JP2007085467A - Power transmission gear and reduction gear for shipping, including shaft coupling and manufacturing method of shaft coupling - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力軸と出力軸との間に軸継手を設置してなる、軸継手を備えた動力伝達装置及びその製作方法、並びに前記軸継手をそなえた船舶用減速装置に関する。 The present invention relates to a power transmission device provided with a shaft coupling, in which a shaft coupling is installed between an input shaft and an output shaft, a method for manufacturing the power transmission device, and a marine speed reducing device provided with the shaft coupling.
軸系の入力軸と出力軸との間に軸継手を設置してなる動力伝達装置は、たとえば特許文献1(特開平11−270571号公報)にて提供されているような、原動機(蒸気タービン)の回転を歯車軸継手を介して減速機に伝達し、該減速機で所定の減速比で減速して発電機を駆動する蒸気タービン発電装置や、特許文献2(特開平8−61473号公報)にて提供されているような、船舶用蒸気タービンの回転を歯車軸継手を介して減速機に伝達し、該減速機で所定の減速比で減速してプロペラを駆動する船舶用減速装置等に多く適用されている。 A power transmission device in which a shaft coupling is installed between an input shaft and an output shaft of a shaft system is, for example, a prime mover (steam turbine) as provided in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-270571). ) Is transmitted to the speed reducer via the gear shaft coupling, and the steam turbine power generation device that drives the generator by decelerating at a predetermined reduction ratio with the speed reducer, or Japanese Patent Laid-Open No. 8-61473. ) Is transmitted to the speed reducer via the gear shaft joint, and the speed reducer for the ship which drives the propeller by decelerating at a predetermined reduction ratio with the speed reducer. Many have been applied.
図5は、前記のような入力軸と出力軸との間に軸継手を設置してなる動力伝達装置のうち、軸継手として歯車軸継手を装備した船舶用減速装置におけるスラスト荷重による減速歯車の局部的歯当たり発生状態を示す模式図である。
図において、1は蒸気タービン、ガスタービン等のタービン(原動機)、2は第1段減速機で、該第1段減速機2は1個のピ二オンギヤ21に2個のホイールギヤ22,22が噛み合って構成される。4は前記タービン1とピ二オンギヤ2とを連結する歯車軸継手で、接続軸42の両端部に形成された外歯44,45と、前記タービン1の出力軸及び前記ピ二オンギヤ2の入力軸にそれぞれ設けられた内歯41,43との噛み合いによりタービン1の出力軸とピ二オンギヤ2の入力軸との間に回転力を伝達するように構成されている。
7,7は前記ホイールギヤ22,22と第1段減速機2の出力軸22a,22aとを連結する軸継手で、前記第1段減速機2で減速後の回転力は、該軸継手7,7から出力軸22a,22aを経て、図示しない第2段減速機に伝達される。
FIG. 5 shows a power transmission device in which a shaft coupling is installed between the input shaft and the output shaft as described above. It is a schematic diagram which shows a local tooth | gear contact occurrence state.
In the figure, 1 is a turbine (prime mover) such as a steam turbine or a gas turbine, 2 is a first stage reducer, and the first stage reducer 2 is composed of one
このような歯車軸継手を装備した船舶用減速装置においては、船舶の推進力に伴う軸系の移動、船体変形、軸系の熱伸び等によって軸方向変位が発生する。かかる軸方向変位によるスラスト荷重は、プロペラ軸に設けたスラスト軸受やタービン1側に設けたスラスト軸受で吸収するようになっている。
しかしながら、歯車軸継手4が設置されているタービン1と第1段減速機2のピ二オンギヤ21との間の軸系の軸方向変位については、従来は、前記歯車軸継手4にかかる軸方向変位を吸収する手段が講じられていなかったため、図5のように、この軸系の軸方向変位によってピ二オンギヤ21と2個のホイールギヤ22,22との噛み合い部に局部的に強い歯当たり61,62が発生し、第1段減速機2における歯部の破損を引き起こす可能性がある。
前記特許文献1,2には、かかる不具合に対処する手段は示されていない。
In a marine speed reducing device equipped with such a gear shaft joint, axial displacement occurs due to movement of the shaft system, deformation of the hull, thermal elongation of the shaft system, and the like accompanying the propulsive force of the ship. The thrust load due to such axial displacement is absorbed by a thrust bearing provided on the propeller shaft or a thrust bearing provided on the
However, with regard to the axial displacement of the shaft system between the
The
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、歯車減速装置が介装された軸系の入力軸と出力軸との間に軸継手を備えた動力伝達装置の軸系に発生する軸方向変位を軸継手にて吸収可能として、かかる軸方向変位による歯車減速装置の局部的な強い歯当たりの発生を防止した、歯部の破損を回避した軸継手を備えた動力伝達装置及び船舶用減速装置を提供することを目的とする。 In view of the problems of the prior art, the present invention provides axial displacement generated in a shaft system of a power transmission device having a shaft coupling between an input shaft and an output shaft of a shaft system in which a gear reduction device is interposed. Provided is a power transmission device and a marine speed reducer equipped with a shaft joint that can be absorbed by the joint and prevents local gear tooth contact of the gear speed reducer due to such axial displacement and avoids tooth damage. The purpose is to do.
本発明はかかる目的を達成するもので、歯車減速装置が介装された軸系の入力軸と出力軸との間に軸継手を設置してなる、軸継手を備えた動力伝達装置において、前記軸継手は、外歯と内歯との噛み合いにより該入力軸と出力軸との間の回転力を伝達する歯車軸継手からなり、該歯車軸継手は、前記外歯と内歯との噛み合いピッチ円直径Dを、
歯車軸継手の伝達トルクをT、
外歯と内歯との噛み合い歯面の摩擦係数をμ、
歯車軸継手に作用するスラスト荷重をF、
としたとき、
D>(2μT)/F (1)
になるように設定して構成されたことを特徴とする。
The present invention achieves such an object, in a power transmission device having a shaft coupling, wherein a shaft coupling is installed between an input shaft and an output shaft of a shaft system in which a gear reduction device is interposed. The shaft coupling includes a gear shaft coupling that transmits a rotational force between the input shaft and the output shaft by meshing between the external teeth and the internal teeth, and the gear shaft coupling is a meshing pitch between the external teeth and the internal teeth. Circle diameter D
The transmission torque of the gear shaft joint is T,
The friction coefficient of the meshing tooth surface of the external teeth and internal teeth is μ,
The thrust load acting on the gear shaft joint is F,
When
D> (2 μT) / F (1)
It is characterized by being configured to be.
また、歯車減速装置が介装された軸系の入力軸と出力軸との間に軸継手を設置してなる、軸継手を備えた動力伝達装置の製作方法の発明は、前記軸継手を、外歯と内歯との噛み合いにより該入力軸と出力軸との間の回転力を伝達する歯車軸継手で構成し、該歯車軸継手における前記外歯と内歯との噛み合い歯面の摩擦係数μを、
前記外歯と内歯との噛み合いピッチ円直径をD、
歯車軸継手の伝達トルクをT、
歯車軸継手に作用するスラスト荷重をF、
としたとき、
μ<(FD)/(2T) (2)
になるように設定する。
Further, the invention of a method for manufacturing a power transmission device having a shaft coupling, in which a shaft coupling is installed between an input shaft and an output shaft of a shaft system in which a gear reduction device is interposed, The gear shaft coupling is configured to transmit a rotational force between the input shaft and the output shaft by meshing between the external teeth and the internal teeth, and the friction coefficient of the meshing tooth surface between the external teeth and the internal teeth in the gear shaft coupling. μ
The meshing pitch circle diameter of the outer teeth and inner teeth is D,
The transmission torque of the gear shaft joint is T,
The thrust load acting on the gear shaft joint is F,
When
μ <(FD) / (2T) (2)
Set to be.
かかる発明によれば、前記(1)式のように、歯車軸継手の外歯と内歯との噛み合いピッチ円直径Dと歯車軸継手に作用するスラスト荷重Fとは反比例関係にあり、前記噛み合いピッチ円直径Dを、スラスト荷重Fの許容値(許容スラスト荷重)Faに対応するピッチ円直径D0=(2μT)/Faを超えるピッチ円直径Dに設定した歯車軸継手に構成し、あるいは、歯車軸継手の外歯と内歯との噛み合い歯面の摩擦係数μを前記(2)のように設定することにより、噛み合い歯部の噛み合い摩擦力を許容スラスト荷重Fa以下に抑えることができ、従って、歯車減速装置の軸系の軸方向変位に伴うスラスト荷重による歯車減速装置の局部的な強い歯当たりの発生を防止できる。 According to this invention, the meshing pitch circle diameter D between the outer teeth and the inner teeth of the gear shaft joint and the thrust load F acting on the gear shaft joint are in an inversely proportional relationship as shown in the equation (1), and the meshing The pitch circle diameter D is configured to be a gear shaft joint set to a pitch circle diameter D that exceeds the pitch circle diameter D0 = (2 μT) / Fa corresponding to the allowable value (allowable thrust load) Fa of the thrust load F, or the gear By setting the friction coefficient μ of the meshing tooth surface between the outer tooth and the inner tooth of the shaft coupling as described in (2) above, the meshing frictional force of the meshing tooth portion can be suppressed to the allowable thrust load Fa or less. In addition, it is possible to prevent the occurrence of local strong tooth contact of the gear reduction device due to the thrust load accompanying the axial displacement of the shaft system of the gear reduction device.
また本発明は、歯車減速装置が介装された軸系の入力軸と出力軸との間に軸継手を設置してなる、軸継手を備えた動力伝達装置において、前記軸継手は、前記入力軸側と出力軸側との間にダイヤフラムを介装してなるダイヤフラム軸継手からなり、前記ダイヤフラム軸継手は、前記ダイヤフラムの軸方向剛性を、該ダイヤフラム軸継手の軸方向剛性により発生するスラスト荷重が許容スラスト荷重以下になるように設定して構成されたことを特徴とする(請求項3)。 Further, the present invention provides a power transmission device including a shaft coupling in which a shaft coupling is installed between an input shaft and an output shaft of a shaft system in which a gear reduction device is interposed. A diaphragm shaft joint having a diaphragm interposed between the shaft side and the output shaft side. The diaphragm shaft joint has a thrust load generated by the axial rigidity of the diaphragm due to the axial rigidity of the diaphragm shaft joint. Is set to be equal to or less than the allowable thrust load (claim 3).
かかる発明によれば、ダイヤフラム軸継手のダイヤフラムの軸方向剛性(軸方向ばね定数)を、該ダイヤフラム軸継手の軸方向剛性により発生するスラスト荷重Fs、つまり(Fs=軸方向剛性×軸継手の軸方向変位)が許容スラスト荷重Fa以下(Fs≦Fa)になるように設定しておけば、ダイヤフラム軸継手においてダイヤフラムの軸方向剛性によってスラスト荷重Fsを吸収できて、該スラスト荷重Fsによる歯車減速装置の局部的な強い歯当たりの発生を防止できる。 According to this invention, the axial rigidity (axial spring constant) of the diaphragm of the diaphragm shaft joint is the thrust load Fs generated by the axial rigidity of the diaphragm shaft joint, that is, (Fs = axial rigidity × axis of shaft joint). If the directional displacement is set to be equal to or less than the allowable thrust load Fa (Fs ≦ Fa), the thrust load Fs can be absorbed by the axial rigidity of the diaphragm in the diaphragm shaft joint, and the gear reduction device using the thrust load Fs It is possible to prevent the occurrence of strong local tooth contact.
また本発明は、歯車減速装置が介装された軸系の入力軸と出力軸との間に軸継手を設置してなる、軸継手を備えた動力伝達装置において、前記軸継手は、外歯と内歯との噛み合いにより該入力軸と出力軸との間の回転力を伝達する歯車軸継手と、前記入力軸側と出力軸側との間にダイヤフラムを介装してなるダイヤフラム軸継手とを直列に連結してなることを特徴とする(請求項4)。
かかる発明によれば、歯車軸継手とダイヤフラム軸継手とを直列に連結してスラスト荷重Fsを受持つので、予め軸方向剛性を正確に設定可能で軸系の熱伸びを確実に吸収可能なダイヤフラム軸継手を、歯車軸継手に直列に連結することによって、歯車軸継手で熱伸びによるスラスト荷重の吸収が完全にできない場合でも、該ダイヤフラム軸継手によって熱伸びによるスラスト荷重を確実に吸収できる。
Further, the present invention provides a power transmission device including a shaft coupling in which a shaft coupling is installed between an input shaft and an output shaft of a shaft system in which a gear reduction device is interposed. A gear shaft coupling for transmitting a rotational force between the input shaft and the output shaft by meshing with the inner teeth, and a diaphragm shaft coupling formed by interposing a diaphragm between the input shaft side and the output shaft side; Are connected in series (Claim 4).
According to this invention, since the gear shaft joint and the diaphragm shaft joint are connected in series to receive the thrust load Fs, the diaphragm that can accurately set the axial rigidity in advance and can reliably absorb the thermal expansion of the shaft system. By connecting the shaft joint in series with the gear shaft joint, even if the gear shaft joint cannot completely absorb the thrust load due to thermal elongation, the diaphragm shaft joint can reliably absorb the thrust load due to thermal elongation.
またかかる発明において、前記歯車軸継手を請求項1のようなピッチ円直径(D>(2μT)/F)に設定するとともに、前記ダイヤフラム軸継手を請求項3のようなダイヤフラムの軸方向剛性つまり(スラスト荷重Fs=軸方向剛性×軸継手の軸方向変位)が許容スラスト荷重Fa以下(Fs≦Fa)になるように設定するように構成すれば(請求項5)、前記歯車軸継手とダイヤフラム軸継手を組み合わせたスラスト荷重の吸収効果をさらに確実に発揮できる。
Further, in this invention, the gear shaft coupling is set to a pitch circle diameter (D> (2 μT) / F) as in
また本発明は、船舶の原動機と該原動機の回転を所定の減速比で減速する減速機との間に軸継手を設置してなる船舶用減速装置に、請求項1に記載の軸継手、請求項3に記載の軸継手、請求項4に記載の軸継手、請求項5に記載の軸継手のいずれか、またはこれらを組み合わせて構成れば(請求項6)、船舶用減速装置を構成する歯車減速装置の局部的な強い歯当たりの発生を確実に防止でき、歯部の破損を確実に回避した軸継手を備えた船舶用減速装置が得られる。
According to another aspect of the present invention, there is provided a marine speed reducing device according to
本発明によれば、歯車減速装置が介装された軸系の入力軸と出力軸との間に軸継手を備えた動力伝達装置において、ピッチ円直径DをD=(2μT)/Faを超えるピッチ円直径に設定した歯車軸継手に構成し、あるいはスラスト荷重Fs=軸方向剛性×軸継手の軸方向変位)が許容スラスト荷重Fa以下(Fs≦Fa)になるようなダイヤフラム軸継手を用い、あるいは熱伸びを確実に吸収可能なダイヤフラム軸継手を歯車軸継手に直列に連結することによって、減速装置の軸系に発生する軸方向変位を軸継手にて確実に吸収可能なって、かかる軸方向変位による歯車減速装置の局部的な強い歯当たりの発生を防止でき、減速装置の軸継手における歯部の破損を回避できる。 According to the present invention, in a power transmission device including a shaft coupling between an input shaft and an output shaft of a shaft system in which a gear reduction device is interposed, the pitch circle diameter D exceeds D = (2 μT) / Fa. A gear shaft coupling set to a pitch circle diameter is used, or a diaphragm shaft coupling whose thrust load Fs = axial rigidity × axial displacement of the shaft coupling is equal to or less than an allowable thrust load Fa (Fs ≦ Fa) is used. Alternatively, by connecting a diaphragm shaft joint capable of reliably absorbing thermal elongation in series with the gear shaft joint, axial displacement generated in the shaft system of the reduction gear can be reliably absorbed by the shaft joint. It is possible to prevent the occurrence of local strong tooth contact of the gear reduction device due to the displacement, and it is possible to avoid damage to the tooth portion in the shaft coupling of the reduction device.
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this example are not intended to limit the scope of the present invention only to specific examples unless otherwise specified. Only.
図1は本発明が適用される船舶の推進装置の構成図である。
図1において、1は主機関である蒸気タービン、ガスタービン等のタービン(原動機)、2は第1段減速機、3は第2段減速機、33はプロペラ軸、34はプロペラ、100は前記タービン1の出力側と前記第1段減速機2の入力側との間に介装され後述する構成をそなえた軸継手である。1aはタービン主軸、8はタービン側スラスト軸受、35はプロペラ側スラスト軸受である。
前記第1段減速機2は1個のピ二オンギヤ21に2個のホイールギヤ22,22が噛み合って構成される。7,7は前記ホイールギヤ22,22と該第1段減速機2の出力軸22a,22aとを連結する軸継手である。また前記第2段減速機3は、前記第1段減速機2の2本の出力軸22a,22aにそれぞれ連結されるピ二オンギヤ31,31に1個のホイールギヤ32が噛み合って構成される。
FIG. 1 is a configuration diagram of a marine vessel propulsion apparatus to which the present invention is applied.
In FIG. 1, 1 is a turbine (prime mover) such as a steam turbine or a gas turbine which is a main engine, 2 is a first stage reducer, 3 is a second stage reducer, 33 is a propeller shaft, 34 is a propeller, and 100 is the aforementioned The shaft coupling is interposed between the output side of the
The first stage reduction gear 2 is configured by two wheel gears 22 and 22 meshing with one
かかる船舶の推進装置において、前記タービン1の回転力は、軸継手100を介して第1段減速機2に伝達され、該第1段減速機2において前記ピ二オンギヤ21とホイールギヤ22,22との歯数比で以って第1段の減速がなされて、該第1段減速機2の2本の出力軸22a,22aを通して第2段減速機3のピ二オンギヤ31,31に伝達され、該ピ二オンギヤ31,31とホイールギヤ32との歯数比で以って第2段の減速がなされる。そして、かかる2段の減速がなされた回転力は、プロペラ軸33からプロペラ34に伝達される。
本発明は、前記のような船舶の推進装置に適用される軸継手100に係るものである。
In such a marine vessel propulsion device, the rotational force of the
The present invention relates to a shaft coupling 100 applied to a marine vessel propulsion apparatus as described above.
図2は本発明の第1実施例に係る歯車軸継手4の軸心線に沿う断面図である。
図2において、44は前記タービン1(図1参照)の出力端に連結される入力軸、43aは前記第1段減速機2のピ二オンギヤ21に連結される出力軸、42は接続軸で、該接続軸42の入力側に形成された入力側外歯44が前記入力軸44の端部内周に形成された入力側内歯41と噛み合い、該接続軸42の出力側に形成された出力側外歯45が前記出力軸43aの端部内周に形成された出力側内歯43と噛み合うことにより、前記入力軸44から出力軸43aに回転力を伝達するようになっている。
FIG. 2 is a sectional view taken along the axial center line of the
2, 44 is an input shaft connected to the output end of the turbine 1 (see FIG. 1), 43a is an output shaft connected to the
本発明の第1実施例においては、かかる構成をそなえた歯車軸継手4において、図2のように、
前記外歯(入力側外歯44あるいは出力側外歯45)と内歯(入力側内歯41あるいは出力側内歯43)との噛み合いピッチ円直径Dを、
歯車軸継手4の伝達トルクをT、
前記外歯と内歯との噛み合い歯面の摩擦係数をμ
歯車軸継手4に作用するスラスト荷重をF、
としたとき、
D>(2μT)/F (1)
になるように設定している。
In the first embodiment of the present invention, in the gear shaft joint 4 having such a configuration, as shown in FIG.
The meshing pitch circle diameter D of the external teeth (input side external teeth 44 or output side external teeth 45) and internal teeth (input side
The transmission torque of the
The friction coefficient of the meshing tooth surface of the outer teeth and inner teeth is μ
The thrust load acting on the
When
D> (2 μT) / F (1)
It is set to become.
また、図2のような歯車軸継手4を製作するにあたっては、該歯車軸継手4における前記外歯(入力側外歯44あるいは出力側外歯45)と内歯(入力側内歯41あるいは出力側内歯43)との噛み合い歯面の摩擦係数μを、
前記外歯と内歯との噛み合いピッチ円直径をD、
歯車軸継手4の伝達トルクをT、
歯車軸継手4に作用するスラスト荷重をF、
としたとき、
μ<(FD)/(2T) (2)
になるように設定して製作する。
Further, when the gear shaft joint 4 as shown in FIG. 2 is manufactured, the external teeth (input side external teeth 44 or output side external teeth 45) and internal teeth (input side
The meshing pitch circle diameter of the outer teeth and inner teeth is D,
The transmission torque of the
The thrust load acting on the
When
μ <(FD) / (2T) (2)
Set up to produce.
かかる第1実施例によれば、前記(1)式のように、歯車軸継手4の外歯(入力側外歯44あるいは出力側外歯45)と内歯(入力側内歯41あるいは出力側内歯43)との噛み合いピッチ円直径Dと歯車軸継手4に作用するスラスト荷重Fとは反比例関係にあり、前記噛み合いピッチ円直径Dを、スラスト荷重Fの許容値(許容スラスト荷重)Faに対応するピッチ円直径D0=(2μT)/Faを超えるピッチ円直径Dに設定した歯車軸継手4に構成し、
あるいは、歯車軸継手4の前記外歯と内歯との噛み合い歯面の摩擦係数μを前記(2)のように設定することにより、噛み合い歯部の噛み合い摩擦力を許容スラスト荷重Fa以下に抑えることができ、従って、歯車減速装置の軸系の軸方向変位に伴うスラスト荷重による歯車減速装置の局部的な強い歯当たりの発生を防止できる。
According to the first embodiment, the external teeth (input-side external teeth 44 or output-side external teeth 45) and internal teeth (input-side
Alternatively, by setting the friction coefficient μ of the meshing tooth surface of the gear shaft joint 4 between the external teeth and the internal teeth as described in the above (2), the meshing frictional force of the meshing tooth portion is suppressed to an allowable thrust load Fa or less. Accordingly, it is possible to prevent the occurrence of strong local tooth contact of the gear reduction device due to the thrust load accompanying the axial displacement of the shaft system of the gear reduction device.
図3は本発明の第2実施例に係るダイヤフラム軸継手5の軸心線に沿う断面図である。
この第2実施例においては、図1に示される船舶の推進装置の軸継手100として図3に示されるダイヤフラム軸継手5を用いている。
即ち、図3において、56は前記タービン1(図1参照)の出力端に連結される入力軸、57は前記第1段減速機2のピ二オンギヤ21(図1参照)に連結される出力軸、55は接続軸である。
51は入力側ダイヤフラムで、入力側である外周部を前記入力軸56のフランジ52に固定され、出力側である内周部を前記接続軸55の入力側フランジ55aに固定されている。53は出力側ダイヤフラムで、入力側である内周部を前記接続軸55の出力側フランジ55bに固定され、出力側である外周部を前記出力軸57のフランジ54に固定されている。
前記ダイヤフラム軸継手5は、前記ダイヤフラム51,53の軸方向剛性を、該ダイヤフラム軸継手5の軸方向剛性により発生するスラスト荷重Fsが許容スラスト荷重F0以下になるように設定して構成されている。
FIG. 3 is a sectional view taken along the axial center line of the diaphragm shaft joint 5 according to the second embodiment of the present invention.
In the second embodiment, the diaphragm shaft joint 5 shown in FIG. 3 is used as the shaft joint 100 of the marine vessel propulsion apparatus shown in FIG.
3, 56 is an input shaft connected to the output end of the turbine 1 (see FIG. 1), and 57 is an output connected to the pinion gear 21 (see FIG. 1) of the first stage reduction gear 2. A
The diaphragm shaft joint 5 is configured such that the axial rigidity of the
かかる第2実施例によれば、ダイヤフラム軸継手5のダイヤフラム51,53の軸方向剛性(軸方向ばね定数)を、該ダイヤフラム軸継手5の軸方向剛性により発生するスラスト荷重Fs(Fs=軸方向剛性×軸継手の軸方向変位)が許容スラスト荷重Fa以下(Fs≦Fa)になるように設定しておけば、ダイヤフラム軸継手5においてダイヤフラム51,53の軸方向剛性によってスラスト荷重Fsを吸収できて、該スラスト荷重Fsによる前記第1段減速機2及び第2段減速機3の局部的な強い歯当たりの発生を防止できる。
According to the second embodiment, the axial stiffness (axial spring constant) of the
図4は本発明の第3実施例に係る船舶の推進装置の模式図である。
かかる第3実施例においては、図1における軸継手100として、図2に示される歯車軸継手4の出力側と図3に示されるダイヤフラム軸継手5の入力側とを接続軸60を介して接続している。
尚、該接続軸60を省略して、歯車軸継手4とダイヤフラム軸継手5とを直接接続してもよく、あるいは前記とは逆に、ダイヤフラム軸継手5の出力側に歯車軸継手4の入力側を接続してもよい。
FIG. 4 is a schematic diagram of a marine vessel propulsion apparatus according to a third embodiment of the present invention.
In the third embodiment, the shaft coupling 100 in FIG. 1 is connected to the output side of the
The connecting
かかる第3実施例によれば、歯車軸継手4とダイヤフラム軸継手5とを直列に連結してスラスト荷重Fsを受持つので、予め軸方向剛性を正確に設定可能で軸系の熱伸びを確実に吸収可能なダイヤフラム軸継手5を歯車軸継手4に直列に連結することによって、該歯車軸継手4で熱伸びによるスラスト荷重の吸収が完全にできない場合でも、該ダイヤフラム軸継手5によって熱伸びによるスラスト荷重を確実に吸収できる。
According to the third embodiment, since the
また本発明の第4実施例においては、前記歯車軸継手4を前記第1実施例のようなピッチ円直径(D>(2μT)/F)に設定するとともに、前記ダイヤフラム軸継手5を前記第1実施例のようなダイヤフラム51,53の軸方向剛性つまり(スラスト荷重Fs=軸方向剛性×ダイヤフラム軸継手5の軸方向変位)が許容スラスト荷重Fa以下(Fs≦Fa)になるように設定する。
かかる第4実施例によれば、前記歯車軸継手4とダイヤフラム軸継手5を組み合わせたスラスト荷重の吸収効果をさらに確実に発揮できる。
In the fourth embodiment of the present invention, the
According to this 4th Example, the absorption effect of the thrust load which combined the said
前記各実施例は、船舶の原動機と該原動機の回転を所定の減速比で減速する減速機との間に軸継手を設置してなる船舶用減速装置に本発明を適用したものであるが、本発明に係る軸継手はこれに限られることなく、歯車式増、減速装置に介装される軸継手に広く適用できる。 In each of the above embodiments, the present invention is applied to a marine speed reducing device in which a shaft coupling is installed between a marine motor and a speed reducer that decelerates the rotation of the motor at a predetermined reduction ratio. The shaft coupling according to the present invention is not limited to this, and can be widely applied to shaft couplings interposed in gear-type increase / decrease devices.
本発明によれば、歯車減速装置が介装された軸系の入力軸と出力軸との間に軸継手を備えた動力伝達装置の軸系に発生する軸方向変位を軸継手にて吸収可能となり、かかる軸方向変位による歯車減速装置の局部的な強い歯当たりの発生を防止して、歯部の破損を回避した軸継手を備えた動力伝達装置及び船舶用減速装置を提供できる。 According to the present invention, axial displacement generated in the shaft system of the power transmission device including the shaft coupling between the input shaft and the output shaft of the shaft system in which the gear reduction device is interposed can be absorbed by the shaft coupling. Thus, it is possible to provide a power transmission device and a marine reduction gear provided with a shaft joint which prevents the gear reduction device from generating strong local tooth contact due to such axial displacement and avoids damage to the tooth portion.
1 タービン(原動機)
2 第1段減速機
3 第2段減速機
4 歯車軸継手
5 ダイヤフラム軸継手
8 タービン側スラスト軸受
21,31 ピ二オンギヤ
22,32 ホイールギヤ
33 プロペラ軸
34 プロペラ
35 プロペラ側スラスト軸受
42 接続軸
44,56 入力軸
45,57 出力軸
54 フランジ
55 接続軸
100 軸継手
D ピッチ円直径
1 Turbine (motor)
2 First-stage reducer 3 Second-
Claims (6)
歯車軸継手の伝達トルクをT、
外歯と内歯との噛み合い歯面の摩擦係数をμ、
歯車軸継手に作用するスラスト荷重をF、
としたとき、
D>(2μT)/F
になるように設定して構成されたことを特徴とする軸継手を備えた動力伝達装置。 In a power transmission device having a shaft coupling in which a shaft coupling is installed between an input shaft and an output shaft of a shaft system in which a gear reduction device is interposed, the shaft coupling includes an outer tooth and an inner tooth. The gear shaft coupling is configured to transmit a rotational force between the input shaft and the output shaft by meshing, and the gear shaft coupling has a meshing pitch circle diameter D between the external teeth and the internal teeth,
The transmission torque of the gear shaft joint is T,
The friction coefficient of the meshing tooth surface of the external teeth and internal teeth is μ,
The thrust load acting on the gear shaft joint is F,
When
D> (2 μT) / F
A power transmission device provided with a shaft coupling, characterized in that it is configured to be
前記外歯と内歯との噛み合いピッチ円直径をD、
歯車軸継手の伝達トルクをT、
歯車軸継手に作用するスラスト荷重をF、
としたとき
μ<(FD)/(2T)
になるように設定することを特徴とする軸継手を備えた動力伝達装置の製作方法。 A method of manufacturing a power transmission device having a shaft coupling, in which a shaft coupling is installed between an input shaft and an output shaft of a shaft system in which a gear reduction device is interposed. And a gear shaft coupling that transmits the rotational force between the input shaft and the output shaft by meshing with the internal teeth, and the friction coefficient μ of the meshing tooth surface between the external teeth and the internal teeth in the gear shaft coupling is ,
The meshing pitch circle diameter of the outer teeth and inner teeth is D,
The transmission torque of the gear shaft joint is T,
The thrust load acting on the gear shaft joint is F,
Μ <(FD) / (2T)
The manufacturing method of the power transmission device provided with the shaft coupling characterized by setting so that it may become.
A marine speed reducer comprising a shaft coupling between a marine motor and a speed reducer that decelerates the rotation of the motor at a predetermined reduction ratio, wherein the shaft coupling according to claim 1 and claim 3 A marine speed reducer comprising any one of the shaft coupling according to claim 4, the shaft coupling according to claim 4, and the shaft coupling according to claim 5.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2005-09-22 JP JP2005275255A patent/JP2007085467A/en active Pending
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