一种功率分流输入输出同轴同向齿轮箱及齿轮装配方法与流程

本发明涉及齿轮箱传动技术领域，尤其涉及一种功率分流输入输出同轴同向齿轮箱及其齿轮装配方法。

背景技术：

航空发动机零部件试验时需通过齿轮箱传递动力，因试验条件较特殊，要求传动比为2.5，且输入与输出要求同向、同轴，而目前一般NGW行星轮系与星型结构无法满足此要求。目前，齿轮箱存在以下不足：①在结构合理的情况下，传动比最小为3；②在高速运行情况下，齿轮箱振动过大；③无法实现同轴同向的输入与输出。

在齿轮箱装配过程中，为满足装配条件需要对行星轮轴加工机床进行精确对刀或者使用专用夹具对齿轮预热装配，从而增加制造成本，降低了生产效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种能应用于满足特殊使用要求的高速重载传动、运动平稳、结构可靠，同时齿轮箱结构紧凑、传动效率高以及功重比大的功率分流输入输出同轴同向齿轮箱及其齿轮装配方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种功率分流输入输出同轴同向齿轮箱，包括箱体安装座1、低速中心轴2、箱体罩3、滑动轴承4、轴承安装座5、行星轮轴6、通气帽7、行星轮8、高速中心轴9，低速中心轴2及所属齿轮、高速中心轴9及所属齿轮构成太阳轮组件10，行星轮8和行星轮轴6分别构成第一行星轮组件11、第二行星轮组件12和第三行星轮组件13，三个行星轮组件的结构完全相同，且在空间位置形成圆周对称均布；三个行星轮8与高速中心轴9所属齿轮组成高速行星轮系齿轮传动副，三个行星轮轴6与低速中心轴2所属齿轮组成低速行星轮系齿轮传动副；六个滑动轴承4分别安装在三个行星轮轴6两端轴颈上，并由布置在两端的轴承安装座5支撑固定，轴承安装座5安装在箱体安装座1两端，每个轴承安装座5另一端各联接安装一个箱体罩3；通气帽7安装在箱体安装座1顶端，功率从低速中心轴2右端输入，从高速中心轴9左端输出。

作为优选方案，低速中心轴2所属齿轮、行星轮轴6、行星轮8、高速中心轴9所属齿轮的齿数分别为44、56、102、32。

一种功率分流输入输出同轴同向齿轮箱的齿轮装配方法，按以下步骤进行。第一步，将最上端的行星轮组件定义为第一行星轮组件11，依顺时针方向将行星轮组件依次定义为第二行星轮组件12和第三行星轮组件13，将第一行星轮组件11、第二行星轮组件12和第三行星轮组件13的齿轮齿数基准分别定义为M1、M2和M3，按齿轮箱的安装要求先固定第二行星轮组件12；

第二步，安装高速中心轴9，用工具固定，并使该轴标记位置处的齿槽与第二行星轮组件12大齿轮的第N₂₁个齿保持啮合状态；同样，安装低速中心轴2，用工具固定，并使该轴标记位置处的齿槽与第二行星轮轴组件12小齿轮的第N₁₂个齿保持啮合状态，并保持第二行星轮轴组件12与低速中心轴2、高速中心轴9的位置；

第三步，将未安装滑动轴承4的第三行星轮轴组件13置于安装位置，使高速中心轴9标记位置处的齿槽与第三行星轮轴组件13大齿轮的第N₂₆个齿处于啮合状态，同时，使低速中心轴2标记位置处的齿槽与第三行星轮轴组件13小齿轮的第N₁₅个齿处于啮合状态，在解除固定低速中心轴2和高速中心轴9的工具后，安装第二行星轮轴组件12和第三行星轮轴组件13上各自的滑动轴承；

第四步，将未安装滑动轴承4的第一行星轮轴组件11置于安装位置，使高速中心轴9标记位置处的齿槽与第一行星轮轴组件11小齿轮的第N₁个齿处于啮合状态，同时，使低速中心轴2标记位置处的齿槽与第一行星轮轴组件11大齿轮的第N₁个齿处于啮合状态，之后，安装第一行星轮轴组件11上的滑动轴承。

本发明具备的有益效果：①能实现一般行星齿轮传动无法达到的小传动比要求；②实现输入、输出同轴、同向以及高速重载传动；③采用两端整体式行星架，可采取双联行星齿轮(WW型)进行随机装配。总之，能应用于满足特殊使用要求的高速重载传动，且运动平稳、结构可靠，同时齿轮箱结构紧凑、传动效率高以及功重比大。

附图说明

图1为本发明太阳轮组件与行星轮组件的传动原理示意图（正面）。

图2为本发明太阳轮组件与行星轮组件的传动原理示意图（侧面）。

图3为本发明的剖面结构示意图。

图4为第二行星轮轴组件的安装位置示意图。

图5为第二行星轮组件与太阳轮组件的安装位置示意图。

图6为第二、第三行星轮组件与太阳轮组件的安装位置示意图。

图7为三个行星轮组件与太阳轮组件的安装位置示意图。

图中：1-箱体安装座，2-低速中心轴，3-箱体罩，4-滑动轴承，5-轴承安装座，6-行星轮轴，7-通气帽，8-行星轮，9-高速中心轴，10-太阳轮组件，11-第一行星轮组件，12-第二行星轮组件，13-第三行星轮组件，M1-第一行星轮组件的齿轮齿数基准，M2-第二行星轮组件的齿轮齿数基准，M3-第三行星轮组件的齿轮齿数基准。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

如图2所示，通过设计低速中心轴2、行星轮轴6、行星轮8、高速中心轴9齿轮齿数分别为44、56、102、32，可实现传动比为2.5，小于NGW行星轮系的最小传动比3。

如图3所示，功率分流输入输出同轴同向齿轮箱包括箱体安装座1、低速中心轴2、箱体罩3、滑动轴承4、轴承安装座5、行星轮轴6、通气帽7、行星轮8、高速中心轴9。一种功率分流输入输出同轴同向齿轮箱，包括箱体安装座1、低速中心轴2、箱体罩3、滑动轴承4、轴承安装座5、行星轮轴6、通气帽7、行星轮8、高速中心轴9，低速中心轴2及所属齿轮、高速中心轴9及所属齿轮构成太阳轮组件10，行星轮8和行星轮轴6分别构成第一行星轮组件11、第二行星轮组件12和第三行星轮组件13，三个行星轮组件的结构完全相同，且在空间位置形成圆周对称均布；三个行星轮8与高速中心轴9所属齿轮组成高速行星轮系齿轮传动副，三个行星轮轴6与低速中心轴2所属齿轮组成低速行星轮系齿轮传动副；六个滑动轴承4分别安装在三个行星轮轴6两端轴颈上，并由布置在两端的轴承安装座5支撑固定，轴承安装座5安装在箱体安装座1两端，每个轴承安装座5另一端各联接安装一个箱体罩3；通气帽7安装在箱体安装座1顶端，功率从低速中心轴2右端输入，从高速中心轴9左端输出。

图4～7为行星轮轴组件的安装示意图，将位于正中央的齿轮组件称为太阳轮组件10，将最上方的行星轮组件称为第一行星轮组件11，按顺时针方向依次称为第二行星轮组件12和第三行星轮组件13，将最上端的行星轮组件定义为第一行星轮组件11，依顺时针方向将行星轮组件依次定义为第二行星轮组件12和第三行星轮组件13，将第一行星轮组件11、第二行星轮组件12和第三行星轮组件13的齿轮齿数基准分别定义为M1、M2和M3，按齿轮箱的安装要求先固定第二行星轮组件12在各行星轮组件与其对应的太阳轮组件相啮合处的轮齿分别做上标记。

功率分流输入输出同轴同向齿轮箱的齿轮在安装时，第一步通过拆除右端轴承安装座5，可以装入未安装滑动轴承4的三个行星轮轴组件 (由行星轮8与行星轮轴6构成)，按照齿轮箱的安装要求固定第二行星轮组件12，如图4所示；第二步安装高速中心轴9（注：高速中心轴9不需安装滑动轴承，如图2所示），并用工具固定该轴，使高速中心轴9标记位置处的齿槽与第二行星轮组件12大齿轮的第N₂₁（N₂₁表示为自第二行星轮组件的齿轮齿数基准M2标记处按逆时针数第到21个齿）个齿保持啮合状态；同样，安装低速中心轴2（注：低速中心轴2上不需安装滑动轴承，如图2所示），并用工具固定该轴，使低速中心轴2标记位置处的齿槽与第二行星轮轴组件12小齿轮的第N₁₂（N₁₂表示为自第二行星轮组件的齿轮齿数基准M2标记处按逆时针数第到12个齿）个齿保持啮合状态，调整保持如图5所示状态；第三步将未安装滑动轴承的第三行星轮轴组件13置于安装位置，并使高速中心轴9的标记位置处的齿槽与第三行星轮轴组件13大齿轮的第N₂₆（N₂₆表示为自第三行星轮组件的齿轮齿数基准M3标记处按逆时针数第到26个齿）个齿处于啮合状态，同时使低速中心轴2标记位置处的齿槽与第三行星轮轴组件三小齿轮的第N₁₅（N₂₁表示为自第三行星轮组件的齿轮齿数基准M3标记处按逆时针数第到15个齿）个齿处于啮合状态。解除固定高速与低速中心齿轮轴的工具，之后，安装第二行星轮轴组件12、第三行星轮组件13上的滑动轴承，安装好后状态如图6所示；第四步将未安装滑动轴承的第一行星轮轴组件置于安装位置，并通过调整使高速中心轴9的标记位置处的齿槽与第一行星轮轴组件小齿轮的第N₁（N₁表示为自第一行星轮组件的齿轮齿数基准M1标记齿处）个齿处于啮合状态，同时使低速中心轴2的标记位置处的齿槽与第一行星轮轴组件大齿轮的第N₁（N₁表示为自第一行星轮组件的齿轮齿数基准M1标记齿处）个齿处于啮合状态。之后，安装第一行星轮组件上的滑动轴承。至此，该人字齿功率分流齿轮箱安装完成，状态如图1、7所示。

所有6个滑动轴承的规格型号相同，齿轮箱的传动参数如下：

齿轮箱齿轮主要参数表

本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨和原则的前提下做出各种变化。