专利名称：一种齿轮箱增速装置的制作方法
技术领域：
一种齿轮箱增速装置技术领域[0001]本实用新型涉及从齿轮箱变速装置，具体涉及一种齿轮箱增速装置。
技术背景[0002]风力发电齿轮箱由于传递功率很大，设计寿命长达20年，因此传统的一级行星、 二级平行轴的设计往往体积庞大，造成风力发电机组机舱空间狭窄、拥挤，使机舱承受较大的重量。[0003]有新的设计将风机主轴缩短集成在齿轮箱内，齿轮配置为二级行星、一级平行轴， 从而在没有增加总长度的情况下，减小了径向尺寸；但设计组装、维护均不方便。[0004]所以，需要设计一种新型的行星增速齿轮装置。实用新型内容[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种结构紧凑、载荷分布均勻、装拆方便且制造成本更低的齿轮箱增速装置。[0006]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种齿轮箱增速装置，所述增速装置包括设置在箱体内的行星轮结构，所述行星轮结构由主轴、行星架、行星轮和太阳轮组成，所述箱体包含第一级箱体、第二级箱体、第三级箱体和第四级箱体，所述第二级箱体与第一级箱体之间设有第一级内齿圈，第三级箱体与第二级箱体之间设有第二级内齿圈，所述第一级箱体、第一级内齿圈、第二级箱体、第二级内齿圈、第三级箱体、第四级箱体依次连接；主轴通过轴承分别安装在第一级箱体和第二级箱体中，所述主轴、第一级行星架、第一级太阳轮、第二级行星架、第二级太阳轮、平行轴齿轮同轴，第一级行星架位于第一级箱体与第二级箱体之间且装配在主轴上，其特征在于，在所述第一级行星架周边均勻设置3个第一级行星轮，第一级行星轮与第一级内齿圈、第一级太阳轮啮合；第二级行星架置于第二级箱体与第三级箱体之间且装配在第一级太阳轮端部的花键上，第二级行星架周边均勻设置3个第二级行星轮，第二级行星轮与第二级内齿圈、第二级太阳轮啮合；在第三级箱体与第四级箱体之间通过轴承平行安装平行轴齿轮和输出齿轮轴，所述第四级箱体包括上箱体和下箱体，上箱体通过螺栓与下箱体连接，平行轴齿轮装配在第二级太阳轮端部的花键轴上，平行轴齿轮与输出齿轮轴上的齿轮相啮合，所述减速器内的齿轮均为斜齿轮或为螺旋齿轮。[0007]其中，所述平行轴齿轮的旋向与第二级太阳轮的旋向相同。[0008]所述平行轴齿轮的分度圆直径与其螺旋角的正切值的比值和第二级太阳轮的分度圆直径与其螺旋角的正切值的比值相等。[0009]所述第一级行星架通过锥套过盈装配在主轴上，主轴的轴颈通过轴承支承在第一级箱体中。[0010]本实用新型的优点和有益效果在于采用两级行星、一级平行轴齿轮传动增速，高速级采用组合分级箱体，低速端采用行星轮系传递扭矩，行星轮系与平行轴系之间用箱体连接。集成主轴，使传动系统结构紧凑，重量减轻；主轴用齿轮箱内的轴承支撑，减少了轴承数量，减小了轴承尺寸，降低制造成本；行星齿轮系均采用三个行星，使载荷更好地分布于各行星；整个装置组装、拆卸、维护非常方便，生产成本低，具有很高的可靠性。
[0011]图1是本实用新型齿轮箱增速装置结构示意图。[0012]图中1、主轴；2、第一级箱体；3、第一级行星架；4、第一级内齿圈；5、第一级行星轮；6、第一级行星轴；7、第一级太阳轮；8、第一级箱体；9、第一级行星架；10、第一级行星轴；11、第一级行星轮；12、第一级内齿圈；13、第一级太阳轮；14、第二级箱体；15、平行轴齿轮；16、输出齿轮轴；17、第四级箱体；18、密封装置；19、花键轴。
具体实施方式
[0013]
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式
作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。[0014]如图1所示，本实用新型是一种齿轮箱增速装置，主要包括主轴1、第一级行星架 3、第一级行星轮5、第一级太阳轮7、第二级箱体8、第二级行星架9、第二级行星轮11、第二级太阳轮13、第三级箱体14、第四级箱体17、平行轴齿轮15和输出齿轮轴16，第一级箱体 2与第二级箱体8之间设有第一级内齿圈4，第二级箱体8与第三级箱体14之间设有第二级内齿圈12，第一级箱体2与第一级内齿圈4、第二级箱体8之间，第二级箱体8与第二级内齿圈12、第三级箱体14之间以及第三级箱体14与第四级箱体17之间均通过螺栓连接。 主轴1通过轴承分别安装在第一级箱体2和第二级箱体8中，主轴1、第一级行星架3、第一级太阳轮7、第二级行星架9、第二级太阳轮13、平行轴齿轮15同轴，第一级行星架3位于第一级箱体2与第二级箱体8之间，第一级行星架3通过锥套过盈联接装配在主轴1上，第一级行星架3周边均勻设置3个第一级行星轮5，第一级行星轮5同时与第一级内齿圈4、第一级太阳轮7啮合。第二级行星架9置于第二级箱体8与第三级箱体14之间，第一级太阳轮7的端部设有花键，花键与第二级行星架9连接，第二级行星架9周边均勻设置3个第二级行星轮11，第二级行星轮11同时与第二级内齿圈12、第二级太阳轮13啮合。平行轴齿轮15与输出齿轮轴16通过轴承平行安装在第三级箱体14和第四级箱体17之间，第四级箱体17包括上箱体和下箱体，上箱体通过螺栓与下箱体连接，输出齿轮轴16上设有齿轮， 第二级太阳轮13的端部设有花键，花键与带动平行轴齿轮15的花键轴19连接，平行轴齿轮15与输出齿轮轴16上的齿轮啮合。在输出齿轮轴16与第四级箱体17结合处设有密封装置18。[0015]其中，第一级行星轮5、第二级行星轮11和平行轴齿轮15均采用斜齿轮，相应地， 与第一级行星轮5相啮合的第一级内齿圈4、第一级太阳轮7均采用斜齿结构，与第二级行星轮11相啮合的第二级内齿圈12、第二级太阳轮13均采用斜齿结构，与平行轴齿轮15相啮合的输出齿轮轴上齿轮16也采用斜齿结构。[0016]平行轴齿轮15的旋向与第二级太阳轮13的旋向相同，且平行轴齿轮的分度圆直径与其螺旋角的正切值的比值和第二级太阳轮的分度圆直径与其螺旋角的正切值的比值相等，[0017]齿轮箱由四级箱体组成，齿轮传动按照两级行星、一级平行轴进行配置，其中第一级行星齿圈装配在第一、二级箱体之间，第二级行星齿圈装配在第二、三级箱体之间，平行轴齿轮装配在第四级箱体内。主轴与第一级行星轮系的行星架采用过盈锥套连接在一起， 在主轴轴颈和行星架轴承座位置分别由轴承支承。行星轮系均配置了 3个行星，采用了 NGW 形式，输入端为行星架，输出端为太阳轮，齿圈固定在箱体上。高速级采用组合式箱箱体，其中第三级与第四级箱体沿轴向连接，第四级箱体分上下两部分，采用螺栓连接。平行轴齿轮一端通过轴承安装在第三级箱体上，一端安装在第四级箱体中。所有的齿轮均采用斜齿轮， 其中第二级太阳轮13与平行轴齿轮15具有相同的旋向，齿轮螺旋角的大小以使第二级太阳轮13与平行轴齿轮15各自产生的轴向力大致相等而可以相互抵消为原则来设计。由于第二级太阳轮13与平行轴齿轮15具有相同的旋向，这两个齿轮所产生的轴向力能够部分地相互抵消，从而能够部分地降低大齿轮轴轴承的轴向载荷。[0018]也就是说，当平行轴齿轮15的旋向与第二级太阳轮13的旋向相同，且平行轴齿轮的分度圆直径与其螺旋角的正切值的比值和第二级太阳轮的分度圆直径与其螺旋角的正切值的比值相等时，两个齿轮所产生的轴向力大致相等而可以全部相互抵消，从而大大降低了大齿轮轴轴承的轴向载荷。太阳轮轴与平行轴齿轮轴轴向固定，高速轴端设置轴承座， 方便高速齿轮轴及其轴承的维护。[0019]具体使用时，动能由主轴1带动第一级行星架3旋转，行星架3的转动使第一级行星轮5围绕第一级太阳轮7转动，第一级行星轮6同时与第一级内齿圈5、第一级太阳轮7 啮合，使第一级太阳轮7产生自转，第一级太阳轮7转动带动第二级行星架9同步转动，第二级行星架9转动使第二级行星轮11围绕第二级太阳轮13转动，使第二级太阳轮13产生自转，第二级太阳轮13转动带动平行轴齿轮15同步转动，在两级行星轮太阳轮变速后，最后由输出齿轮轴16带动发电机发电。[0020]上述装置用于在轮载与齿轮箱之间传递扭矩的主轴集成在齿轮箱中，减小了主轴的长度。虽然由于第二级行星齿轮系增加了一定轴向长度，但该设计总体上使传动系统轴向尺寸减小，同时由于行星轮系可以传递更大的功率密度，从而使齿轮箱径向尺寸也可以设计得更小。高速级采用组合式箱体，其中第三级与第四级箱体沿轴向连接，第四级箱体分上下两部分用螺栓连接；该结构设计减小了制造、装配、维护的难度，降低了制造成本。[0021]综上所述，本实用新型采用两级行星、一级平行轴齿轮传动增速，高速级采用组合分级箱体，低速端采用行星轮系传递扭矩，行星轮系与平行轴系之间用箱体连接。集成主轴，使传动系统结构紧凑，重量减轻；主轴用齿轮箱内的轴承支撑，减少了轴承数量，减小了轴承尺寸，降低制造成本；行星齿轮系均采用三个行星，使载荷更好地分布于各行星；整个装置组装、拆卸、维护非常方便，生产成本低，具有很高的可靠性。[0022]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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种齿轮箱增速装置，所述增速装置包括设置在箱体内的行星轮结构，所述行星轮结构由主轴、行星架、行星轮和太阳轮组成，所述箱体包含第一级箱体、第二级箱体、第三级箱体和第四级箱体，所述第二级箱体与第一级箱体之间设有第一级内齿圈，第三级箱体与第二级箱体之间设有第二级内齿圈，所述第一级箱体、第一级内齿圈、第二级箱体、第二级内齿圈、第三级箱体、第四级箱体依次连接；主轴通过轴承分别安装在第一级箱体和第二级箱体中，所述主轴、第一级行星架、第一级太阳轮、第二级行星架、第二级太阳轮、平行轴齿轮同轴，第一级行星架位于第一级箱体与第二级箱体之间且装配在主轴上，其特征在于，在所述第一级行星架周边均勻设置3个第一级行星轮，第一级行星轮与第一级内齿圈、第一级太阳轮啮合；第二级行星架置于第二级箱体与第三级箱体之间且装配在第一级太阳轮端部的花键上，第二级行星架周边均勻设置3个第二级行星轮，第二级行星轮与第二级内齿圈、第二级太阳轮啮合；在第三级箱体与第四级箱体之间通过轴承平行安装平行轴齿轮和输出齿轮轴，所述第四级箱体包括上箱体和下箱体，上箱体通过螺栓与下箱体连接，平行轴齿轮装配在第二级太阳轮端部的花键轴上，平行轴齿轮与输出齿轮轴上的齿轮相啮合，所述减速器内的齿轮均为斜齿轮或为螺旋齿轮。
2.如权利要求1所述的齿轮箱增速装置，其特征在于，所述平行轴齿轮的旋向与第二级太阳轮的旋向相同。
3.如权利要求2所述的齿轮箱增速装置，其特征在于，所述平行轴齿轮的分度圆直径与其螺旋角的正切值的比值和第二级太阳轮的分度圆直径与其螺旋角的正切值的比值相寸。
4.如权利要求1所述的齿轮箱增速装置，其特征在于，所述第一级行星架通过锥套过盈装配在主轴上，主轴的轴颈通过轴承支承在第一级箱体中。
专利摘要本实用新型公开了一种齿轮箱增速装置，所述增速装置包括设置在箱体内的行星轮结构，行星轮结构中的第二级箱体与第一级箱体之间设有第一级内齿圈，其间设有第二级内齿圈，第一级箱体、第一级内齿圈、第二级箱体、第二级内齿圈、第二级箱体、第四级箱体依次连接；主轴通过轴承分别安装在第一级箱体和第二级箱体中，第一级行星架装配在主轴上，第一级行星架周边设置3个第一级行星轮，第一级行星轮与第一级内齿圈、第一级太阳轮啮合；第二级行星架装配在第一级太阳轮端部的花键上，第二级行星架周边设置3个第二级行星轮，第二级行星轮与第二级内齿圈、第二级太阳轮啮合；平行轴齿轮装在第二级太阳轮端部的花键轴上，平行轴齿轮与输出齿轮轴上齿轮啮合。该装置组装、拆卸、维护非常方便。
文档编号F16H57/038GK202251900SQ20112033943
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月8日 优先权日2011年9月8日
发明者刘杰, 宋廷, 王一鸣, 郭梅华 申请人:江阴克威齿轮箱制造有限公司