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一种铝合金式变刚度齿轮组合结构制造技术

技术编号:39639452 阅读:12 留言:0更新日期:2023-12-09 11:02
本发明专利技术公开了一种铝合金式变刚度齿轮组合结构,其特征在于:内部由元胞阵列组成方形

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金式变刚度齿轮组合结构


[0001]本专利技术涉及组合结构领域,特别是涉及一种铝合金式变刚度齿轮组合结构


技术介绍

[0002]可调性能组合结构是通过改变自身微观结构,使之达到均匀材料所不具备的力学性能,例如负泊松比

多梯度刚度

负热膨胀

小剪切模量

负压缩性

可重构等

具有可调刚度的组合结构可用于航空航天

船舶设备中,抑制不良振动

改善设备精度

提高可靠性和保障人员安全

然而现有刚度可调装置存在不易调节以及调节范围小等缺陷,难以实现大范围内刚度原位连续可调的要求

[0003]为了解决上述问题,本专利技术提出了一种铝合金式变刚度齿轮组合结构,利用其内部多稳态之间易于转换的特点,容易实现不同稳态间刚度的转换,为可调性能组合结构领域提供技术支撑,推动工程应用发展,可产生较大社会经济效益


技术实现思路

[0004]为了克服现有技术不足,填补相关技术空白,本专利技术提供了一种铝合金式变刚度齿轮组合结构,其特征在于,包括方形组合结构

工字形组合结构

元胞

辅助齿轮
(9)、
方形辅助框架
(1)、
工字形辅助框架
(10)
;所述元胞包括外层齿圈
(2)、
外层行星轮
(3)、
内外啮合齿轮
(6)、
内层行星轮
(4)、
异形太阳轮
(5)、
传动齿轮
(8)、
传动轴
(7)
;所述外层齿圈
(2)
的外壁沿周向等距阵列四个凸台,起载荷传递作用,即任意相邻两个凸台之间角度为
90
度;所述外层行星轮
(3)
均匀对称分布于外层齿圈
(2)
与内外啮合齿轮
(6)
之间,且外层行星轮
(3)
与外层齿圈
(2)
和内外啮合齿轮
(6)
相互啮合;所述异形太阳轮
(5)
内部包含中心孔和四个中心对称的异形孔
(11)
,且每个异形孔
(11)
的宽度沿外径方向逐渐增大,而沿轴向保持不变;所述内层行星轮
(4)
均匀对称分布于内外啮合齿轮
(6)
与异形太阳轮
(5)
之间,且内层行星轮
(4)
与异形太阳轮
(5)
和内外啮合齿轮
(6)
相互啮合,任意相邻两个内层行星轮
(4)
之间间隔为
90
度;所述传动齿轮
(8)
与所述异形太阳轮
(5)
同轴心;所述传动齿轮
(8)
和传动轴
(7)
为过盈配合;所述异形太阳轮
(5)
和传动轴
(7)
同样为过盈配合;当需要改变内部几何结构时,旋转异形太阳轮
(5)
,带动内层行星轮
(4)
转动,而内层行星轮
(4)
与内外啮合齿轮
(6)
啮合,故内外啮合齿轮
(6)
开始自转,从而带动外层行星轮
(3)
转动,在这个过程中外层齿圈
(2)
是保持固定的;所述辅助齿轮
(9)
与传动齿轮
(8)
啮合,保证在传动齿轮
(8)
的旋转过程中,所有元胞中异形太阳轮
(5)
旋转方向保持一致;所述方形辅助框架
(1)
上端面长凸台
(13)
为受力表面,下端面长凸台
(13)
为支撑面,方形辅助框架
(1)
为薄壁结构,其整体刚度低于元胞的刚度,方形辅助框架
(1)
内侧有多处长凹槽
(12)
,长凹槽
(12)
用于限制元胞的移动,方形辅助框架
(1)
外侧有长凸台
(13)
,将外界载荷传递到内部结构,所述方形辅助框架
(1)
起辅助支撑与载荷传递作用;所述工字形辅助框架
(10)
上端面短凸台
(15)
为受力表面,下端面短凸台
(15)
为支
撑面,工字形辅助框架
(10)
为薄壁结构,其整体刚度低于元胞的刚度,且薄壁结构的厚度保持一致,工字形辅助框架
(10)
内侧有短凹槽
(14)
,短凹槽
(14)
与元胞紧密贴合,用于限制元胞的移动,工字形辅助框架
(10)
外侧有短凸台
(15)
,起载荷传递作用,所述工字形辅助框架
(10)
具有辅助支撑与载荷传递作用;所述方形组合结构由方形辅助框架
(1)、
辅助齿轮
(9)、
以及方形多胞构成,其中方形多胞是由元胞按3×3的方式排列而成;方形辅助框架
(1)
内侧长凹槽
(12)
限制了方形多胞的在平面内的移动;辅助齿轮
(9)
与方形多胞的传动齿轮
(8)
啮合,旋转任意传动齿轮
(8)
,内部元胞运动保持一致;所述工字形组合结构由工字形辅助框架
(10)、
辅助齿轮
(9)、
以及工字形多胞构成,其中工字形多胞是由元胞在平面上按照工字形的方式排列而成;工字形辅助框架
(10)
内侧短凹槽
(14)
限制了工字形多胞的在平面内的移动;辅助齿轮
(9)
与工字形多胞的传动齿轮
(8)
啮合,旋转任意传动齿轮
(8)
,内部元胞运动保持一致

[0005]与现有技术相比,本专利技术的有益效果:实现对组合结构的刚度连续可调,其调节方式简单,易于实施,在减振降噪领域具有广阔的应用前景为组合结构设计提供理论支撑,填补相关技术空白,推动原位刚度连续可调组合结构发展,具有较大的社会效益与经济效益

附图说明
[0006]图1是本专利技术中方形组合结构正面示意图;图2是本专利技术中方形组合结构侧面示意图;图3是方形辅助框架示意图;图4是本专利技术中元胞示意图;图5是本专利技术中异形太阳轮示意图;图6是工字形辅助框架示意图;图7是本专利技术中工字形组合结构正面示意图;图8是本专利技术中工字形组合结构侧面示意图

实施方式
[0007]参考附图描述本专利技术的实施本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种铝合金式变刚度齿轮组合结构,其特征在于,包括方形组合结构

工字形组合结构

元胞

辅助齿轮
(9)、
方形辅助框架
(1)、
工字形辅助框架
(10)
;所述元胞包括外层齿圈
(2)、
外层行星轮
(3)、
内外啮合齿轮
(6)、
内层行星轮
(4)、
异形太阳轮
(5)、
传动齿轮
(8)、
传动轴
(7)
;所述外层齿圈
(2)
的外壁沿周向等距阵列四个凸台,起载荷传递作用,即任意相邻两个凸台之间角度为
90
度;所述外层行星轮
(3)
均匀对称分布于外层齿圈
(2)
与内外啮合齿轮
(6)
之间,且外层行星轮
(3)
与外层齿圈
(2)
和内外啮合齿轮
(6)
相互啮合;所述异形太阳轮
(5)
内部包含中心孔和四个中心对称的异形孔
(11)
,且每个异形孔
(11)
的宽度沿外径方向逐渐增大,而沿轴向保持不变;所述内层行星轮
(4)
均匀对称分布于内外啮合齿轮
(6)
与异形太阳轮
(5)
之间,且内层行星轮
(4)
与异形太阳轮
(5)
和内外啮合齿轮
(6)
相互啮合,任意相邻两个内层行星轮
(4)
之间间隔为
90
度;所述传动齿轮
(8)
与所述异形太阳轮
(5)
同轴心;所述传动齿轮
(8)
和传动轴
(7)
为过盈配合;所述异形太阳轮
(5)
和传动轴
(7)
同样为过盈配合;当需要改变内部几何结构时,旋转异形太阳轮
(5)
,带动内层行星轮
(4)
转动,而内层行星轮
(4)
与内外啮合齿轮
(6)
啮合,故内外啮合齿轮
(6)
开始自转,从而带动外层行星轮
(3)
转动,在这个过程中外层齿圈
(2)
是保持固定的;所述辅助齿轮

【专利技术属性】
技术研发人员:莫帅黄祖瑞刘翊恒魏红陈科任王震曾彦钧刘文斌黄轩唐旭
申请(专利权)人:广西大学
类型:发明
国别省市:

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