弹性销轴、轴套新型连接方式的构件及制备方法和齿轮箱与流程

本发明涉及一种弹性销轴、轴套新型连接方式的构件及制备方法和齿轮箱，属于风机主齿轮箱技术领域。

背景技术

目前市场上主流的风机主齿轮箱，行星传动系统一般设计为鼠轮式行星架的输入端和输出端双支撑行星轮的结构。行星架的扭曲变形、销轴的定位精度、行星齿轮系统零部件的加工公差和轴承的间隙都能引起行星轮之间载荷分配的不均匀以及弯曲状态下的齿轮无法正常啮合。

传统的结构形式见图1，主要由行星架上风向轴承1、行星架2、行星轮轴3、行星轮上风向轴承4、行星轮下风向轴承5、行星轮6、行星架下风向轴承7等组成。行星架2由行星架上风向轴承1和行星架下风向轴承7支撑，行星轮由行星轮上风向轴承4和行星轮下风向轴承支撑5。此结构采用鼠笼式结构，行星轮安装在刚性行星轮轴上，加上实际零部件客观存在制造误差，不可避免的会造成行星轮载荷不均，某一个齿轮载荷过大，从而出现早期疲劳，缩短寿命。特别是当行星轮个数增多的情况下，行星轮载荷不均现象更严重。

技术实现要素：

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：为解决上述问题之一，提供一种弹性销轴、轴套新型连接方式的构件及制备方法和齿轮箱。

本发明所述的弹性销轴，其特征在于：所述弹性销轴包括销轴轴体，销轴轴体的中部开设有环形凹槽。

所述销轴轴体包括行星架连接前轴段、轴套连接后轴段和中间轴段，中间轴段的左端与行星架连接前轴段连接，中间轴段的右端与轴套连接后轴段连接，行星架连接前轴段大于轴套连接后轴段的直径，行星架连接前轴段用于连接行星架，轴套连接后轴段用于安装弹性销轴套，中间轴段的外壁上开设有环形凹槽。

所述弹性销轴的材质为18crnimo7-6，所述环形凹槽为车削环。

所述环形凹槽从轴套连接后轴段向行星架连接前轴段的方向深度逐渐变浅，行星架连接前轴段与中间轴段的连接处和中间轴段与轴套连接后轴段的连接处均设置有过渡圆弧。

所述行星架连接前轴段的端部设置有限位台a，轴套连接后轴段的端部设置有限位台b。

一种轴套新型连接方式的构件，包括弹性销轴和弹性销轴套，弹性销轴外套设有弹性销轴套，弹性销轴为上述的弹性销轴。

所述弹性销轴套的材质为42crmo4，弹性销轴套包括轴套本体，轴套本体的中心设置有相互连通的中心轴套孔、喇叭状开口和销轴配合通孔，中心轴套孔的左端连通喇叭状开口，中心轴套孔的右端连通销轴配合通孔，轴套连接后轴段压装在销轴配合通孔内，轴套本体的左端外壁和右端内壁上均设置有环状凸起。

一种轴套新型连接方式的构件的制备方法，包括如下步骤：s1：制备弹性销轴；s2：制备弹性销轴套；s3：弹性销轴通过热装或压入在弹性销轴套内。

所述在步骤s1中，制备弹性销轴的具体步骤如下：

在步骤s1中，制备弹性销轴的具体步骤如下：

s11：毛坯：开模具，按照锻件图锻造出弹性销轴毛坯；

s12：半精车：采用车床车削外圆、端面和环形凹槽；

s13：热处理：对整个零件进行渗碳处理，有效硬化层深度为1-1.4mm（测量到hv550），要求表面硬度为hrc59～63，以增强所述弹性销轴的强度、塑性和韧性；

s14：精车：采用数控车床精车外圆及端面；

s15：磨外圆：采用数控磨床磨外圆，保证尺寸、粗糙度和形位公差等要求。

在步骤s2中，制备弹性销轴套的具体步骤如下：

s21：毛坯：开模具，按照锻件图锻造出弹性销轴套毛坯；

s22：热处理：对整个零件进行调质处理，以增强所述弹性销轴套的强度、塑性和韧性；

s23：精车：采用数控车床精车外圆及端面；

s24：磨外圆及内孔：采用数控磨床磨外圆及内孔，保证尺寸、粗糙度和形位公差等要求。

一种齿轮箱，包括轴套新型连接方式的构件、行星架、行星轮上风向轴承、行星轮上风向轴承和行星轮，所述轴套新型连接方式的构件为上述的轴套新型连接方式的构件，轴套新型连接方式的构件的一端与行星架连接，行星轮通过行星轮上风向轴承、行星轮上风向轴承安装在轴套新型连接方式的构件的弹性销轴套上。

本发明的工作原理：弹性销轴通过软件计算分析，将中间外圆挖掉部分，直径变小，使得弹性销轴末端受力此处能够变形，具有弹性。然后将弹性销轴一端固定在行星架上，另一端悬空，当行星轮载荷趋于加大时，通过弹性销轴和弹性销轴套综合变形，使行星轮平行移动，能够更好的与齿圈啮合，从而达到均衡各行星轮之间载荷的目的，使之趋于均布，以让行星轮之间实现更好的载荷分配和更好的齿轮啮合。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

通过本发明所述的弹性销轴、轴套新型连接方式的构件及制备方法和齿轮箱，可以改善轮齿啮合状况，有效降低动载系数，延长行星轮齿轮和轴承寿命，降低不可避免的存在制造误差、安装误差、传动构件变形和温度等素带来的不良啮合及振动影响。

附图说明

图1为传统齿轮箱内部结构示意图；

图2为本发明的结构示意图。

图中：1、弹性销轴1.1、销轴轴体1.2、环形凹槽1.3、行星架连接前轴段1.4、轴套连接后轴段1.5、中间轴段1.6、限位台a1.7、限位台b2、行星架3、行星轮上风向轴承4、弹性销轴套4.1、轴套本体4.2、中心轴套孔4.3、喇叭状开口4.4、销轴配合通孔4.5、环状凸起5、行星轮上风向轴承6、行星轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述：

以下通过具体实施例对本发明作进一步说明，但不用以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

实施例一

如图2所示，所述弹性销轴，所述弹性销轴1包括销轴轴体1.1，销轴轴体1.1的中部开设有环形凹槽1.2。

本实施例中，所述销轴轴体1.1包括行星架连接前轴段1.3、轴套连接后轴段1.4和中间轴段1.5，中间轴段1.5的左端与行星架连接前轴段1.3连接，中间轴段1.5的右端与轴套连接后轴段1.4连接，行星架连接前轴段1.3大于轴套连接后轴段1.4的直径，行星架连接前轴段1.3用于连接行星架2，轴套连接后轴段1.4用于安装弹性销轴套4，中间轴段1.5的外壁上开设有环形凹槽1.2；所述弹性销轴1的材质为18crnimo7-6，所述环形凹槽1.2为车削环；所述环形凹槽1.2从轴套连接后轴段1.4向行星架连接前轴段1.3的方向深度逐渐变浅，行星架连接前轴段1.3与中间轴段1.5的连接处和中间轴段1.5与轴套连接后轴段1.4的连接处均设置有过渡圆弧；所述行星架连接前轴段1.3的端部设置有限位台a1.6，轴套连接后轴段1.4的端部设置有限位台b1.7。

一种轴套新型连接方式的构件，包括弹性销轴1和弹性销轴套4，弹性销轴1外套设有弹性销轴套4，弹性销轴1为上述的弹性销轴1；所述弹性销轴套4的材质为42crmo4，弹性销轴套4包括轴套本体4.1，轴套本体4.1的中心设置有相互连通的中心轴套孔4.2、喇叭状开口4.3和销轴配合通孔4.4，中心轴套孔4.2的左端连通喇叭状开口4.3，中心轴套孔4.2的右端连通销轴配合通孔4.4，轴套连接后轴段1.4压装在销轴配合通孔4.4内，轴套本体4.1的左端外壁和右端内壁上均设置有环状凸起4.5。

一种轴套新型连接方式的构件的制备方法，包括如下步骤：s1：制备弹性销轴1；s2：制备弹性销轴套4；s3：弹性销轴1通过热装或压入在弹性销轴套4内。

所述在步骤s1中，制备弹性销轴1的具体步骤如下：

s11：毛坯：开模具，按照锻件图锻造出弹性销轴毛坯；

s12：半精车：采用车床车削外圆、端面和环形凹槽1.2；

s13：热处理：对整个零件进行渗碳处理，有效硬化层深度为1-1.4mm（测量到hv550），要求表面硬度为hrc59～63，以增强所述弹性销轴1的强度、塑性和韧性；

s14：精车：采用数控车床精车外圆及端面；

s15：磨外圆：采用数控磨床磨外圆，保证尺寸、粗糙度和形位公差等要求。

在步骤s2中，制备弹性销轴套4的具体步骤如下：

s21：毛坯：开模具，按照锻件图锻造出弹性销轴套毛坯；

s22：热处理：对整个零件进行调质处理，以增强所述弹性销轴套4的强度、塑性和韧性；

s23：精车：采用数控车床精车外圆及端面；

s24：磨外圆及内孔：采用数控磨床磨外圆及内孔，保证尺寸、粗糙度和形位公差等要求。

一种齿轮箱，包括轴套新型连接方式的构件、行星架2、行星轮上风向轴承3、行星轮上风向轴承5和行星轮6，所述轴套新型连接方式的构件为上述的轴套新型连接方式的构件，轴套新型连接方式的构件的一端与行星架2连接，行星轮6通过行星轮上风向轴承3、行星轮上风向轴承5安装在轴套新型连接方式的构件的弹性销轴套4上。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。