行星齒輪箱總成的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種行星齒輪箱總成。
【背景技術】
[0002]行星齒輪箱具有結構緊湊、承載能力高，效率高等特點，被廣泛應用于各個領域。在某些工業應用領域，尤其是風電行業，由于工況比較惡劣，維修不便，加上安裝空間狹小，對齒輪箱的可靠性、重量、外形尺寸都有嚴格的要求。
[0003]在傳統的行星齒輪箱設計中，由于低速級行星架承載較高，為了保證支承的剛度，一般采用雙壁鼠籠結構，材料為鑄鐵。所述行星架的兩壁上均勻分布幾個銷軸安裝孔，對應的一對安裝孔中配有一個銷軸，行星輪通過軸承安裝在銷軸上，行星輪與行星架之間用擋塊隔離。太陽輪軸與行星架通過標準花鍵聯接，太陽輪軸之間用擋板隔離。同時，輸出軸通過外花鍵與輸出行星架配制的內花鍵聯接，傳遞扭矩。
[0004]對于鼠籠結構行星架，行星輪、和銷軸安裝困難，同時，攪油產生渦流，降低了工作效率。而且鑄鐵的強度和低溫性能都不理想，具有一定的風險。齒輪箱內部配置的擋塊、擋板數量眾多，增加了加工和管理成本。雙壁行星架結構的行星架、含有太陽輪與標準花鍵的太陽輪軸、太陽輪之間的中心擋板，輸出軸的外花鍵組合后，大幅增加了齒輪箱的軸向尺寸、整體高度和重量，不利于安裝和維護。行星齒輪箱工況惡劣且多變，又沒有設置齒輪箱的限載機構，齒輪箱失效模式不定。一旦失效，難以判定責任，且有可能導致齒輪箱憋死，進一步破壞齒輪箱內部、或者外部其他重要零部件。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于:針對現有行星齒輪箱存在的整體高度和重量大，不便于安裝和維護；零部件數量多，加工管理成本高；沒有齒輪箱的限載機構等實際問題，提出一種新的行星齒輪箱總成。
[0006]本實用新型的目的是這樣實現的:一種行星齒輪箱總成，包括箱體、行星輪系、輸出軸和密封裝置，其特征在于:
[0007]a)箱體包括前箱體、前級內齒圈、后級內齒圈和后箱體，它們依序通過螺栓固定連接；
[0008]b)由多級行星輪系同軸串聯，前級內齒圈為高速級行星輪系的共用內齒圈，后級內齒圈為低速級行星輪系的共用內齒圈；
[0009]c)第一級行星輪系的太陽輪軸為輸入軸，前一級行星輪系的行星架通過齒式花鍵直接與后一級行星輪系的太陽輪嚙合，各級太陽輪依序同軸排列浮動定位；
[0010]d)各級行星輪系均采用單臂行星架結構，其中低速級行星架與行星輪銷軸為同步鍛造成型的一體結構；
[0011]e)輸出行星架輸出端設有外花鍵，輸出軸的輸入端設有匹配的內花鍵，所述的外花鍵與內花鍵聯接。
[0012]在本實用新型中:第一第二級行星輪系為高速級行星輪系，第三第四級行星輪系為低速級星輪系，低速級行星輪系中的行星輪通過無外圈滾子軸承安裝在對應的銷軸上，并通過彈性擋圈定位。
[0013]在本實用新型中:前一級行星架通過齒式花鍵直接與后一級太陽輪嚙合，各行星架前端分別通過彈性擋圈固定在對應的太陽輪上。
[0014]在本實用新型中:在輸出行星架的輸出端外花鍵與轉架之間的軸上設置限載應力槽。本實用新型的優點在于:
[0015]由于前級內齒圈為前2級行星輪系的共用內齒圈，后級內齒圈為后2級行星輪系的共用內齒圈，同時采用單臂行星架，上一級行星架通過齒式花鍵直接與下一級太陽輪聯接，將傳統的含有太陽輪和花鍵的太陽輪軸用單一的太陽輪替代，太陽輪之間直接接觸定位，大幅縮短了各行星輪系的軸向尺寸。由于行星輪系中的行星輪通過無外圈滾子軸承安裝在行星輪銷軸上，并通過彈性擋圈定位在行星輪銷軸上，減小了齒輪箱的徑向尺寸。通過這些組合，大幅降低了行星齒輪箱總成的高度和重量，便于安裝和維護。
[0016]在輸出行星架底部與其輸出端所設外花鍵之間設置限載應力槽，當行星齒輪箱總成的負載超過限定值時，輸出行星架將在該限載應力槽處斷裂，同時輸出軸還可以自由轉動，防止進一步破壞齒輪箱內部、或者外部其他重要零部件。且齒輪箱一旦以該設計模式失效，則說明載荷超過設計工況，責任在客戶。反之，齒輪箱以其他模式失效，則責任在供應商。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型涉及的實施例的示意圖。
[0018]圖中:1、前箱體；2、前級內齒圈；3、彈性擋圈；4、后級內齒圈；5、行星架；6、太陽輪；7、輸出行星架；8、限載應力槽；9、外花鍵；10、后箱體；11、輸出軸；12、螺栓；13、行星輪；14、無外圈滾子軸承；15、彈性擋圈；16、行星輪銷軸。
【具體實施方式】
[0019]附圖非限制性地公開了本實用新型涉及的一種實施例的具體結構，下面結合附圖對本實用新型作進一步地描述。
[0020]由圖1可見，本實用新型專利包括箱體、行星輪系、輸出軸和密封裝置，其中箱體包括前箱體1、前級內齒圈2、后級內齒圈4和后箱體10，它們依序通過螺栓12固定連接；由4級行星輪系同軸串聯，前級內齒圈2為第一、二級高速級行星輪系的共用內齒圈，后級內齒圈4為第三、四級低速級行星輪系的共用內齒圈；前一級行星輪系的行星架5通過齒式花鍵直接與后一級行星輪系的太陽輪6嚙合，各級太陽輪6依序排列浮動定位。各級行星輪系均采用單臂行星架結構，其中第三級行星架5和輸出行星架7與行星輪銷軸16同步鍛造成型的一體結構。輸出行星架7輸出端設有外花鍵9，輸出軸11的輸入端上設有匹配的內花鍵，外花鍵9與匹配的內花鍵聯接。
[0021]在本實施例中，第三第四級行星輪系中的行星輪13通過無外圈滾子軸承14安裝在對應的銷軸16上，并通過彈性擋圈15定位。
[0022]在本實施例中，第一級行星輪系的太陽輪軸為輸入軸，前一級行星架5通過齒式花鍵直接與下一級太陽輪6嚙合，各行星架前端分別通過彈性擋圈3定位在對應的太陽輪6上。
[0023]在本實施例中，在輸出轉架7的輸出端外花鍵9與轉架之間的軸上設置限載應力槽8。
[0024]在本實施例中，第一級和第二級高速行星輪系與第三級第四級低速行星輪系中行星架的區別僅在于:高速級行星輪系的行星輪銷軸16是通過過盈配合固定在行星架上的。
[0025]本實用新型涉及的密封裝置可以采用傳統的密封方式。
[0026]本實施例不是對本實用新型的限制，具體實施時，齒圈的共用關系也可根據實際情況變更，采用三級共用齒圈，或者獨立齒圈。低速級行星輪系中可以采用三角形結構的行星架，高速級行星輪系中的行星架也可以采用與行星輪銷軸同步鍛造成型的一體結構。
【主權項】
1.一種行星齒輪箱總成，包括箱體、行星輪系、輸出軸和密封裝置，其特征在于: a)箱體包括前箱體、前級內齒圈、后級內齒圈和后箱體，它們依序通過螺栓固定連接； b)由四級行星輪系同軸串聯，前級內齒圈為高速級行星輪系的共用內齒圈，后級內齒圈為低速級行星輪系的共用內齒圈； c)第一級行星輪系的太陽輪軸為輸入軸，前一級行星輪系的行星架通過齒式花鍵直接與后一級行星輪系的太陽輪嚙合，各級太陽輪依序同軸排列浮動定位； d)各級行星輪系均采用單臂行星架結構，其中低速級行星架與行星輪銷軸為同步鍛造成型的一體結構； e)輸出行星架輸出端設有外花鍵，輸出軸的輸入端設有匹配的內花鍵，所述的外花鍵與內花鍵聯接。
2.根據權利要求1所述的行星齒輪箱總成，其特征在于:四級行星輪系中的第一第二級行星輪系為高速級行星輪系，第三第四級行星輪系為低速級星輪系，低速級行星輪系中的行星輪通過無外圈滾子軸承安裝在對應的銷軸上，并通過彈性擋圈定位。
3.根據權利要求1所述的行星齒輪箱總成，其特征在于:前一級行星輪系的行星架通過齒式花鍵直接與后一級行星輪系的太陽輪嚙合，各行星架前端分別通過彈性擋圈固定在對應的太陽輪上。
4.根據權利要求1-3之一所述的行星齒輪箱總成，其特征在于:在輸出行星架的輸出端外花鍵與轉架之間的軸上設置限載應力槽。
【專利摘要】本實用新型涉及一種行星齒輪箱的結構總成，包括箱體、行星輪系、輸出軸和密封裝置，其特征在于：箱體包括前箱體、前級內齒圈、后級內齒圈和后箱體，它們依序通過螺栓固定連接；由多級行星輪系同軸串聯，前級內齒圈為高速級行星輪系的共用內齒圈，后級內齒圈為低速級行星輪系的共用內齒圈；第一級行星輪系的太陽輪軸為輸入軸，前一級行星輪系的行星架通過齒式花鍵直接與后一級行星輪系的太陽輪嚙合，各級太陽輪依序同軸排列浮動定位；各級行星輪系均采用單臂行星架結構，其中低速級行星架與行星輪銷軸為同步鍛造成型的一體結構；輸出行星架輸出端設有外花鍵，輸出軸的輸入端設有匹配的內花鍵，所述的外花鍵與內花鍵聯接。
【IPC分類】F16H57-08, F16H3-44
【公開號】CN204512318
【申請號】CN201420839065
【發明人】何愛民, 李蘇東, 邱模強, 陳武, 管益旭
【申請人】南京高速齒輪制造有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2014年12月26日