一種相位可調(diào)節(jié)的彈性軸均載裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種相位可調(diào)節(jié)的彈性軸均載裝置，包括輸入機(jī)構(gòu)、輸出機(jī)構(gòu)、彈性軸；輸入機(jī)構(gòu)的大直齒輪與大直齒輪軸為一體結(jié)構(gòu),大直齒輪軸內(nèi)孔有第二斜齒花鍵與彈性軸端第一直齒花鍵連接。輸出機(jī)構(gòu)的小人字齒輪與小人字齒輪軸為一體結(jié)構(gòu),小人字齒輪軸通孔內(nèi)有第二直齒花鍵與彈性軸第一直齒花鍵連接；墊片位于彈性軸的軸肩與大直齒輪軸端之間,通過調(diào)節(jié)墊片厚度使彈性軸發(fā)生軸向移動(dòng)，使輸入機(jī)構(gòu)在圓周方向扭轉(zhuǎn)一定角度，輸出機(jī)構(gòu)在圓周方向不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，使輸入機(jī)構(gòu)的大直齒輪和輸出機(jī)構(gòu)的小人字齒輪之間的相位改變。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過調(diào)節(jié)彈性軸均載裝置的相位，改變功率分流齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的均載性能，可滿足較高的均載要求。
【專利說明】一種相位可調(diào)節(jié)的彈性軸均載裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于齒輪傳動(dòng)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種相位可調(diào)節(jié)的彈性軸均載裝置；特別適用于功率分流式齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，功率分流式齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于航空、船舶、兵器和重型機(jī)械領(lǐng)域。對(duì)于功率分流式齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，存在一個(gè)齒輪同時(shí)與多個(gè)齒輪嚙合的情況，由于加工制造和安裝上都存在著誤差，使得這種傳動(dòng)系統(tǒng)各支路的載荷不能平均分配，嚴(yán)重時(shí)甚至出現(xiàn)一路空載的現(xiàn)象，這將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的強(qiáng)度和疲勞壽命。因此，其均載特性一直是關(guān)注焦點(diǎn)。
[0003]中國(guó)專利CN201636273U中公開了一種“功率雙分流中心傳動(dòng)磨機(jī)減速機(jī)均載結(jié)構(gòu)”，其使用撓性軸均載，撓性軸通過鎖緊盤與兩個(gè)齒輪軸連接。發(fā)明專利CN202251710U中公開了一種“二級(jí)中心傳動(dòng)磨機(jī)減速機(jī)均載結(jié)構(gòu)”，使用撓性軸均載，撓性軸一端經(jīng)調(diào)整墊片通過圓柱銷與齒輪軸連接，另一端通過先連接錐度套，再與另一齒輪軸連接。以上兩種結(jié)構(gòu)均是利用撓性軸在兩支路上產(chǎn)生不同扭轉(zhuǎn)變形實(shí)現(xiàn)均載，兩種結(jié)構(gòu)撓性軸的連接方式較復(fù)雜，構(gòu)件較多，同時(shí)增加了系統(tǒng)的軸向尺寸。
[0004]在發(fā)明專利CN201547185U中描述了一種“自動(dòng)均載的功率分流齒輪裝置”，在功率分流齒輪裝置中，指出功率四分支齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)采用扭力軸有時(shí)不能滿足均載要求，因此提出在齒輪兩端面添加徑向限位環(huán)以提高均載性能?？梢娡ㄟ^軸的扭轉(zhuǎn)變形實(shí)現(xiàn)均載，無法滿足較高的均載要求。添加限位環(huán)增加了傳動(dòng)系統(tǒng)零件數(shù)，使系統(tǒng)可靠性降低，同時(shí)增加了系統(tǒng)的尺寸和重量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出了一種相位可調(diào)節(jié)的彈性軸均載裝置，該彈性軸均載裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，并且能使得傳動(dòng)系統(tǒng)各支路的載荷平均分配，滿足較高的均載要求。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:包括輸入機(jī)構(gòu)、輸出機(jī)構(gòu)、彈性軸，其中，所述輸入機(jī)構(gòu)包括大直齒輪、大直齒輪軸、角接觸球軸承、第一圓柱滾子軸承，大直齒輪位于大直齒輪軸中間部位，且與大直齒輪軸為一體結(jié)構(gòu)，角接觸球軸承固定在大直齒輪軸一端，第一圓柱滾子軸承位于大直齒輪軸另一端，大直齒輪軸通孔中間部位設(shè)有第二斜齒花鍵；所述輸出機(jī)構(gòu)包括小人字齒輪、小人字齒輪軸、第二圓柱滾子軸承，兩個(gè)小人字齒輪位于小人字齒輪軸中間部位，且與小人字齒輪軸為一體結(jié)構(gòu)，兩個(gè)第二圓柱滾子軸承分別位于輸出機(jī)構(gòu)兩端，小人字齒輪軸通孔內(nèi)一端設(shè)有第二直齒花鍵；所述彈性軸為等直徑通孔結(jié)構(gòu)，彈性軸外徑兩端分別有第一直齒花鍵和第一斜齒花鍵，軸向1/3處設(shè)有徑向凸起軸肩，彈性軸的第一直齒花鍵與小人字齒輪軸內(nèi)端的第二直齒花鍵連接，彈性軸的第一斜齒花鍵與大直齒輪軸的第二斜齒花鍵連接；墊片位于彈性軸軸肩與大直齒輪軸端之間，通過調(diào)節(jié)墊片厚度使彈性軸發(fā)生軸向移動(dòng)，使輸入機(jī)構(gòu)的大直齒輪和大直齒輪軸在圓周方向扭轉(zhuǎn)一定角度，輸出機(jī)構(gòu)的小人字齒輪和小人字齒輪軸在的圓周方向不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，使輸入機(jī)構(gòu)的大直齒輪和輸出機(jī)構(gòu)的小人字齒輪之間的相位改變。
[0007]所述輸入機(jī)構(gòu)采用第一圓柱滾子軸承支撐，所述輸出機(jī)構(gòu)采用第二圓柱滾子軸承支撐。
[0008]輸入機(jī)構(gòu)、輸出機(jī)構(gòu)、彈性軸的中心在同一軸線上。
[0009]所述彈性軸材料采用32Cr3MoVA。
[0010]有益效果
[0011]本發(fā)明提出的一種相位可調(diào)節(jié)的彈性軸均載裝置，包括輸入機(jī)構(gòu)、輸出機(jī)構(gòu)、彈性軸；輸入機(jī)構(gòu)的大直齒輪位于大直齒輪軸中間，且與大直齒輪軸為一體結(jié)構(gòu)，大直齒輪軸內(nèi)孔中間部位設(shè)有第二斜齒花鍵。輸出機(jī)構(gòu)的兩個(gè)小人字齒輪固定在小人字齒輪軸中間排列，且與小人字齒輪軸為一體結(jié)構(gòu)，小人字齒輪軸通孔內(nèi)一端有第二直齒花鍵；彈性軸兩端分別設(shè)有第一直齒花鍵和第一斜齒花鍵，軸向1/3處設(shè)有軸肩；彈性軸的第一直齒花鍵與小人字齒輪軸內(nèi)端的第二直齒花鍵連接，彈性軸的第一斜齒花鍵與大直齒輪軸的第二斜齒花鍵連接；墊片位于彈性軸軸肩與大直齒輪軸端之間，通過調(diào)節(jié)墊片厚度使彈性軸發(fā)生軸向移動(dòng)，使輸入機(jī)構(gòu)的大直齒輪和大直齒輪軸在圓周方向扭轉(zhuǎn)一定角度，輸出機(jī)構(gòu)的小人字齒輪和小人字齒輪軸在圓周方向不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，使輸入機(jī)構(gòu)的大直齒輪和輸出機(jī)構(gòu)的小人字齒輪之間的相位改變。墊片厚度的調(diào)節(jié)量由大直齒輪和小人字齒輪之間相位的改變量確定為O?2mm ;大直齒輪和小人字齒輪之間相位的改變量由變形分析計(jì)算得到為O?I度。
[0012]彈性軸均載裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，通過調(diào)節(jié)彈性軸均載裝置的相位，改變功率分流齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的均載性能，可滿足較高的均載要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明一種相位可調(diào)節(jié)的彈性軸均載裝置作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0014]圖1為某型號(hào)功率分流齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖。
[0015]圖2為本發(fā)明相位可調(diào)節(jié)的彈性軸均載裝置示意圖。
[0016]圖中:
[0017]1.輸入小直齒輪2.輸出大人字齒輪3.彈性軸均載裝置4.輸入機(jī)構(gòu)5.輸出機(jī)構(gòu) 6.彈性軸 7.大直齒輪 8.大直齒輪軸 9.小人字齒輪10.小人字齒輪軸
11.第一直齒花鍵12.第一斜齒花鍵13.軸肩14.第二斜齒花鍵15.第二直齒花鍵16.墊片17.角接觸球軸承18.第一圓柱滾子軸承19.第二圓柱滾子軸承
【具體實(shí)施方式】
[0018]本實(shí)施例是一種相位可調(diào)節(jié)的彈性軸均載裝置。
[0019]參閱圖1、圖2，某型號(hào)功率分流齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)由輸入小直齒輪1、輸出大人字齒輪2和兩個(gè)彈性軸均載裝置3組成；兩個(gè)彈性軸均載裝置3將功率分流齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)分為左、右兩支路，左側(cè)支路包括輸入小直齒輪1、輸出大人字齒輪2和左側(cè)彈性軸均載裝置3 ;右側(cè)支路包括輸入小直齒輪1、輸出大人字齒輪2和右側(cè)彈性軸均載裝置3。輸入小直齒輪I同時(shí)與左側(cè)彈性軸均載裝置3的大直齒輪7和右側(cè)彈性軸均載裝置3的大直齒輪7嚙合傳動(dòng)；左側(cè)彈性軸均載裝置3的小人字齒輪9和右側(cè)彈性軸均載裝置3的小人字齒輪9同時(shí)與輸出大人字齒輪2嚙合傳動(dòng)。
[0020]彈性軸均載裝置3由輸入機(jī)構(gòu)4、輸出機(jī)構(gòu)5、彈性軸6組成。輸入機(jī)構(gòu)4包括大直齒輪7、大直齒輪軸8、角接觸球軸承17、第一圓柱滾子軸承19，大直齒輪7固定在大直齒輪軸8的中間部位，而且與大直齒輪軸8加工成一體結(jié)構(gòu)或通過花鍵連接；角接觸球軸承17固定在大直齒輪軸8 一端,第一圓柱滾子軸承18固定安裝在大直齒輪軸8的另一端,第一圓柱滾子軸承18對(duì)輸入機(jī)構(gòu)4起到支撐作用。大直齒輪軸8通孔中間部位設(shè)置有第二斜齒花鍵14。
[0021]輸出機(jī)構(gòu)5包括小人字齒輪9、小人字齒輪軸10、第二圓柱滾子軸承19，兩個(gè)小人字齒輪9固定在小人字齒輪軸10中間部位,而且與小人字齒輪軸10加工成一體結(jié)構(gòu)或通過花鍵連接；兩個(gè)第二圓柱滾子軸承19分別固定在輸出機(jī)構(gòu)5的兩端，小人字齒輪軸10通孔內(nèi)的一端設(shè)置有第二直齒花鍵15。
[0022]彈性軸6為等直徑通孔結(jié)構(gòu)，彈性軸6材料采用32Cr3MoVA。彈性軸6上一端設(shè)置有第一直齒花鍵11，彈性軸6上另一端設(shè)置有第一斜齒花鍵12，彈性軸6軸向1/3處設(shè)有徑向凸起軸肩13 ;彈性軸6上的第一直齒花鍵11與小人字齒輪軸10內(nèi)端的第二直齒花鍵15連接，彈性軸6上的第一斜齒花鍵12與大直齒輪軸8的第二斜齒花鍵14連接；墊片16固定在彈性軸軸肩1 3與大直齒輪軸8端之間，通過調(diào)節(jié)墊片16厚度使彈性軸6發(fā)生軸向移動(dòng)，使輸入機(jī)構(gòu)4的大直齒輪7和大直齒輪軸8在圓周方向扭轉(zhuǎn)一定角度，輸出機(jī)構(gòu)5的小人字齒輪9和小人字齒輪軸10在的圓周方向不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，使輸入機(jī)構(gòu)4的大直齒輪7和輸出機(jī)構(gòu)5的小人字齒輪9之間的相位改變。墊片16厚度的調(diào)節(jié)量由大直齒輪7和小人字齒輪10之間相位的改變量確定為O~2mm ;大直齒輪7和小人字齒輪10之間相位的改變量由變形分析計(jì)算得到為O~I度。
[0023]兩個(gè)彈性軸均載裝置3的墊片16的厚度都先取為1mm ;建立左、右兩支路的變形分析計(jì)算模型:
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[0025]式中為左支路彈性元件剛度陣、Ke為右支路彈性元件剛度陣，
[0026]δ j^為左支路齒輪的變形量、δ R為右支路齒輪的變形量，
[0027]Fl為左支路的外載荷、Fe為右支路的外載荷；
[0028]計(jì)算得到右側(cè)彈性軸均載裝置3的大直齒輪7和小人字齒輪9之間相位的改變量應(yīng)為0.021度，由此右側(cè)彈性軸均載裝置3的墊片16的厚度需要增加0.038_。
[0029]調(diào)節(jié)右側(cè)彈性軸均載裝置3的墊片16的厚度為1.038mm，增加了 0.038mm,于是右側(cè)彈性軸均載裝置3的彈性軸6發(fā)生軸向移動(dòng)；彈性軸6的一端通過第一斜齒花鍵12和第二斜齒花鍵14的連接，使右側(cè)彈性軸均載裝置3的大直齒輪7和大直齒輪軸8的圓周方向扭轉(zhuǎn)0.021度；彈性軸6的另一端通過第一直齒花鍵11和第二直齒花鍵15的連接，使右側(cè)彈性軸均載裝置3的小人字齒輪9和小人字齒輪軸10的圓周方向不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。
[0030]輸入機(jī)構(gòu)4采用第一圓柱滾子軸承18支撐，輸出機(jī)構(gòu)5采用第二圓柱滾子軸承19支撐。
【權(quán)利要求】
1.一種相位可調(diào)節(jié)的彈性軸均載裝置，包括輸入機(jī)構(gòu)、輸出機(jī)構(gòu)、彈性軸，其特征在于:所述輸入機(jī)構(gòu)包括大直齒輪、大直齒輪軸、角接觸球軸承、第一圓柱滾子軸承，大直齒輪位于大直齒輪軸中間部位，且與大直齒輪軸為一體結(jié)構(gòu)，角接觸球軸承固定在大直齒輪軸一端，第一圓柱滾子軸承位于大直齒輪軸另一端，大直齒輪軸通孔中間部位設(shè)有第二斜齒花鍵；所述輸出機(jī)構(gòu)包括小人字齒輪、小人字齒輪軸、第二圓柱滾子軸承，兩個(gè)小人字齒輪位于小人字齒輪軸中間部位，且與小人字齒輪軸為一體結(jié)構(gòu)，兩個(gè)第二圓柱滾子軸承分別位于輸出機(jī)構(gòu)兩端，小人字齒輪軸通孔內(nèi)一端設(shè)有第二直齒花鍵；所述彈性軸為等直徑通孔結(jié)構(gòu)，彈性軸外徑兩端分別有第一直齒花鍵和第一斜齒花鍵，軸向1/3處設(shè)有徑向凸起軸肩，彈性軸的第一直齒花鍵與小人字齒輪軸內(nèi)端的第二直齒花鍵連接，彈性軸的第一斜齒花鍵與大直齒輪軸的第二斜齒花鍵連接；墊片位于彈性軸軸肩與大直齒輪軸端之間，通過調(diào)節(jié)墊片厚度使彈性軸發(fā)生軸向移動(dòng)，使輸入機(jī)構(gòu)的大直齒輪和大直齒輪軸在圓周方向扭轉(zhuǎn)一定角度，輸出機(jī)構(gòu)的小人字齒輪和小人字齒輪軸在的圓周方向不產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，使輸入機(jī)構(gòu)的大直齒輪和輸出機(jī)構(gòu)的小人字齒輪之間的相位改變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相位可調(diào)節(jié)的彈性軸均載裝置，其特征在于:所述輸入機(jī)構(gòu)采用第一圓柱滾子軸承支撐，所述輸出機(jī)構(gòu)采用第二圓柱滾子軸承支撐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相位可調(diào)節(jié)的彈性軸均載裝置，其特征在于:輸入機(jī)構(gòu)、輸出機(jī)構(gòu)、彈性軸的中心在同一軸線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相位可調(diào)節(jié)的彈性軸均載裝置，其特征在于:所述彈性軸材料采用 32Cr3MoVA。
【文檔編號(hào)】F16H1/20GK103742604SQ201410012264
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】付晨曦, 趙寧, 趙永志, 宋阿娟, 扶碧波 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)