专利名称：一种压缩机用增速箱的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种齿轮增速箱结构，尤其涉及一种应用在跨音速轴流压缩机实 验台上的增速箱。
背景技术：
压缩机作为燃机的重要组成部分之一，对内燃机的性能具有重要的影响。而压缩 机跨音级的设计水平又很大程度的影响了压缩机的性能。所谓跨音速是临近音速的速度， 通常指0. 8 1. 2倍音速的速度范围。在跨音速范围内，流场中同时存在亚音速区和超音 速区。压缩机叶片、飞机、直升机旋翼、螺旋浆周围都可能出现跨音速气流。其特点是常在 局部超音速区的下游出现激波，以及由于激波与附面层相互干扰而引起气流分离。在压缩 机上，跨音速会使动叶片顶部气动力出现剧烈而不规律的变化，如果设计或者运行不合理 会导致激波失速和抖振等。在现有技术中对于增速齿轮箱的介绍还是比较多的，如文献号 为CN200993189Y的中国专利“压缩机用高速齿轮箱”，其包括箱体，箱体内设有输入轴、输 出轴、低速大齿轮和高速小齿轮，所述的箱体包括通过双头螺柱连接固定的上箱体、中箱体 和下箱体，箱体和下箱体结合部设有轴承座，输入轴伸入箱体由轴瓦安装于箱体的轴承座 内，输入轴上设有一个低速大齿轮，输入轴两侧平行且对称设置有两个输出轴，输入轴上侧 设有与之平行的输出轴，三个输出轴两端均伸出箱体由轴瓦安装于箱体的轴承座内，其端 部均设有螺纹孔，输出轴上均设有高速小齿轮且同时与低速大齿轮啮合。上述结构是现在 很普遍采用的一种齿轮箱结构，是由三个输出轴完成两级传动，错位传动，占地面积大。
发明内容本实用新型提供了一种结构紧凑，增速比大，设计合理，不会产生激波失速和抖振 的压缩机用增速箱；解决了现有技术中存在的增速箱结构占地面积大，增速比不能满足跨 音速输入转速要求，容易产生激波失速和抖振的技术问题。本实用新型的上述技术问题是通过下述技术方案解决的一种压缩机用增速箱， 包括箱体，其特征在于在所述的箱体内设有两级齿轮传动结构，所述的两级传动结构包括 第一级输入齿轮轴、第一级输出齿轮轴、第二级输入齿轮轴、第二级输出齿轮轴；第一级输 出齿轮轴与第二级输入齿轮轴相连，第一级输出齿轮轴与第二级输入齿轮轴位于同一主轴 线上，第一级输入齿轮轴和第二级输出齿轮轴均位于主轴线的同一侧，并且中心线重合，使 得输入、输出在一条直线上。两级传动齿轮用这种方式“串联”在同一个箱体内，形成一个 “门”字形结构，通俗一点讲像一扇关闭的“门”。而传统的结构设计是输入、输出不在一条直 线上，像一扇打开的“门”。关闭的“门，，与打开的“门，，相比较，箱体上的轴承孔加工难度 就加大了，但使得齿轮结构变的紧凑，增速箱体积缩小，特别是输入、输出在一条直线上，可 以很好的满足跨音速轴流压缩机整体布置要求输入、输出在一条直线上的特殊要求。关闭 的“门，，与打开的“门，，相比较，箱体拉长了、而宽度变窄了，这样会使得齿轮结构更紧凑， 增速箱体积更小。由于箱体拉长了，使得箱体上的轴承跨距加大，必然会使加工轴承孔的难度加大了。为了解决这个难题，一方面是在镗床上设计专用工装，采用浮动刀排，另一方面 采用可调轴承的结构形式来弥补箱体上的轴承孔不同心的缺陷。该增速箱具有增速比大、 结构紧凑、占地面积小的特点，输出转速达到了 25000r/min，增速比达到了 8. 2980作为优选，所述的第一级输入齿轮轴和第二级输出齿轮轴的轴线重合，第一级输 入齿轮轴的轴线与第一级输出齿轮轴的轴线平行。输入齿轮为大齿轮，输出齿轮为小齿轮， 输入和输出轴相互平行，第一级输出齿轮轴和第二级输入齿轮轴是通过联轴器连接，两根 轴位于同一主轴线上，第一级输入齿轮轴和第二级输出齿轮轴的轴线重合，此重合的轴线 与主轴线相互平行，结构更为紧凑，同时保证了增速箱的输入和输出在同一直线上，满足跨 音速轴流压缩机整体布置要求输入、输出在一条直线上的特殊要求。作为优选，所述的第一级输入齿轮轴一端和第二级输入齿轮轴一端均设有径向止 推轴承；第一级输入齿轮轴另一端和第二级输入齿轮轴另一端均设有滑动轴承；所述的第 一级输出齿轮轴两端和第二级输出齿轮轴两端均设有径向轴承。作为优选，所述的径向止推轴承和径向轴承为可调轴承，可调轴承包括轴承本体， 轴承本体包括对称布置的上本体和下本体，上本体和下本体对接在中心处形成轴孔，在上 本体和下本体对接后形成的轴承本体的外圆周设有环形轴承孔槽，在轴承孔槽上开设有四 个卡槽，在卡槽内通过螺栓固定有调整块，四个调整块呈“十”字均布在轴承本体上，所述的 调整块与所述的轴承本体之间设有调整垫片。径向止推轴承和径向轴承的调整结构是相同 的，都是通过调整块和调整垫片来实现调心。调整块外圆与箱体上的轴承孔配合，在调整 块和轴承本体之间放置调整垫片，调整垫片有多个，通过调整垫片的数量，从而调整轴承本 体的位置，在本体的中心处形成轴孔，本体的位置变动实现了对轴承中心的调心，从而有效 地解决箱体轴承孔加工难的问题，保证齿轮的啮合精度。装配齿轮时若第一级输入齿轮轴、 第一级输出齿轮轴、第二级输入齿轮轴和第二级输出齿轮轴两边箱体处的轴承孔上下不同 心，则调整径向止推轴承或径向轴承的垂直调整块下的可调垫片来满足要求，若轴两边箱 体处的轴承孔左右不同心，则调整径向止推轴承或径向轴承的水平调整块下的可调垫片来 满足要求。这样可以满足每对齿轮的啮合精度。在此基础上，若第一级输出齿轮轴和第二 级输入齿轮轴应在同一主轴线上偏差太大，超出了鼓形齿联轴器的不同心调节范围，可以 用可调轴承整体来调节第一级输出齿轮轴或第二级输入齿轮轴各自的中心线，使两着位于 同一主轴线上。作为优选，所述的构成两级传动结构各个齿轮均为人字齿。该结构具有传递运动 平稳、轴向力互相抵消的优点，这样就不用设计专门的推力盘结构，能使体积更紧凑，部件 少结构简单。作为优选，所述的第一级输出齿轮轴的一端通过齿式联轴器连接有第二级输入齿 轮轴，所述的齿轮联轴器采用鼓形齿结构，第一级输出齿轮轴的另一端为手动盘车机构。采 用鼓形齿结构。该结构具有传递运动可靠，不同心补偿能力好的优点。作为优选，所述的第一级输入齿轮与第一级输出齿轮的传动比为1. 0 5. 5，第二 级输入齿轮与第二级输出齿轮的传动比为1. 5 6. 0。经过两级传动后转速由3000r/min 升到M893. 04r/min，增速比大，满足跨音速轴流压缩机的高速要求。因此，本实用新型的一种压缩机用增速箱具备下述优点1、两级传动齿轮“串联”起来，形成一扇关闭的“门”字形结构，放在同一箱体内，保证输入输出在同一轴线上，体积小、结构紧凑； 2、传动齿轮均采用人字齿，传递运动平稳、轴向力互相抵消，结构简单，能耗损失3、采用可调轴承的结构形式，有效地解决箱体轴承孔加工难问题，保证齿轮的啮 合精度；4、增速比大，输出转速高。
图1是本实用新型的一种压缩机用增速箱的剖视示意图。图2是图1内的两级传动的齿轮轴分布示意图。图3是图1内的径向轴承的主视剖视示意图。图4是图3的左视剖视示意图。图5是图3的俯视局剖示意图。图6是本实用新型的应用示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对实用新型的技术方案作进一步具体的说明。实施例1 如图1所示，一种压缩机用增速箱，包括箱体1，在箱体1内布置有两级 传动机构。第一级输入轴轮轴2的一端采用径向轴承3、另一端采用径向止推轴承13进行 支撑，第一级输入齿轮轴2上有第一级输入大齿轮4，通过齿轮啮合传动，带动第一级输出 齿轮轴5旋转，第一级输出齿轮轴5与第一级输入齿轮轴2平行，在第一级输出齿轮轴5上 有第一级输出小齿轮6，第一级输出齿轮轴6的两端通过径向轴承3支撑，第一级输出齿轮 轴5的一端设计为手动盘车结构，第一级输出齿轮轴5的另一端通过鼓式齿结构的齿式联 轴器8连接有第二级输入齿轮轴9，第二级输入齿轮轴9上有第二级输入大齿轮10，通过第 二级输入大齿轮10与第二级输出小齿轮11啮合，第二级输入齿轮轴10带动第二级输出齿 轮轴12转动，第二级输入齿轮轴9的一端采用径向轴承3、另一端采用径向止推轴承13进 行支撑，而第二级输出齿轮轴12的两端通过径向轴承3进行支撑。第二级输入齿轮轴9和 第二级输出齿轮轴12平行。如图2所示，第一级输入齿轮轴与第二级输出齿轮轴的轴线重合，第一级输出齿 轮轴与第二级输入齿轮轴的轴线重合，第一级输入齿轮轴和第二级输出齿轮轴位于第一级 输入齿轮轴和第二级输出齿轮轴形成的主轴线的同侧，第一级输入齿轮轴与第二级输出齿 轮轴重合的轴线为次轴线，主轴线与次轴线平行，两级传动齿轮形成像一扇关闭的“门”形 式。如图3和4和5所示，径向轴承3为分体结构，其包括上本体31和下本体32，上本 体31和下本体32对接在一起形成一个完整的轴承。上本体31和下本体32的横截面均为 半圆形，两者对接后，中间形成一个轴孔33，用于穿接齿轮轴，在对接为一个轴承后，在轴承 本体的外圆周表面开设有环形的轴承孔槽34，箱体上的轴承孔卡接在轴承孔槽34内，从而 将轴承安装在箱体上。在轴承孔槽34底又开设了 4个卡槽35，卡槽35以轴孔的圆心为中 心呈“十”字分布，在卡槽内有调整块36，调整块36通过螺栓37固定在轴承本体上，在调整 块36和轴承本体之间添加有四组调整垫片38，调整垫片38的厚度为0. 05 1. 0mm，通过增减调整垫片38的数量，来调整轴承孔的轴心。若轴两边箱体处的轴承孔的左右不同心， 则增减径向轴承的水平调整块下的调整垫片数量，比如希望把轴承孔中心向左调整，就将 右面的调整垫片数量增加，将左面的调整垫片数量对应减少，从而使轴承孔中心向左调整， 实现同心。在调整块上开设有油孔39，同时在轴承本体上开设有与调整块上油孔连通的油 孔39。 如图6所示，在试验台要求启动时，驱动电机7带动第一级输入齿轮轴2旋转，通 过齿轮啮合带动第一级输出齿轮轴5旋转，此时速度从3000r/min升到了 8382. 35r/min, 第一级输入齿轮2和第一级输出齿轮5的传动比为2. 7941 ；因第二级输入齿轮轴9是通过 齿式联轴器8与第一级输出齿轮轴5相连的，从而这二轴是同转速的；第二级输入齿轮轴9 通过齿轮啮合带动第二级输出齿轮轴12旋转，第二级输入齿轮轴9和第二级输出齿轮轴12 的传动比为2. 9697，此时速度从8382. 35r/min升到了额定工作转速M893. 04r/min，从而 驱动轴流压缩机15转子工作。两级传动的总传动比为8. 2976,实现了增速箱的输入和输出 在同一轴线上，并且实现了高的增速比。
权利要求1.一种压缩机用增速箱，包括箱体，其特征在于在所述的箱体内设有两级齿轮传动 结构，所述的两级传动结构包括第一级输入齿轮轴、第一级输出齿轮轴、第二级输入齿轮 轴、第二级输出齿轮轴；第一级输出齿轮轴与第二级输入齿轮轴相连，第一级输出齿轮轴与 第二级输入齿轮轴位于同一主轴线上，第一级输入齿轮轴和第二级输出齿轮轴均位于主轴 线的同一侧。
2.根据权利要求1所述的一种压缩机用增速箱，其特征在于所述的第一级输入齿轮 轴和第二级输出齿轮轴的轴线重合，第一级输入齿轮轴的轴线与第一级输出齿轮轴的轴线 平行。
3.根据权利要求1或2所述的一种压缩机用增速箱，其特征在于所述的第一级输入 齿轮轴一端和第二级输入齿轮轴一端均设有径向止推轴承；第一级输入齿轮轴另一端和第 二级输入齿轮轴另一端均设有滑动轴承；所述的第一级输出齿轮轴两端和第二级输出齿轮 轴两端均设有径向轴承。
4.根据权利要求3所述的一种压缩机用增速箱，其特征在于所述的径向止推轴承和 径向轴承为可调轴承，可调轴承包括轴承本体，轴承本体包括对称布置的上本体和下本体， 上本体和下本体对接在中心处形成轴孔，在上本体和下本体对接后形成的轴承本体的外圆 周设有环形轴承孔槽，在轴承孔槽上开设有四个卡槽，在卡槽内通过螺栓固定有调整块，四 个调整块呈“十”字均布在轴承本体上，所述的调整块与所述的轴承本体之间设有调整垫 片。
5.根据权利要求1或2所述的一种压缩机用增速箱，其特征在于所述的构成两级传 动结构齿轮轴上的各个齿轮均为“人”字齿。
6.根据权利要求4所述的一种压缩机用增速箱，其特征在于所述的构成两级传动结 构齿轮轴上的各个齿轮均为“人”字齿。
7.根据权利要求1或2所述的一种压缩机用增速箱，其特征在于所述的第一级输出 齿轮轴的一端通过齿式联轴器连接有第二级输入齿轮轴，所述的齿轮联轴器采用鼓形齿结 构，第一级输出齿轮轴的另一端为手动盘车机构。
8.根据权利要求6所述的一种压缩机用增速箱，其特征在于所述的第一级输出齿轮 轴的一端通过齿式联轴器连接有第二级输入齿轮轴，所述的齿轮联轴器采用鼓形齿结构， 第一级输出齿轮轴的另一端为手动盘车机构。
9.根据权利要求1或2所述的一种压缩机用增速箱，其特征在于所述的第一级输入 齿轮与第一级输出齿轮的传动比为1. 0 5. 5，第二级输入齿轮与第二级输出齿轮的传动 比为1. 5 6。
10.根据权利要求8所述的一种压缩机用增速箱，其特征在于所述的第一级输入齿 轮与第一级输出齿轮的传动比为1. 0 5. 5，第二级输入齿轮与第二级输出齿轮的传动比 为1. 5 6。
专利摘要本实用新型涉及一种应用在跨音速轴流压缩机实验台上的增速箱。一种压缩机用增速箱，包括箱体，在所述的箱体内设有两级齿轮传动结构，所述的两级传动结构包括第一级输入齿轮轴、第一级输出齿轮轴、第二级输入齿轮轴、第二级输出齿轮轴；第一级输出齿轮轴与第二级输入齿轮轴相连，第一级输出齿轮轴与第二级输入齿轮轴位于同一主轴线上，第一级输入齿轮轴和第二级输出齿轮轴均位于主轴线的同一侧，并且中心线重合，使得输入、输出在一条直线上。本实用新型提供了一种结构紧凑，增速比大，设计合理，不会产生激波失速和抖振的压缩机用增速箱；解决了现有技术中存在的增速箱结构占地面积大，增速比不能满足跨音速输入转速要求，容易产生激波失速和抖振的技术问题。
文档编号F16H1/20GK201891802SQ20102066023
公开日2011年7月6日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者胡治祥, 胡洪伟, 陈迅 申请人:杭州南方通达齿轮有限公司