摩擦导致寿命的降低。
3、通过轴肩、圆螺母的轴向限位，提高了整体结构运行时的稳定性。
附图说明
图1为本实用新型实施例整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例弹性扭力轴系结构示意图；
其中：1-太阳轮，2-弹性扭力轴系，3-内齿圈，4-圆柱滚子轴承，5-支撑轴，6-内啮合行星齿轮，7-柔性轴，8-角接触球轴承，9-外啮合行星齿轮，10-第二花键，11-滚针轴承，12-第二轴肩，13-行星架，14-第一轴肩，15-第一花键，16-圆螺母。
具体实施方式
为了加深本实用新型的理解，下面我们将结合附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。
图1示出了一种基于弹性扭力轴系的NW复合行星齿轮机构的具体实施例，包括太阳轮1、内齿圈3，太阳轮1和内齿圈3之间通过弹性扭力轴系2传动连接。
如图2所示，弹性扭力轴系2具体包括外啮合行星齿轮9、内啮合行星齿轮6、双联齿轮轴，其中，双联齿轮轴由支撑轴5、柔性轴7组成，内啮合行星齿轮6一体化同轴设置在支撑轴5的外侧并在内齿圈3周围均匀分布，外啮合行星齿轮9为悬臂布置，其同轴穿设在支撑轴5上并在太阳轮1周围均匀分布。柔性轴7同轴穿设在支撑轴5中并通过第一花键15相互连接，外啮合行星齿轮9通过第二花键10连接柔性轴7，且第一花键15和第二花键10分别位于柔性轴7的两端。太阳轮1和外啮合行星齿轮9之间相互啮合传动连接，内齿圈3和内啮合行星齿轮6之间相互啮合传动连接。当动力经由太阳轮1输入时，其动力依次通过外啮合行星齿轮9、第二花键10、柔性轴7、第一花键15、支撑轴5、内啮合行星齿轮6传递给内齿圈3，通过弹性扭力轴系2传递和承受扭矩。
弹性扭力轴系2整体通过行星架13连接支撑，具体的，行星架13通过圆柱滚子轴承4和角接触球轴承8支撑连接支撑轴的两端，其中，圆柱滚子轴承4位于靠近内齿圈3的一端，角接触球轴承8位于靠近太阳轮1的一端。优选地，圆柱滚子轴承4和角接触球轴承8分别通过设置在支撑轴5上的第一轴肩14和第二轴肩12进行轴向限位固定。
支撑轴5和柔性轴7之间通过设置在柔性轴7一端的圆螺母16进行轴向限位。
外啮合行星齿轮9与支撑轴5之间通过滚针轴承11相互连接，从而可以形成相对转动，防止因其相互接触产生的摩擦导致寿命的降低。
柔性轴7为等直径通孔结构，柔性轴7材料采用32Cr3MoVA，其主要用来传递和承受扭矩，支撑轴5主要用来支撑弯矩。弹性扭力轴系2装置结构简单、紧凑，通过柔性轴7和支撑轴5以及花键的安装布置，改善了NW复合行星轮系的均载性能。
上述具体实施方式，仅为说明本实用新型的技术构思和结构特征，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上内容并不限制本实用新型的保护范围，凡是依据本实用新型的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于弹性扭力轴系的NW复合行星齿轮机构，包括太阳轮(1)、内齿圈(3)，其特征在于：所述太阳轮(1)和内齿圈(3)之间通过弹性扭力轴系(2)传动连接，所述弹性扭力轴系(2)包括外啮合行星齿轮(9)、内啮合行星齿轮(6)、双联齿轮轴，所述外啮合行星齿轮(9)和内啮合行星齿轮(6)同轴连接在所述双联齿轮轴上，太阳轮(1)和外啮合行星齿轮(9)之间相互啮合传动连接，内齿圈(3)和内啮合行星齿轮(6)之间相互啮合传动连接，所述双联齿轮轴通过行星架(13)支撑连接，太阳轮(1)转动时，其动力依次通过外啮合行星齿轮(9)、双联齿轮轴、内啮合行星齿轮(6)传递给内齿圈(3)，通过弹性扭力轴系(2)传递和承受扭矩。
2.根据权利要求1所述一种基于弹性扭力轴系的NW复合行星齿轮机构，其特征在于：所述双联齿轮轴包括支撑轴(5)、柔性轴(7)，所述内啮合行星齿轮(6)一体化同轴设置在所述支撑轴(5)的外侧，所述外啮合行星齿轮(9)同轴穿设在支撑轴(5)上，所述柔性轴(7)同轴穿设在支撑轴(5)中并通过第一花键(15)相互连接，外啮合行星齿轮(9)通过第二花键(10)连接柔性轴(7)。
3.根据权利要求2所述一种基于弹性扭力轴系的NW复合行星齿轮机构，其特征在于：所述第一花键(15)和第二花键(10)分别位于所述柔性轴(7)的两端。
4.根据权利要求2所述一种基于弹性扭力轴系的NW复合行星齿轮机构，其特征在于：所述外啮合行星齿轮(9)与支撑轴(5)之间通过滚针轴承(11)相互连接，从而可以形成相对转动。
5.根据权利要求2所述一种基于弹性扭力轴系的NW复合行星齿轮机构，其特征在于：所述行星架(13)通过圆柱滚子轴承(4)和角接触球轴承(8)支撑连接所述支撑轴(5)。
6.根据权利要求5所述一种基于弹性扭力轴系的NW复合行星齿轮机构，其特征在于：所述圆柱滚子轴承(4)位于靠近内齿圈(3)的一端，所述角接触球轴承(8)位于靠近太阳轮(1)的一端。
7.根据权利要求5所述一种基于弹性扭力轴系的NW复合行星齿轮机构，其特征在于：所述圆柱滚子轴承(4)和角接触球轴承(8)分别通过设置在支撑轴(5)上的第一轴肩(14)和第二轴肩(12)进行轴向限位。
8.根据权利要求2所述一种基于弹性扭力轴系的NW复合行星齿轮机构，其特征在于：所述支撑轴(5)和柔性轴(7)之间通过设置在柔性轴(7)一端的圆螺母(16)进行轴向限位。
9.根据权利要求2所述一种基于弹性扭力轴系的NW复合行星齿轮机构，其特征在于：所述柔性轴(7)采用等直径通孔结构。
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