一種新型浮動量可調的行星齒輪均載浮動機構及方法

2015-11-21 03:26:22柯永勝

橡塑技術與裝備 2015年16期

柯永勝

（武漢大學，湖北武漢 430072）

A newf oating amountadjustable planetary gear average load f oating mechanism and methods

柯永勝

（武漢大學，湖北武漢 430072）

在現有行星齒輪均載機構分析比較的基礎上，介紹了一種新型的新型浮動量可調的行星齒輪均載浮動機構及方法，通過介紹其主要過程來解決現有技術所存在的技術問題。實驗證明該結構具有如下優點：結構簡單，體積小，可以實現齒輪間隙的有級調節，從而實現太陽輪浮動量的連續調節。

錐形齒輪；均載機構；浮動量

行星齒輪傳動裝置之所以具有體積小、重量輕、承載能力高等優點，主要在于結構上利用了多個行星輪平均分擔載荷，形成功率分流，并且合理的利用內嚙合，因此行星輪間載荷均衡分配。實現行星齒輪之間的載荷均勻分擔有兩個方案，一是提高齒輪、行星架等主要零件的加工及安裝精度，但由于受設備、工藝、成本等諸多條件的限制，一般條件很難達到，而且很不經濟。二是從結構設計上采用“均載機構”，使得傳動裝置在工作的過程中，各構件之間能夠自動補償各種誤差，從而達到受載均衡，它是比較簡單經濟的均載方法，均載機構是目前行星齒輪傳動比較簡單經濟的均載方法。

然而目前均載機構在以下集中：太陽輪浮動、行星架浮動、內齒圈浮動、太陽輪與行星架同時浮動、太陽輪與內齒圈同時浮動、無多余約束的浮動、行星輪游牧浮動、杠桿聯動浮動、柔性均載浮動。缺少一種能夠測試外力載荷不同時的最佳浮動量的一種均載機構。故需要單獨設計一個能夠調節齒側間隙的齒輪均載機構。

1 錐形齒輪均載機構

一種浮動量可調的行星齒輪均載浮動機構，包括行星架（6）、擋板（9）、墊片（3）、中心軸（1）和位于行星架（6）和擋板（9）之間的太陽輪（5）和行星輪（7）；所述行星架（6）和擋板（9）通過螺釘（10）連接；所述中心軸（1）的一端通過滾動軸承與行星架（6）連接，另一端穿過擋板（9）的中心；所述太陽輪（5）和行星輪（7）為錐形齒輪，太陽輪（5）的大頭端與行星輪（7）的大頭端方向相反且相互嚙合；所述墊片（3）套在中心軸（1）上，且位于太陽輪（5）的兩側。

所述中心軸（1）上靠近行星架（6）一端設置有軸肩（11）。所述太陽輪（5）與中心軸（1）通過軸上平鍵（4）連接，且中心軸（1）上的鍵槽的長度長于齒輪的厚度。所述行星輪（7）數量為3個，行星輪（7）中心點通過平鍵（8）固定在行星架上。所述墊片（3）的數量為2片以上，所有墊片的大小和厚度完全一致。

根據圖1所示，本發明中太陽輪左側直接套上墊片，中心軸左側上有軸肩、左側墊片通過軸肩跟太陽輪定位，然后在中心輪右側直接套上墊片，然后用擋板通過螺釘將擋板跟行星架連接，從而將墊片固定住。整個過程就是先安裝左側墊片，然后安裝太陽輪，再安裝右側墊片，最后將擋板與行星架連接固定。中心軸與滾動軸承連接，滾動軸承固定在行星架中心。

圖1 錐形齒輪均載機構剖面圖

圖2 錐形齒輪均載機構B部分細節圖

中心軸上的太陽輪兩側有一定數量的墊片，后側墊片由中心上的軸肩點位，前側的墊片由擋板定位，并通過螺栓將行星架跟擋板固定。

因此，錐形齒輪均載浮動機構在工作的過程中，改變太陽輪兩側墊片的數量來改變太陽輪中心的位置，從而改變太陽輪與行星輪之間的嚙合點，進而改變太陽輪與行星輪之間的間隙，可以實現齒側間隙大小的有級調節。采用上述方案僅僅只需要改變太陽輪前后的墊片數量即可實現齒輪間隙的有級調節，從而實現太陽輪浮動量的連續調節。具體過程如下：

通過改變太陽輪左右兩側的墊片，使得太陽輪與行星輪之間的間隙改變：