一种含碟簧螺栓的行星齿轮箱抗冲击结构制造技术

本发明专利技术公开了一种含碟簧螺栓的行星齿轮箱抗冲击结构，齿轮箱总体采用分离式结构，内齿圈通过螺栓与上、下箱体连接，下箱体固定，碟簧分别安装于螺栓螺帽与上箱体之间。螺栓施加预紧力，在上箱体与碟簧下表面和下箱体与内齿圈接触面提供初始接触压力。横向剪切冲击载荷作用下，由螺栓预紧力提供的摩擦力不足以平衡内齿圈所受剪切力，内齿圈滑移，碟簧上表面和下表面分别与螺帽下表面和上箱体上表面接触，增大摩擦能量损耗，减少横向冲击能量，防止轮齿断裂；纵向拉伸冲击载荷作用下，碟簧变形，吸收纵向冲击能量，防止螺栓纵向拉断；通过调节螺栓数目、螺栓预紧力及碟簧数目，控制结构对冲击能量的吸收，防止内齿圈过度滑移，保证螺栓强度。栓强度。

【技术实现步骤摘要】
一种含碟簧螺栓的行星齿轮箱抗冲击结构


[0001]本专利技术涉及一种含碟簧螺栓的行星齿轮箱抗冲击结构。

技术介绍

[0002]航空发动机、轨道交通、兆瓦级风电机组、新能源汽车及船舶等高端动力装备是关乎国民经济和国家安全的基础性、战略性和引领性产业，这些高端动力装备多采用结构紧凑、传动比大、效率高及承载能力强的行星齿轮传动。
[0003]行星传动较一般齿轮传动的负载工况更为复杂，常承受着变载荷，齿轮系统中的碰撞冲击问题极为复杂。峰值载荷作用下轮齿碰撞产生的瞬态冲击力极大，轮齿之间冲击应力以及系统连接构件所受到的瞬态应力急剧增大，且在峰值冲击载荷作用下，由当量载荷设计的结构无法达到强度要求，因此需要对齿轮箱结构进行优化，提升行星齿轮箱结构在峰值冲击载荷下的可靠性。提出一种含碟簧螺栓的行星齿轮箱抗冲击结构，该结构能有效解决峰值冲击载荷作用下内齿圈和行星轮轮齿折断或螺栓断裂现象。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种含碟簧螺栓的行星齿轮箱抗冲击结构。
[0005]本专利技术的技术方案是，一种含碟簧螺栓的行星齿轮箱抗冲击结构，齿轮箱总体采用分离式结构，内齿圈通过螺栓与上、下箱体连接，下箱体固定。碟簧分别安装于螺栓螺帽与上箱体之间。
[0006]本专利技术具有以下技术效果：1.正常工况下，由螺栓预紧力提供的预紧摩擦力以及初始正压力克服外部剪切载荷以及拉伸载荷，内齿圈不偏移，结构强度得以保证。2.横向剪切载荷作用下，螺栓螺帽下表面与碟簧上表面以及上箱体上表面与碟簧下表面提供摩擦力，损耗横向冲击能量，内齿圈轮齿不发生折断，螺栓不产生剪切破坏。3.纵向冲击载荷作用下，碟簧发生弹性变形，损耗纵向冲击能量，防止螺栓纵向拉断。4.通过调节螺栓数目、螺栓预紧力以及碟簧数目，控制结构对冲击能量的吸收，防止内齿圈过度滑移，保证螺栓强度。
附图说明
[0007]图1为本专利技术装配体结构立体图；
[0008]图2为本专利技术碟簧剖面结构示意图；
[0009]图3为本专利技术A
‑
A局部剖面结构示意图。
具体实施方式
[0010]本专利技术实施例提供一种含碟簧螺栓的行星齿轮箱抗冲击结构，如图1所示，包括：上箱体1，螺栓2，内齿圈3，下箱体4，碟簧5，行星轮6，太阳轮7。
[0011]齿轮箱总体采用分离式结构，内齿圈3通过螺栓2与上箱体1和下箱体4连接，下箱
体固定。碟簧5分别安装于螺栓2与上箱体1之间。
[0012]正常工况下，行星轮系运转时，齿轮系统由于轮系之间的不均载，内齿圈受到周向剪切力及轴向力，由螺栓预紧力提供的预紧摩擦力、初始正压力克服外部剪切载荷以及拉伸载荷，内齿圈不偏移，因为齿轮箱系统是根据当量载荷设计的，结构强度得以保证。
[0013]在剪切冲击载荷的作用下，极限冲击载荷瞬间作用于轮齿，若结构刚性太足，轮齿收到的瞬态冲击能量非常大，足以导致轮齿塑性变形甚至折断。为了保证轮齿不受破坏，需要对横向冲击能量进行吸收。横向冲击能量绝大部分被螺栓螺帽与碟簧上表面结合面以及上箱体上表面与碟簧吸收，一部分储存在螺栓中，转化为螺栓的应变能，最后一部分被轮齿所吸收，此时的冲击能量不足以使轮齿产生塑性变形，轮齿不受破坏。
[0014]纵向冲击载荷作用下，峰值载荷作用于螺栓，此时的螺栓应力包含自身预紧力产生的拉应力、横向剪切应力和冲击拉伸应力，足以导致螺栓产生拉伸断裂。为了保证螺栓不收破坏，需要给螺栓一定的柔性缓冲。冲击载荷做的功使碟簧产生变形，绝大部分纵向冲击能量转变为碟簧弹性能，其余部分转变为螺栓应变能，此时螺栓仍保持在弹性变形的状态，应力小于屈服极限值。
[0015]峰值载荷作用下，螺栓预紧力与螺栓数目增大，结构的刚度增大，保证齿轮箱结构不产生大滑移，防止螺栓大变形剪切破坏；增加螺栓与上箱体之间碟簧数量，增加摩擦面，增大横向剪切冲击能量的吸收，减小作用于轮齿的冲击能量；碟簧数量增多，齿轮箱纵向柔性增大，防止螺栓拉伸破坏。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含碟簧螺栓的行星齿轮箱抗冲击结构，齿轮箱采用分离式结构，分成上箱体(1)、内齿圈(3)和下箱体(4)，在上箱体(1)、内齿圈(3)和下箱体(4)上均开有螺栓孔，其特征在于：装在螺栓孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡聪芳，刘干，夏乾，彭涛，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：