一种斜齿轮及风力发电齿轮箱的制作方法

本实用新型涉及齿轮技术领域，尤其涉及一种斜齿轮及风力发电齿轮箱。

背景技术：

斜齿轮作为啮合传动的重要结构，广泛应用在风力发电齿轮箱中。但是，现有的斜齿轮，在啮合轴向力和径向力的作用下，沿着齿宽方向的齿部会发生不均匀的变形，且这种变形的不均匀性会随着载荷的增大而增大，从而使得齿面均载状态急剧变差(khβ变大)，斜齿轮啮合噪音增大，甚至于齿面磨损加剧，降低斜齿轮的寿命。另外，在现有的斜齿轮中，辐板的弯曲刚度低，在冲击载荷和动载荷下，会影响斜齿轮的啮合状态，导致斜齿轮的可靠性降低。

因此，亟需一种新型的斜齿轮以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提供一种斜齿轮，不仅能够在受载时使齿部均匀变形，而且能够提高辐板的弯曲刚度，延长斜齿轮的使用寿命，提高斜齿轮的工作可靠性。

本实用新型的另一个目的在于提供一种风力发电齿轮箱，通过应用上述斜齿轮，不仅能够在受载时使齿部均匀变形，而且能够提高辐板的弯曲刚度，延长斜齿轮的使用寿命，从而有利于提高风力发电齿轮箱的工作可靠性。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种斜齿轮，包括：

轮毂和齿圈，所述齿圈上设置有多个斜齿；

第一辐板，倾斜设置在所述轮毂和所述齿圈之间，多个所述第一辐板沿所述轮毂的周向等间隔排列以形成第一排斜辐板；

第二辐板，倾斜设置在所述轮毂和所述齿圈之间，且所述第二辐板与所述第一辐板平行，多个所述第二辐板沿所述轮毂的周向等间隔排列以形成第二排斜辐板，且所述第二辐板和所述第一辐板沿所述轮毂的周向交错排列。

作为所述斜齿轮的优选方案，所述斜齿轮的螺旋角为8°-15°。

作为所述斜齿轮的优选方案，所述第一辐板与所述齿圈之间的夹角范围为55°-72°；所述第二辐板与所述齿圈之间的夹角范围为55°-72°。

作为所述斜齿轮的优选方案，所述第一辐板呈扇形；所述第二辐板呈扇形。

作为所述斜齿轮的优选方案，所述斜齿轮为一体成型结构。

作为所述斜齿轮的优选方案，所述轮毂上设置有键槽，所述斜齿轮通过所述键槽与齿轮轴传动连接。

作为所述斜齿轮的优选方案，所述第一辐板的数量为九个；所述第二辐板的数量为九个。

作为所述斜齿轮的优选方案，所述斜齿轮由钢材料制成。

一种风力发电齿轮箱，包括如上所述的斜齿轮。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的斜齿轮，在轮毂和齿圈之间倾斜设置了多个第一辐板，并使多个第一辐板沿轮毂的周向等间隔排列以形成第一排斜辐板，同时在轮毂和齿圈之间倾斜设置了多个第二辐板，并使多个第二辐板沿轮毂的周向等间隔排列以形成第二排斜辐板，且第二辐板和第一辐板沿轮毂的周向交错排列，即在轮毂和齿圈之间设置了两排交错排布的斜辐板，从而不仅能够在受载时使齿部均匀变形，而且能够提高辐板的弯曲刚度，延长斜齿轮的使用寿命，提高斜齿轮的工作可靠性。

本实用新型提供的风力发电齿轮箱，通过应用上述斜齿轮，不仅能够在受载时使齿部均匀变形，而且能够提高辐板的弯曲刚度，延长斜齿轮的使用寿命，从而有利于提高风力发电齿轮箱的工作可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的斜齿轮在第一角度下的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的斜齿轮的局部剖视图；

图3是本实用新型实施例提供的斜齿轮在第二角度下的结构示意图；

图4是直辐板斜齿轮的受力示意图；

图5是本实用新型实施例提供的斜齿轮的受力示意图。

图中：

1-轮毂；11-键槽；

2-齿圈；

3-第一辐板；

4-第二辐板。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，或者用于区分不同结构或部件，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-图3所示，本实施例提供一种斜齿轮，可以应用在风里发电齿轮箱中。具体地，斜齿轮包括轮毂1、齿圈2、第一辐板3和第二辐板4。其中，齿圈2上设置有多个斜齿。第一辐板3倾斜设置在轮毂1和齿圈2之间，多个第一辐板3沿轮毂1的周向等间隔排列以形成第一排斜辐板。第二辐板4倾斜设置在轮毂1和齿圈2之间，且第二辐板4与第一辐板3平行，多个第二辐板4沿轮毂1的周向等间隔排列以形成第二排斜辐板，且第二辐板4和第一辐板3沿轮毂1的周向交错排列。

本实施例提供的斜齿轮，在轮毂1和齿圈2之间倾斜设置了多个第一辐板3，并使多个第一辐板3沿轮毂1的周向等间隔排列以形成第一排斜辐板，同时在轮毂1和齿圈2之间倾斜设置了多个第二辐板4，并使多个第二辐板4沿轮毂1的周向等间隔排列以形成第二排斜辐板，且第二辐板4和第一辐板3沿轮毂1的周向交错排列，即在轮毂1和齿圈2之间设置了两排交错排布的斜辐板，从而不仅能够在受载时使齿部均匀变形，而且能够提高辐板的弯曲刚度，延长斜齿轮的使用寿命，提高斜齿轮的工作可靠性。

本实施例提供的斜齿轮的工作原理为：

斜齿轮啮合时产生三个力分量：切向力、径向力和轴向力。采用直辐板斜齿轮时，径向力和轴向力的合力f会使得齿轮轮辐发生倾覆变形，如图4所示。齿宽方向上各位置会发生不均匀的变形，这种变形会影响齿宽方向上齿间啮合状态，降低齿轮使用寿命。同时直辐板的侧向弯曲刚度低，而采用具有双排交错斜辐板的斜齿轮可以显著提高侧向弯曲刚度(如图5所示)，减小振动变形的风险。

可选地，斜齿轮的螺旋角为8°-15°。

优选地，第一辐板3与齿圈2之间的夹角范围为55°-72°。第二辐板4与齿圈2之间的夹角范围为55°-72°。即第一辐板3和第二辐板4的倾斜角度为55°-72°。通过使第一辐板3和第二辐板4的倾斜角度与f的受力方向相同或者接近，可以在啮合时使齿圈2在合力f的作用下沿着第一辐板3和第二辐板4的方向变形，而不会发生明显的倾覆变形，同时齿宽方向上各点均匀变形，齿间啮合比较均匀。另外，本实施例提供的斜齿轮，抑制齿部倾覆变形的效果不会随着载荷的增大而减小，多种载荷工况下都有效。

可选地，第一辐板3呈扇形。第二辐板4呈扇形。即第一辐板3和第二辐板4靠近轮毂1一端的宽度小于靠近齿圈2一端的宽度。当然，在其他实施例中，第一辐板3和第二辐板4还可为等宽的或者其他形状。

优选地，斜齿轮为一体成型结构。一体成型的斜齿轮结构稳定性好，使用寿命长，有利于提高斜齿轮的工作稳定性和可靠性。可选地，斜齿轮由钢材料制成。

可选地，轮毂1上设置有键槽11，斜齿轮通过键槽11与齿轮轴传动连接。

可选地，第一辐板3的数量为九个；第二辐板4的数量为九个。当然，在其他实施例中，第一辐板3和第二辐板4的数量还可以根据斜齿轮的尺寸和承载等情况进行调节，在此不作限制。

本实施例还提供一种风力发电齿轮箱，包括上述的斜齿轮。本实施例提供的风力发电齿轮箱，通过应用上述斜齿轮，不仅能够在受载时使齿部均匀变形，而且能够提高辐板的弯曲刚度，延长斜齿轮的使用寿命，从而有利于提高风力发电齿轮箱的工作可靠性。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。