本發(fā)明屬于機(jī)械制造領(lǐng)域,涉及到齒輪箱制造技術(shù),特別適用于風(fēng)力發(fā)電裝備。具體涉及一種基于行星排自調(diào)節(jié)均載與級間聯(lián)動(dòng)共存均載的傳動(dòng)齒輪箱。
背景技術(shù):
行星齒輪傳動(dòng)應(yīng)用廣泛,行星齒輪在結(jié)構(gòu)上利用多個(gè)行星輪進(jìn)行載荷的平均分配,形成功率分流,巧妙利用內(nèi)嚙合,將行星輪間載荷均衡分配,成就了它體積小、重量輕、承載能力高等優(yōu)點(diǎn)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)用齒輪箱是典型的行星齒輪傳動(dòng),只有在載荷分布均勻的情況下才能夠充分發(fā)揮行星齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn),但由于風(fēng)電齒輪箱工作的環(huán)境比較惡劣、所受載荷復(fù)雜,輸入級行星排承受是低速重載扭矩,行星輪所承受的載荷不均勻,極易發(fā)生傳動(dòng)故障。風(fēng)電齒輪箱的行星排均載問題已經(jīng)成為亟需解決的課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在有效的調(diào)控行星排行星輪所承受的載荷不均勻?qū)︼L(fēng)電增速箱的影響,提高風(fēng)電齒輪箱行星排的均載性能,進(jìn)而降低風(fēng)電增速箱的故障率,延長風(fēng)電齒輪箱各關(guān)鍵部件的工作壽命和可靠性。通過風(fēng)電齒輪箱行星排的自調(diào)節(jié)均載和行星排間聯(lián)動(dòng)均載有效控制行星輪載荷不均勻的影響,提高風(fēng)電齒輪箱長服役期內(nèi)的使用壽命。本發(fā)明適合新型大功率風(fēng)電齒輪箱傳動(dòng)。
本發(fā)明提出基于行星排自調(diào)節(jié)均載與級間聯(lián)動(dòng)共存均載的理念,來設(shè)計(jì)新型大功率風(fēng)電齒輪箱傳動(dòng)。其關(guān)鍵技術(shù)是在行星傳動(dòng)設(shè)計(jì)中,風(fēng)電齒輪箱傳動(dòng)結(jié)構(gòu)應(yīng)不僅在行星排內(nèi)部具有自調(diào)節(jié)均載能力,并且在行星排級間也應(yīng)具有聯(lián)動(dòng)均載能力。
具體的,本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種基于行星排自調(diào)節(jié)均載與級間聯(lián)動(dòng)共存均載的傳動(dòng)齒輪箱,外部的轉(zhuǎn)矩通過第一齒輪聯(lián)軸器輸入到第一行星架,第一齒輪聯(lián)軸器通過兩個(gè)第二深溝球軸承支承定位,第一行星架通過第一深溝球軸承和第三深溝球軸承支承,第一深溝球軸承通過肩部固定軸承內(nèi)圈,通過第一端蓋固定軸承外圈,第三深溝球軸承通過肩部固定軸承內(nèi)圈,通過第三殼體固定軸承外圈,內(nèi)齒圈與第三殼體一體成型,內(nèi)齒圈b不動(dòng),第一行星架轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)第一行星輪c轉(zhuǎn)動(dòng),第一行星輪c通過齒輪嚙合帶動(dòng)太陽輪轉(zhuǎn)動(dòng),第一行星輪c通過兩個(gè)圓柱滾子軸承支承,通過第二彈性擋圈定位,第一行星架固定圓柱滾子軸承內(nèi)圈,通過第二彈性擋圈固定軸承外圈,轉(zhuǎn)臂上的軸通過擋板進(jìn)行定位,擋板通過螺栓固定在第一行星架上,太陽輪通過軸蓋和進(jìn)行軸向定位,徑向浮動(dòng),太陽輪通過第二齒輪聯(lián)軸器,將扭矩傳遞到第三行星架,第三行星架通過第三深溝球軸承和第八深溝球軸承支承和定位,第三深溝球軸承通過肩部固定軸承內(nèi)圈,通過殼體固定軸承外圈,第八深溝球軸承通過肩部固定軸承內(nèi)圈,通過第三端蓋固定軸承外圈,內(nèi)齒圈b,與殼體一體成型,第三行星架轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)第二行星輪c轉(zhuǎn)動(dòng),第二行星輪c通過齒輪嚙合帶動(dòng)太陽輪轉(zhuǎn)動(dòng),第二行星輪c通過兩個(gè)第四深溝球軸承支承,通過第三彈性擋圈固定第四深溝球軸承內(nèi)圈,通過第二行星架固定外圈,轉(zhuǎn)臂上的軸通過擋板進(jìn)行定位,太陽輪通過軸蓋和軸向定位,太陽輪通過齒輪聯(lián)軸器將扭矩傳遞到第四軸,第四軸通過第六深溝球軸承和第七深溝球軸承支承,第七深溝球軸承通過套筒和擋板固定軸承內(nèi)圈,通過套杯和軸承端蓋固定軸承外圈,第四軸轉(zhuǎn)動(dòng),通過鍵帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪通過齒輪嚙合帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)通過鍵,帶動(dòng)第三軸轉(zhuǎn)動(dòng),第三軸通過兩個(gè)第五深溝球軸承支承,左側(cè)第五深溝球軸承通過軸肩固定軸承內(nèi)圈,通過第二端蓋固定軸承外圈,右側(cè)第五深溝球軸承通過套筒固定齒輪內(nèi)圈,通過透蓋固定軸承外圈,第三軸輸出轉(zhuǎn)矩。
采用兩級行星排傳動(dòng)和一級高速軸定軸傳動(dòng),采用撓性聯(lián)軸器齒輪聯(lián)軸器和具有軸向定位而無徑向定位的太陽輪,當(dāng)載荷分布不均勻時(shí),通過太陽輪的軸線將向所受到行星輪的合力方向f1方向移動(dòng),這樣使得一些行星輪遠(yuǎn)離太陽輪,另一些行星輪靠近太陽輪,這有助于實(shí)現(xiàn)行星輪間的自動(dòng)均載;同時(shí)由于齒輪聯(lián)軸器是撓性聯(lián)軸器,允許行星架有相對位移,加之采用可允許內(nèi)外圈軸線可少量偏斜深溝球軸承,所以行星架的軸線將向合力的反方向-f1方向移動(dòng),將進(jìn)一步使得部分行星輪更遠(yuǎn)離太陽輪,另一部分行星輪更靠近太陽輪,可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)行星輪間的自動(dòng)均載。同時(shí)在第一級行星排和第二級行星排之間,采用只進(jìn)行軸向定位并且沒有進(jìn)行徑向定位齒輪聯(lián)軸器,使得齒輪聯(lián)軸器也可以進(jìn)行浮動(dòng),在齒輪聯(lián)軸器上同時(shí)受到第一級行星傳動(dòng)中的f1方向的力和第二級行星傳動(dòng)中的-f2方向上的力,這使得兩級行星傳動(dòng)上不均勻的載荷部分抵消,增大了均載的效果。本發(fā)明中行星齒輪傳動(dòng)中間級采用中心輪與轉(zhuǎn)臂同時(shí)浮動(dòng),低速級采用行星架浮動(dòng),高速級采用太陽輪浮動(dòng),均衡各個(gè)行星輪傳遞的載荷。
本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明能夠有效的調(diào)控行星排行星輪所承受的載荷不均勻?qū)︼L(fēng)電增速箱的影響,提高風(fēng)電齒輪箱行星排的均載性能,進(jìn)而降低風(fēng)電增速箱的故障率,延長風(fēng)電齒輪箱各關(guān)鍵部件的工作壽命和可靠性。通過風(fēng)電齒輪箱行星排的自調(diào)節(jié)均載和行星排間聯(lián)動(dòng)均載有效控制行星輪載荷不均勻的影響,提高風(fēng)電齒輪箱長服役期內(nèi)的使用壽命。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例的裝配圖俯視圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的裝配圖主視圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例的中配圖左視圖。
圖中,1-第一行星架,2-第一深溝球軸承,3-第一端蓋,4-第一齒輪聯(lián)軸器,5-調(diào)整墊圈,6-透蓋,7-氈圈,8-第二深溝球軸承,9-第一彈性擋圈,10-太陽輪a,11-第一行星輪c,12-圓柱滾子軸承,13-擋板,14-第一殼體,15-螺栓,16-墊片,17-螺母,18-第二殼體,19-第二彈性擋圈,20-第二齒輪聯(lián)軸器,21-第三深溝球軸承,22-第一軸,23-第二軸,24-第三殼體,25-第二行星輪c’,26-第三彈性擋圈,27-第四深溝球軸承,28-第二行星架,29-第二端蓋,30-第五深溝球軸承,31-第四殼體,32-齒輪,33-第五殼體,34-套筒,35-調(diào)整墊片,36-透蓋,37-氈圈,38-第三軸,39-鍵,40-擋板,41-第三端蓋,42-中心輪a’,43-第三齒輪聯(lián)軸器,44-第六深溝球軸承,45-調(diào)整墊片,46-套杯,47-第七深溝球軸承,48-軸承端蓋,49-擋板,50-螺栓,51-套筒,52-鍵,53-第四軸,54-齒輪,55-套筒,56-第八深溝球軸承,57-軸蓋,58-擋板,59-軸蓋,60-擋板,61-軸蓋,62-擋板,63-軸蓋,64-螺栓,65-吊環(huán)螺釘
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
如圖1-3所示,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于行星排自調(diào)節(jié)均載與級間聯(lián)動(dòng)共存均載的傳動(dòng)齒輪箱,外部的轉(zhuǎn)矩通過第一齒輪聯(lián)軸器4輸入到第一行星架1,第一齒輪聯(lián)軸器4通過兩個(gè)第二深溝球軸承8支承定位,第一行星架1通過第一深溝球軸承2和第三深溝球軸承21支承,第一深溝球軸承2通過肩部固定軸承內(nèi)圈,通過第一端蓋3固定軸承外圈,第三深溝球軸承21通過肩部固定軸承內(nèi)圈,通過第三殼體24固定軸承外圈,內(nèi)齒圈與第三殼體24一體成型,內(nèi)齒圈b不動(dòng),第一行星架1轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)第一行星輪c11轉(zhuǎn)動(dòng),第一行星輪c11通過齒輪嚙合帶動(dòng)太陽輪10轉(zhuǎn)動(dòng),第一行星輪c通過兩個(gè)圓柱滾子軸承12支承,通過第二彈性擋圈19定位,第一行星架1固定圓柱滾子軸承12內(nèi)圈,通過第二彈性擋圈19固定軸承外圈,轉(zhuǎn)臂上的軸通過擋板13進(jìn)行定位,擋板通過螺栓固定在第一行星架1上,太陽輪10通過軸蓋63和60進(jìn)行軸向定位,徑向浮動(dòng),太陽輪10通過第二齒輪聯(lián)軸器20,將扭矩傳遞到第三行星架28,第三行星架28通過第三深溝球軸承21和第八深溝球軸承56支承和定位,第三深溝球軸承21通過肩部固定軸承內(nèi)圈,通過殼體固定軸承外圈,第八深溝球軸承第四軸56通過肩部固定軸承內(nèi)圈,通過第三端蓋41固定軸承外圈,內(nèi)齒圈b,與殼體一體成型,第三行星架28轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)第二行星輪c25轉(zhuǎn)動(dòng),第二行星輪c25通過齒輪嚙合帶動(dòng)太陽輪42轉(zhuǎn)動(dòng),第二行星輪c25通過兩個(gè)第四深溝球軸承27支承,通過第三彈性擋圈26固定第四深溝球軸承27內(nèi)圈,通過第二行星架28固定外圈,轉(zhuǎn)臂上的軸通過擋板40進(jìn)行定位,太陽輪42通過軸蓋57和59軸向定位,太陽輪42通過齒輪聯(lián)軸器40將扭矩傳遞到第四軸53,第四軸53通過第六深溝球軸承44和第七深溝球軸承47支承,第七深溝球軸承47通過套筒51和擋板49固定軸承內(nèi)圈,通過套杯46和軸承端蓋48固定軸承外圈,第四軸53轉(zhuǎn)動(dòng),通過鍵52帶動(dòng)齒輪54轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪54通過齒輪嚙合帶動(dòng)齒輪32轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪32轉(zhuǎn)動(dòng)通過鍵39,帶動(dòng)第三軸38轉(zhuǎn)動(dòng),第三軸38通過兩個(gè)第五深溝球軸承30支承,左側(cè)第五深溝球軸承通過軸肩固定軸承內(nèi)圈,通過第二端蓋29固定軸承外圈,右側(cè)第五深溝球軸承通過套筒34固定齒輪內(nèi)圈,通過透蓋36固定軸承外圈,第三軸38輸出轉(zhuǎn)矩
本具體實(shí)施中行星齒輪傳動(dòng)中間級采用中心輪與轉(zhuǎn)臂同時(shí)浮動(dòng),低速級采用行星架浮動(dòng),高速級采用太陽輪浮動(dòng),均衡各個(gè)行星輪傳遞的載荷,這樣比只用一種基礎(chǔ)構(gòu)件浮動(dòng)的均載效果好。
第一級行星傳動(dòng)中,當(dāng)?shù)谝恍行禽哻11的載荷分布不均時(shí),由于第二齒輪聯(lián)軸器20是撓性聯(lián)軸器,允許太陽輪c10有相對位移,且太陽輪a10沒有進(jìn)行徑向定位,只進(jìn)行了軸向定位,太陽輪a10的軸線將向所受到第一行星輪c11的合力方向f1方向移動(dòng),這樣使得一些第一行星輪c11遠(yuǎn)離太陽輪a10,另一些第一行星輪c11靠近太陽輪a10,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)心。同時(shí)因?yàn)榈谝恍行禽哻11的載荷分布不均,而第一齒輪聯(lián)軸器4是撓性聯(lián)軸器,允許第一行星架1有相對位移,又由于深溝球軸承在工作允許內(nèi)外圈軸線少量偏斜,所以第一行星架1的軸線將向合力的反方向-f1方向移動(dòng),使得部分第一行星輪c11遠(yuǎn)離太陽輪a10,另一部分第一行星輪c11靠近太陽輪a10,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)心。
同理可得,第二級行星傳動(dòng)中,當(dāng)?shù)诙行禽哻’25的載荷分布不均時(shí),由于第三齒輪聯(lián)軸器43是撓性聯(lián)軸器,允許太陽輪a’42有相對位移,且太陽輪a’42沒有進(jìn)行徑向定位,只進(jìn)行了軸向定位,太陽輪a’42的軸線將向所受到行星輪c’25的合力方向f2方向移動(dòng),這樣使得一些第二行星輪c’25遠(yuǎn)離太陽輪a’42,另一些第二行星輪c’25靠近太陽輪a’42,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)心。同時(shí)因?yàn)榈诙行禽哻’25的載荷分布不均,而齒輪聯(lián)軸器20是撓性聯(lián)軸器,允許第二行星架28有相對位移,又由于深溝球軸承在工作允許內(nèi)外圈軸線少量偏斜,所以第二行星架28的軸線將向合力的反方向-f2方向移動(dòng),使得部分第二行星輪c’25遠(yuǎn)離太陽輪a’42,另一部分第二行星輪c’25靠近太陽輪a10,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)心。
同時(shí)因?yàn)辇X輪聯(lián)軸器20沒有進(jìn)行徑向定位,只進(jìn)行軸向定位,使得齒輪聯(lián)軸器20也可以進(jìn)行浮動(dòng)。在齒輪聯(lián)軸器20上同時(shí)受到第一級行星傳動(dòng)中的f1方向的力和第二級行星傳動(dòng)中的-f2方向上的力,這使得兩個(gè)行星傳動(dòng)上不均勻的載荷部分抵消,增大了均載的效果。這種聯(lián)動(dòng)的裝置比采用兩個(gè)基礎(chǔ)構(gòu)件單獨(dú)浮動(dòng)的均載效果要好,更比只采用一種基礎(chǔ)構(gòu)件單獨(dú)浮動(dòng)的齒輪箱的均載效果要好。同時(shí)這種結(jié)構(gòu)更便于裝配和拆卸,也可以減少震動(dòng)。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以作出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。