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基于行星排自调节均载与级间联动共存均载的传动 齿轮箱

阅读：1039发布：2020-09-09

专利汇可以提供基于行星排自调节均载与级间联动共存均载的传动齿轮箱专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种基于行星排自调节均载与级间联动共存均载的传动齿轮箱，采用两级行星排传动和一级高速轴定轴传动，采用挠性联轴器齿轮联轴器和具有轴向定位而无径向定位的太阳轮，当载荷分布不均匀时，通过太阳轮的轴线将向所受到行星轮的合力方向F1方向移动，这样使得一些行星轮远离太阳轮，另一些行星轮靠近太阳轮，这有助于实现行星轮间的自动均载；同时由于齿轮联轴器是挠性联轴器，允许行星架有相对位移，加之采用可允许内外圈轴线可少量偏斜深沟球轴承，所以行星架的轴线将向合力的反方向-F1方向移动，将进一步使得部分行星轮更远离太阳轮，另一部分行星轮更靠近太阳轮，可进一步实现行星轮间的自动均载。本实用新型采用实现了行星排均载传动。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是基于行星排自调节均载与级间联动共存均载的传动齿轮箱专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于行星排自调节均载与级间联动共存均载的传动齿轮箱，其特征在于，外部的转矩通过第一齿轮联轴器输入到第一行星架，第一齿轮联轴器通过两个第二深沟球轴承支承定位,第一行星架通过第一深沟球轴承和第三深沟球轴承支承,第一深沟球轴承通过肩部固定轴承内圈，通过第一端盖固定轴承外圈,第三深沟球轴承通过肩部固定轴承内圈，通过第三壳体固定轴承外圈,内齿圈与第三壳体一体成型，内齿圈b不动，第一行星架转动，带动第一行星轮c转动，第一行星轮c通过齿轮啮合带动太阳轮转动，第一行星轮c通过两个圆柱滚子轴承支承，通过第二弹性挡圈定位，第一行星架固定圆柱滚子轴承内圈，通过第二弹性挡圈固定轴承外圈，转臂上的轴通过挡板进行定位，挡板通过螺栓固定在第一行星架上，太阳轮通过轴盖和进行轴向定位，径向浮动，太阳轮通过第二齿轮联轴器，将扭矩传递到第三行星架，第三行星架通过第三深沟球轴承和第八深沟球轴承支承和定位，第三深沟球轴承通过肩部固定轴承内圈，通过壳体固定轴承外圈，第八深沟球轴承通过肩部固定轴承内圈，通过第三端盖固定轴承外圈，内齿圈b，与壳体一体成型，第三行星架转动，带动第二行星轮c转动，第二行星轮c通过齿轮啮合带动太阳轮转动，第二行星轮c通过两个第四深沟球轴承支承，通过第三弹性挡圈固定第四深沟球轴承内圈，通过第二行星架固定外圈，转臂上的轴通过挡板进行定位，太阳轮通过轴盖和轴向定位，太阳轮通过齿轮联轴器将扭矩传递到第四轴，第四轴通过第六深沟球轴承和第七深沟球轴承支承，第七深沟球轴承通过套筒和挡板固定轴承内圈，通过套杯和轴承端盖固定轴承外圈，第四轴转动，通过键带动齿轮转动，齿轮通过齿轮啮合带动齿轮转动，齿轮转动通过键，带动第三轴转动，第三轴通过两个第五深沟球轴承支承，左侧第五深沟球轴承通过轴肩固定轴承内圈，通过第二端盖固定轴承外圈，右侧第五深沟球轴承通过套筒固定齿轮内圈，通过透盖固定轴承外圈，第三轴输出转矩。
2.如权利要求1所述的基于行星排自调节均载与级间联动共存均载的传动齿轮箱，其特征在于，所述第一齿轮联轴器、第二齿轮联轴器、第三齿轮联轴器均为挠性联轴器。

说明书全文

基于行星排自调节均载与级间联动共存均载的传动齿轮箱

技术领域

[0001] 本实用新型属于机械制造领域，涉及到齿轮箱制造技术，特别适用于风力发电装备。具体涉及一种基于行星排自调节均载与级间联动共存均载的传动齿轮箱。

背景技术

[0002] 行星齿轮传动应用广泛，行星齿轮在结构上利用多个行星轮进行载荷的平均分配，形成功率分流，巧妙利用内啮合，将行星轮间载荷均衡分配，成就了它体积小、重量轻、承载能力高等优点。风力发电机用齿轮箱是典型的行星齿轮传动，只有在载荷分布均匀的情况下才能够充分发挥行星齿轮传动的优点，但由于风电齿轮箱工作的环境比较恶劣、所受载荷复杂，输入级行星排承受是低速重载扭矩，行星轮所承受的载荷不均匀，极易发生传动故障。风电齿轮箱的行星排均载问题已经成为亟需解决的课题。实用新型内容

[0003] 本实用新型旨在有效的调控行星排行星轮所承受的载荷不均匀对风电增速箱的影响，提高风电齿轮箱行星排的均载性能，进而降低风电增速箱的故障率，延长风电齿轮箱各关键部件的工作寿命和可靠性。通过风电齿轮箱行星排的自调节均载和行星排间联动均载有效控制行星轮载荷不均匀的影响，提高风电齿轮箱长服役期内的使用寿命。本实用新型适合新型大功率风电齿轮箱传动。

[0004] 本实用新型提出基于行星排自调节均载与级间联动共存均载的理念，来设计新型大功率风电齿轮箱传动。其关键技术是在行星传动设计中，风电齿轮箱传动结构应不仅在行星排内部具有自调节均载能力，并且在行星排级间也应具有联动均载能力。

[0005] 具体的，本实用新型通过以下技术方案实现：

[0006] 一种基于行星排自调节均载与级间联动共存均载的传动齿轮箱，外部的转矩通过第一齿轮联轴器输入到第一行星架，第一齿轮联轴器通过两个第二深沟球轴承支承定位,第一行星架通过第一深沟球轴承和第三深沟球轴承支承,第一深沟球轴承通过肩部固定轴承内圈，通过第一端盖固定轴承外圈,第三深沟球轴承通过肩部固定轴承内圈，通过第三壳体固定轴承外圈,内齿圈与第三壳体一体成型，内齿圈b不动，第一行星架转动，带动第一行星轮c转动，第一行星轮c通过齿轮啮合带动太阳轮转动，第一行星轮c通过两个圆柱滚子轴承支承，通过第二弹性挡圈定位，第一行星架固定圆柱滚子轴承内圈，通过第二弹性挡圈固定轴承外圈，转臂上的轴通过挡板进行定位，挡板通过螺栓固定在第一行星架上，太阳轮通过轴盖和进行轴向定位，径向浮动，太阳轮通过第二齿轮联轴器，将扭矩传递到第三行星架，第三行星架通过第三深沟球轴承和第八深沟球轴承支承和定位，第三深沟球轴承通过肩部固定轴承内圈，通过壳体固定轴承外圈，第八深沟球轴承通过肩部固定轴承内圈，通过第三端盖固定轴承外圈，内齿圈b’与壳体一体成型，第三行星架转动，带动第二行星轮c转动，第二行星轮c通过齿轮啮合带动太阳轮转动，第二行星轮c通过两个第四深沟球轴承支承，通过第三弹性挡圈固定第四深沟球轴承内圈，通过第二行星架固定外圈，转臂上的轴通过挡板进行定位，太阳轮通过轴盖和轴向定位，太阳轮通过齿轮联轴器将扭矩传递到第四轴，第四轴通过第六深沟球轴承和第七深沟球轴承支承，第七深沟球轴承通过套筒和挡板固定轴承内圈，通过套杯和轴承端盖固定轴承外圈，第四轴转动，通过键带动齿轮转动，齿轮通过齿轮啮合带动齿轮转动，齿轮转动通过键，带动第三轴转动，第三轴通过两个第五深沟球轴承支承，左侧第五深沟球轴承通过轴肩固定轴承内圈，通过第二端盖固定轴承外圈，右侧第五深沟球轴承通过套筒固定齿轮内圈，通过透盖固定轴承外圈，第三轴输出转矩。

[0007] 所述第一齿轮联轴器、第二齿轮联轴器、第三齿轮联轴器均为挠性联轴器。

[0008] 本实用新型具有以下有益效果：

[0009] 本实用新型能够有效的调控行星排行星轮所承受的载荷不均匀对风电增速箱的影响，提高风电齿轮箱行星排的均载性能，进而降低风电增速箱的故障率，延长风电齿轮箱各关键部件的工作寿命和可靠性。通过风电齿轮箱行星排的自调节均载和行星排间联动均载有效控制行星轮载荷不均匀的影响，提高风电齿轮箱长服役期内的使用寿命。附图说明

[0010] 图1为本实用新型实施例的装配图俯视图；

[0011] 图2为本实用新型实施例的装配图主视图。

[0012] 图3为本实用新型实施例的中配图左视图。

[0013] 图中，1-第一行星架，2-第一深沟球轴承，3-第一端盖，4-第一齿轮联轴器，5-调整垫圈，6-透盖，7-毡圈，8-第二深沟球轴承，9-第一弹性挡圈，10-太阳轮a，11-第一行星轮c，12-圆柱滚子轴承，13-挡板，14-第一壳体，15-螺栓，16-垫片，17-螺母，18-第二壳体，19-第二弹性挡圈，20-第二齿轮联轴器，21-第三深沟球轴承，22-第一轴，23-第二轴，24-第三壳体，25-第二行星轮c’，26-第三弹性挡圈，27-第四深沟球轴承，28-第二行星架，29-第二端盖，30-第五深沟球轴承，31-第四壳体，32-齿轮，33-第五壳体，34-套筒，35-调整垫片，36-透盖，37-毡圈，38-第三轴，39-键，40-挡板，41-第三端盖，42-中心轮a’，43-第三齿轮联轴器，44-第六深沟球轴承，45-调整垫片，46-套杯，47-第七深沟球轴承，48-轴承端盖，49-挡板，50-螺栓，51-套筒，52-键，53-第四轴，54-齿轮，55-套筒，56-第八深沟球轴承，57-轴盖，
58-挡板，59-轴盖，60-挡板，61-轴盖，62-挡板，63-轴盖，64-螺栓，65-吊环螺钉具体实施方式

[0014] 为了使本实用新型的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

[0015] 如图1-3所示，本实用新型实施例提供了一种基于行星排自调节均载与级间联动共存均载的传动齿轮箱，外部的转矩通过第一齿轮联轴器4输入到第一行星架1，第一齿轮联轴器4通过两个第二深沟球轴承8支承定位,第一行星架1通过第一深沟球轴承2和第三深沟球轴承21支承,第一深沟球轴承2通过肩部固定轴承内圈，通过第一端盖3固定轴承外圈,第三深沟球轴承21通过肩部固定轴承内圈，通过第三壳体24固定轴承外圈,内齿圈与第三壳体24一体成型，内齿圈b不动，第一行星架1转动，带动第一行星轮c11转动，第一行星轮c11通过齿轮啮合带动太阳轮10转动，第一行星轮c通过两个圆柱滚子轴承12支承，通过第二弹性挡圈19定位，第一行星架1固定圆柱滚子轴承12内圈，通过第二弹性挡圈19固定轴承外圈，转臂上的轴通过挡板13进行定位，挡板通过螺栓固定在第一行星架1上，太阳轮10通过轴盖63和60进行轴向定位，径向浮动，太阳轮10通过第二齿轮联轴器20，将扭矩传递到第三行星架28，第三行星架28通过第三深沟球轴承21和第八深沟球轴承56支承和定位，第三深沟球轴承21通过肩部固定轴承内圈，通过壳体固定轴承外圈，第八深沟球轴承第四轴56通过肩部固定轴承内圈，通过第三端盖41固定轴承外圈，内齿圈b’与壳体一体成型，第三行星架28转动，带动第二行星轮c25转动，第二行星轮c25通过齿轮啮合带动太阳轮42转动，第二行星轮c25通过两个第四深沟球轴承27支承，通过第三弹性挡圈26固定第四深沟球轴承27内圈，通过第二行星架28固定外圈，转臂上的轴通过挡板40进行定位，太阳轮42通过轴盖
57和59轴向定位，太阳轮42通过齿轮联轴器40将扭矩传递到第四轴53，第四轴53通过第六深沟球轴承44和第七深沟球轴承47支承，第七深沟球轴承47通过套筒51和挡板49固定轴承内圈，通过套杯46和轴承端盖48固定轴承外圈，第四轴53转动，通过键52带动齿轮54转动，齿轮54通过齿轮啮合带动齿轮32转动，齿轮32转动通过键39，带动第三轴38转动，第三轴38通过两个第五深沟球轴承30支承，左侧第五深沟球轴承通过轴肩固定轴承内圈，通过第二端盖29固定轴承外圈，右侧第五深沟球轴承通过套筒34固定齿轮内圈，通过透盖36固定轴承外圈，第三轴38输出转矩

[0016] 本具体实施中行星齿轮传动中间级采用中心轮与转臂同时浮动，低速级采用行星架浮动，高速级采用太阳轮浮动，均衡各个行星轮传递的载荷，这样比只用一种基础构件浮动的均载效果好。

[0017] 第一级行星传动中，当第一行星轮c11的载荷分布不均时，由于第二齿轮联轴器20是挠性联轴器，允许太阳轮c10有相对位移，且太阳轮a10没有进行径向定位，只进行了轴向定位，太阳轮a10的轴线将向所受到第一行星轮c11的合力方向F1方向移动，这样使得一些第一行星轮c11远离太阳轮a10，另一些第一行星轮c11靠近太阳轮a10，实现了自动调心。同时因为第一行星轮c11的载荷分布不均，而第一齿轮联轴器4是挠性联轴器，允许第一行星架1有相对位移，又由于深沟球轴承在工作允许内外圈轴线少量偏斜，所以第一行星架1的轴线将向合力的反方向-F1方向移动，使得部分第一行星轮c11远离太阳轮a10，另一部分第一行星轮c11靠近太阳轮a10，实现了自动调心。

[0018] 同理可得，第二级行星传动中，当第二行星轮c’25的载荷分布不均时，由于第三齿轮联轴器43是挠性联轴器，允许太阳轮a’42有相对位移，且太阳轮a’42没有进行径向定位，只进行了轴向定位，太阳轮a’42的轴线将向所受到行星轮c’25的合力方向F2方向移动，这样使得一些第二行星轮c’25远离太阳轮a’42，另一些第二行星轮c’25靠近太阳轮a’42，实现了自动调心。同时因为第二行星轮c’25的载荷分布不均，而齿轮联轴器20是挠性联轴器，允许第二行星架28有相对位移，又由于深沟球轴承在工作允许内外圈轴线少量偏斜，所以第二行星架28的轴线将向合力的反方向-F2方向移动，使得部分第二行星轮c’25远离太阳轮a’42，另一部分第二行星轮c’25靠近太阳轮a10，实现了自动调心。

[0019] 同时因为齿轮联轴器20没有进行径向定位，只进行轴向定位，使得齿轮联轴器20也可以进行浮动。在齿轮联轴器20上同时受到第一级行星传动中的F1方向的力和第二级行星传动中的-F2方向上的力，这使得两个行星传动上不均匀的载荷部分抵消，增大了均载的效果。这种联动的装置比采用两个基础构件单独浮动的均载效果要好，更比只采用一种基础构件单独浮动的齿轮箱的均载效果要好。同时这种结构更便于装配和拆卸，也可以减少震动。

[0020] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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