一种行星架的制作方法

1.本发明涉及行星架技术领域，尤其涉及一种行星架。


背景技术：

2.如图1所示，行星架包括两个侧板1＇和连接两个侧板1＇的立柱2＇，目前行星传动的行星架多采用铸造成型，材料以铸铁和铸钢为主。在受到输入扭矩作用后，侧板1＇与立柱2＇的连接位置往往是应力集中区域，为减小应力集中，将立柱2＇根部设为圆角21＇，然而，很多的行星架设计方案由于根部应力超出材料许用应力，仍然无法使用，使行星架的设计和使用受到了较大的局限。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种行星架，使得立柱根部位置的高应力得到卸载，降低作用于立柱根部上的最大应力，提高行星架对应力的承受能力，提高行星架的适用性和设计灵活性。
4.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
5.一种行星架，包括两个侧板和多个立柱，多个所述立柱间隔且呈环形排布于两个所述侧板之间，所述立柱沿高度方向的两端分别连接两个所述侧板，所述立柱沿所述侧板的周向的侧面设有连接部，所述连接部上向内凹设有卸载槽，所述立柱和所述侧板之间设有圆角，所述圆角的半径或者等效曲率半径为r，所述卸载槽的槽底与所述侧板的垂直距离为w，w＜3r。
6.可选地，所述立柱的同一所述连接部上设有一个所述卸载槽，所述卸载槽靠近其中一个所述侧板设置；或
7.所述立柱的同一所述连接部上间隔设有两个所述卸载槽，两个所述卸载槽分别靠近两个所述侧板设置。
8.可选地，同一所述连接部上设有两个所述卸载槽时，两个所述卸载槽之间设有过渡槽，所述过渡槽的两端分别连接两个所述卸载槽，所述过渡槽及所述卸载槽均与所述立柱一体成型。
9.可选地，所述过渡槽的槽底为弧面或平面。
10.可选地，所述过渡槽的深度不大于所述卸载槽的深度。
11.可选地，所述卸载槽的深度为h，h＞r/3。
12.可选地，所述卸载槽为弧形槽或锥形槽或u型槽。
13.可选地，所述立柱沿径向设置有内侧面和外侧面，所述外侧面沿周向的长度大于所述内侧面沿周向的长度，所述外侧面与所述内侧面通过连接面连接，所述连接面和所述外侧面的交界处形成所述连接部。
14.可选地，所述连接面、内侧面及外侧面在横截面上均呈弧形，所述连接面与所述外侧面通过圆弧面连接，所述圆弧面为所述连接部。
15.可选地，所述侧板上开设有销轴孔，所述销轴孔位于两个所述立柱之间，所述连接面在横截面上为凹陷的圆弧形，所述连接面在横截面上的圆弧形与相邻于所述立柱的所述销轴孔同心；和/或
16.所述侧板为圆板，所述内侧面在横截面上为凹陷的圆弧形，所述内侧面在横截面上的圆弧形与所述侧板同心；和/或
17.所述侧板为圆板，所述外侧面在横截面上为外凸的圆弧形，所述外侧面在横截面上的圆弧形与所述侧板同心。
18.本发明的有益效果：
19.本发明提供的一种行星架，通过设置第一卸载槽，使立柱靠近侧板的根部的应力集中区域所受到的局部高应力得到卸载。第一卸载槽离圆角的位置越近，卸载效果越好，w＜3r，能够获得明显的应力卸载效果，避免根部出现较大的应力集中，提高了立柱根部对应力的承受能力，进而提高了行星架对应力的承受能力，提高了行星架的适用性和设计灵活性。
附图说明
20.图1是现有技术提供的行星架的结构示意图；
21.图2是本发明的实施例一提供的行星架的结构示意图；
22.图3是本发明的实施例一提供的行星架的剖视图；
23.图4是本发明的实施例二提供的行星架的结构示意图；
24.图5是本发明的实施例三提供的行星架的结构示意图。
25.图中：
26.1＇、侧板；2＇、立柱；21＇、圆角；
27.1、侧板；11、销轴孔；2、立柱；21、圆角；22、第一卸载槽；23、第二卸载槽；24、第三卸载槽；25、第一过渡槽；26、第二过渡槽；2a、内侧面；2b、外侧面；2c、连接面；2d、连接部。
具体实施方式
28.为使本发明解决的技术问题、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发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
29.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。
30.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.实施例一
32.本实施例提供了一种行星架，如图2和图3所示，包括两个侧板1和多个立柱2，多个立柱2间隔且呈环形排布于两个侧板1之间，立柱2沿高度方向的两端分别连接两个侧板1，立柱2沿侧板1的周向的侧面设有连接部2d，连接部2d上向内凹设有第一卸载槽22，立柱2和侧板1之间设有圆角21，圆角21的半径或者等效曲率半径为r，第一卸载槽22的槽底与侧板1的垂直距离为w，w＜3r。
33.通过设置第一卸载槽22，使立柱2靠近侧板1的根部的应力集中区域所受到的局部高应力得到卸载。第一卸载槽22离圆角21的位置越近，卸载效果越好，w＜3r，能够获得明显的应力卸载效果，避免根部出现较大的应力集中，提高了立柱2根部对应力的承受能力，进而提高了行星架对应力的承受能力，提高了行星架的适用性和设计灵活性。
34.可选地，如图3所示，立柱2沿径向设置有内侧面2a和外侧面2b，外侧面2b沿周向的长度大于内侧面2a沿周向的长度，外侧面2b与内侧面2a通过连接面2c连接，通过提高外侧面2b的长度提高立柱2横截面积，提高结构强度，通过减小内侧面2a的长度以提高行星架内部空间，连接面2c和外侧面2b的交界处形成连接部2d，连接部2d沿侧板1的周向凸出设置，连接部2d在根部所受集中应力大于其他位置，在连接部2d上设第一卸载槽22，能够明显地提高应力卸载效果。
35.可选地，如图3所示，连接面2c、内侧面2a及外侧面2b在横截面上均呈弧形，连接面2c与外侧面2b通过圆弧面连接，圆弧面为连接部2d，通过设置圆弧面，避免连接面2c与外侧面2b连接处形成尖状的凸出的连接部2d，避免连接部2d发生应力集中，提高了立柱2的可靠性。具体地，弧形可以是圆弧形、椭圆弧形等等，不进行限定。具体地，每个立柱2包括两个连接面2c和两个圆弧面。
36.本实施例中，侧板1上开设有销轴孔11，销轴孔11位于两个立柱2之间，连接面2c在横截面上为凹陷的圆弧形，连接面2c在横截面上的圆弧形与相邻于立柱2的销轴孔11同心，当销轴上安装齿轮时，连接面2c能够对齿轮进行避让，增大齿轮的安装空间，方便安装。
37.侧板1与立柱2形成内部空间，本实施例中，侧板1为圆板，内侧面2a在横截面上为凹陷的圆弧形，内侧面2a在横截面上的圆弧形与侧板1同心，内侧面2a朝向内部设置，能够增大内部空间，方便对内部空间进行利用。
38.本实施例中，侧板1为圆板，外侧面2b在横截面上为外凸的圆弧形，外侧面2b在横截面上的圆弧形与侧板1同心，增大立柱2的横截面积，提高结构强度。
39.可选地，如图2所示，立柱2的同一连接部2d上间隔设有两个第一卸载槽22，两个第一卸载槽22分别靠近两个侧板1设置，两个第一卸载槽22分别用于对立柱2两侧根部的局部高应力进行卸载。
40.其他实施例中，当立柱2只在靠近其中一个侧板1的根部受到较大的集中应力时，立柱2的同一连接部2d上设有一个第一卸载槽22，第一卸载槽22靠近其中一个侧板1设置，根据使用需求及其受力情况进行设置。
41.可选地，如图2所示，立柱2沿侧板1的周向的两个侧面上分别设有连接部2d，两个连接部2d均凹设有第一卸载槽22，以应对两个方向的扭矩，进一步提高了适用性。
42.其他实施例中，当立柱2只有一侧的根部受到较大的集中应力时，也可以只在受集中应力较大的一侧设置第一卸载槽22，根据使用需求及其受力情况进行设置。
43.可选地，如图2所示，第一卸载槽22的深度为h，h＞r/3，通过增加深度，提高第一卸载槽22的应力集中，明显地提高了应力卸载效果，然而深度不能过大以避免影响到立柱2在第一卸载槽22位置的结构强度。
44.可选地，第一卸载槽22为弧形槽或锥形槽或u型槽，通过第一卸载槽22在连接部2d上形成凹陷，提高第一卸载槽22处的应力集中效果。进一步地，弧形槽可以是椭圆弧形或者圆弧形等，不进行限定。本实施例中，如图2所示，弧形槽为圆弧槽。
45.可选地，两个侧板1和多个立柱2的连接结构可以通过铸造一体成型，之后通过机加工在立柱2上加工出第一卸载槽22。
46.经过仿真计算，采用背景技术中的方案时，立柱2圆角21处的最大应力为424mpa，而采用本方案时，立柱2的圆角21处的最大应力下降至359mpa，应力降低幅度为15％，明显地减轻了立柱2根部应力集中现象。
47.实施例二
48.本实施例与实施例一的结构基本相同，相同结构不再赘述，其区别仅在于，如图4所示，立柱2的连接部2d设有第一过渡槽25，第一过渡槽25的两端分别连接两个第二卸载槽23，第一过渡槽25及第二卸载槽23均与立柱2一体成型，方便整体铸造加工，同样能够达到卸载局部高应力的效果。
49.进一步可选地，第一过渡槽25的深度不大于第二卸载槽23的深度，使立柱2沿侧板1的周向的最大深度位于第二卸载槽23处，实现明显地卸载效果。第二卸载槽23的深度不宜过大避免降低了立柱2结构强度。可选地，第一过渡槽25为圆弧形槽、椭圆弧形槽、锥形槽或者u型槽等；本实施例中，第一过渡槽25的槽底为平面，以避免应力集中，第一过渡槽25的槽壁可以为平面、倾斜面或者弧形面等等，不进行限定。
50.经过仿真计算，采用背景技术中的方案时，立柱2圆角21处的最大应力为424mpa，而采用本方案时，立柱2的圆角21处的最大应力下降至343mpa，应力降低幅度为19％，明显地减轻了立柱2根部应力集中现象。
51.实施例三
52.本实施例与实施例一的结构基本相同，相同结构不再赘述，其区别仅在于，如图5所示，立柱2的连接部2d设有第二过渡槽26，第二过渡槽26的两端分别连接两个第三卸载槽24，第二过渡槽26及第三卸载槽24均与立柱2一体成型，方便整体铸造加工，且同样能够达到卸载局部高应力的效果。
53.可选地，第二过渡槽26的深度不大于第三卸载槽24的深度，使立柱2沿侧板1的周向的最大深度位于第三卸载槽24处，实现明显地卸载效果。第三卸载槽24的深度不宜过大避免降低了立柱2结构强度。可选地，第二过渡槽26为圆弧形槽、椭圆弧形槽、锥形槽或者u型槽等；本实施例中，第二过渡槽26的槽底为弧面，第二过渡槽26的槽壁为平面、倾斜面或者弧形面等等，不进行限定；优选地，第二过渡槽26为圆弧槽或椭圆弧形槽。
54.经过仿真计算，采用背景技术中的方案时，立柱2圆角21处的最大应力为424mpa，而采用本方案时，立柱2圆角21处的最大应力下降至343mpa，应力降低幅度为19％，明显地减轻了立柱2根部应力集中现象。
55.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。