一级行星齿轮减速器NWG51
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一级行星齿轮减速器NWG51
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专利名称行星增速齿轮装置的制作方法
技术领域本实用新型涉及齿轮箱，尤其涉及一种行星增速齿轮装置。
背景技术风力发电齿轮箱由于传递功率很大，设计寿命长达20年，因此传统的一级行星、二级平行轴的设计往往体积庞大，造成风力发电机组机舱空间狭窄、拥挤，使机舱承受较大的重量。 有新的设计将风机主轴縮短集成在齿轮箱内，齿轮配置为二级行星、一级平行轴，从而在没有增加总长度的情况下，减小了径向尺寸；但设计组装、维护均不方便。[0004] 所以，需要设计一种新型的行星增速齿轮装置。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种结构紧凑、载荷分布均匀、装拆方便且制造成本更低的行星增速齿轮装置。[0006] 本实用新型的目的通过以下技术方案来实现 包括箱体、主轴、行星架、行星轮和太阳轮，所述箱体包含第一级箱体、第二级箱体、第三级箱体和第四级箱体，所述第二级箱体与第一级箱体之间设有第一级内齿圈，第三级箱体与第二级箱体之间设有第二级内齿圈，所述第一级箱体、第一级内齿圈、第二级箱体、第二级内齿圈、第三级箱体、第四级箱体依次连接；主轴通过轴承分别安装在第一级箱体和第二级箱体中，主轴、第一级行星架、第一级太阳轮、第二级行星架、第二级太阳轮、平
行轴齿轮同轴，第一级行星架位于第一级箱体与第二级箱体之间且装配在主轴上，特点是
所述第一级行星架周边均匀设置3个第一级行星轮，第一级行星轮与第一级内齿圈、第一
级太阳轮啮合；第二级行星架置于第二级箱体与第三级箱体之间且装配在第一级太阳轮端
部的花键上，第二级行星架周边均匀设置3个第二级行星轮，第二级行星轮与第二级内齿
圈、第二级太阳轮啮合；在第三级箱体与第四级箱体之间通过轴承平行安装平行轴齿轮和
输出齿轮轴，所述第四级箱体包括上箱体和下箱体，上箱体通过螺栓与下箱体连接，平行轴
齿轮装配在第二级太阳轮端部的花键轴上，平行轴齿轮与输出齿轮轴上的齿轮啮合。 进一步地，上述的行星增速齿轮装置，其中，所述第一级行星轮、第二级行星轮和
平行轴齿轮均采用斜齿轮，相应地，与所述第一级行星轮相啮合的第一级内齿圈、第一级太
阳轮均采用斜齿结构，与所述第二级行星轮相啮合的第二级内齿圈、第二级太阳轮均采用
斜齿结构，与所述平行轴齿轮相啮合的输出齿轮轴上齿轮也采用斜齿结构。 更进一步地，上述的行星增速齿轮装置，其中，所述平行轴齿轮的旋向与第二级太
阳轮的旋向相同；平行轴齿轮和第二级太阳轮的螺旋角通过计算分别确定，平行轴齿轮的
分度圆直径与其螺旋角的正切值的比值和第二级太阳轮的分度圆直径与其螺旋角的正切
值的比值相等，使两个齿轮产生的轴向力大致相等。 再进一步地，上述的行星增速齿轮装置，其中，所述第一级行星架通过锥套过盈装
3配在主轴上，主轴的轴颈通过轴承支承在第一级箱体中。 本实用新型技术方案的实质性特点和进步主要体现在 采用两级行星、一级平行轴齿轮传动增速，高速级采用组合分级箱体，低速端采用行星轮系传递扭矩，行星轮系与平行轴系之间用箱体连接。集成主轴，使传动系统结构紧凑，重量减轻；主轴用齿轮箱内的轴承支撑，减少了轴承数量，减小了轴承尺寸，降低制造成本；行星齿轮系均采用三个行星，使载荷更好地分布于各行星；整个装置组装、拆卸、维护非常方便，生产成本低，具有很高的可靠性。
以下结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明[0014]
图1 :本实用新型的结构示意图；[0015]
图中各附图标记的含义见下表[0016]
附图标 记含义附图标 记含义附图标 记含义
1主轴2第一级箱体3第一级行星架
4第一级内齿圈5第一级行星轮6第一级行星轴
7第一级太阳轮8第二级箱体9第二级行星架
10第二级行星轴11第二级行星轮12第二级内齿圈
13第二级太阳轮14第三级箱体15平行轴齿轮
16输出齿轮轴17第四级箱体18密封装置
具体实施方式如图l所示，行星增速齿轮装置，主要包括主轴1、第一级行星架3、第一级行星轮5、第一级太阳轮7、第二级箱体8、第二级行星架9、第二级行星轮11、第二级太阳轮13、第三级箱体14、第四级箱体17、平行轴齿轮15和输出齿轮轴16，第一级箱体2与第二级箱体8之间设有第一级内齿圈4，第二级箱体8与第三级箱体14之间设有第二级内齿圈12，第一级箱体2与第一级内齿圈4、第二级箱体8之间，第二级箱体8与第二级内齿圈12、第三级箱体14之间以及第三级箱体14与第四级箱体17之间均通过螺栓连接。主轴1通过轴承分别安装在第一级箱体2和第二级箱体8中，主轴1、第一级行星架3、第一级太阳轮7、第二级行星架9、第二级太阳轮13、平行轴齿轮15同轴，第一级行星架3位于第一级箱体2与第二级箱体8之间，第一级行星架3通过锥套过盈联接装配在主轴1上，第一级行星架3周边均匀设置3个第一级行星轮5，第一级行星轮5同时与第一级内齿圈4、第一级太阳轮7啮合。第二级行星架9置于第二级箱体8与第三级箱体14之间，第一级太阳轮7的端部设有花键，花键与第二级行星架9连接，第二级行星架9周边均匀设置3个第二级行星轮11，第二级行星轮11同时与第二级内齿圈12、第二级太阳轮13啮合。平行轴齿轮15与输出齿轮轴16通过轴承平行安装在第三级箱体14和第四级箱体17之间，第四级箱体17包括上箱体和下箱体，上箱体通过螺栓与下箱体连接，输出齿轮轴16上设有齿轮，第二级太阳轮13的端部设有花键，花键与带动平行轴齿轮15的花键轴19连接，平行轴齿轮15与输出齿轮轴16上的齿轮啮合。在输出齿轮轴16与第四级箱体17结合处设有密封装置18。[0018] 其中，第一级行星轮5、第二级行星轮11和平行轴齿轮15均采用斜齿轮，相应地，与第一级行星轮5相啮合的第一级内齿圈4、第一级太阳轮7均采用斜齿结构，与第二级行星轮11相啮合的第二级内齿圈12、第二级太阳轮13均采用斜齿结构，与平行轴齿轮15相啮合的输出齿轮轴上齿轮16也采用斜齿结构。 平行轴齿轮15的旋向与第二级太阳轮13的旋向相同，且平行轴齿轮的分度圆直径与其螺旋角的正切值的比值和第二级太阳轮的分度圆直径与其螺旋角的正切值的比值
相等，即平行轴齿轮的螺旋角与第二级太阳轮的螺旋角满足公式7^7 = 7^，式中dl为
平行轴齿轮的分度圆直径，d2为第二级太阳轮的分度圆直径，13 1为平行轴齿轮的螺旋角，P 2为第二级太阳轮的螺旋角。 齿轮箱由四级箱体组成，齿轮传动按照两级行星、一级平行轴进行配置，其中第一级行星齿圈装配在第一、二级箱体之间，第二级行星齿圈装配在第二、三级箱体之间，平行轴齿轮装配在第四级箱体内。主轴与第一级行星轮系的行星架采用过盈锥套连接在一起，在主轴轴颈和行星架轴承座位置分别由轴承支承。行星轮系均配置了 3个行星，采用了NGW形式，输入端为行星架，输出端为太阳轮，齿圈固定在箱体上。高速级采用组合式箱箱体，其中第三级与第四级箱体沿轴向连接，第四级箱体分上下两部分，采用螺栓连接。平行轴齿轮一端通过轴承安装在第三级箱体上，一端安装在第四级箱体中。所有的齿轮均采用斜齿轮，其中第二级太阳轮13与平行轴齿轮15具有相同的旋向，齿轮螺旋角的大小以使第二级太阳轮13与平行轴齿轮15各自产生的轴向力大致相等而可以相互抵消为原则来设计。由于第二级太阳轮13与平行轴齿轮15具有相同的旋向，这两个齿轮所产生的轴向力能够部分地相互抵消，从而能够部分地降低大齿轮轴轴承的轴向载荷。具有更好技术效果的改进是除第二级太阳轮13与平行轴齿轮15的旋向相同外，平行轴齿轮15的螺旋角与第二级太阳
轮13的螺旋角满足公式&formula&formula see original document page 5&/formula& 式中dl为平行轴齿轮的分度圆直径，d2为第二级太阳轮的分度圆直径，13 1为平行轴齿轮的螺旋角，P2为第二级太阳轮的螺旋角。 也就是说，当平行轴齿轮15的旋向与第二级太阳轮13的旋向相同，且平行轴齿轮的分度圆直径与其螺旋角的正切值的比值和第二级太阳轮的分度圆直径与其螺旋角的正切值的比值相等时，两个齿轮所产生的轴向力大致相等而可以全部相互抵消，从而大大降低了大齿轮轴轴承的轴向载荷。太阳轮轴与平行轴齿轮轴轴向固定，高速轴端设置轴承座，方便高速齿轮轴及其轴承的维护。[0023] 具体使用时，动能由主轴1带动第一级行星架3旋转，行星架3的转动使第一级行星轮5围绕第一级太阳轮7转动，第一级行星轮6同时与第一级内齿圈5、第一级太阳轮7啮合，使第一级太阳轮7产生自转，第一级太阳轮7转动带动第二级行星架9同步转动，第二级行星架9转动使第二级行星轮11围绕第二级太阳轮13转动，使第二级太阳轮13产生自转，第二级太阳轮13转动带动平行轴齿轮15同步转动，在两级行星轮太阳轮变速后，最后由输出齿轮轴16带动发电机发电。 上述装置用于在轮毂与齿轮箱之间传递扭矩的主轴集成在齿轮箱中，减小了主轴的长度。虽然由于第二级行星齿轮系增加了一定轴向长度，但该设计总体上使传动系统轴向尺寸减小，同时由于行星轮系可以传递更大的功率密度，从而使齿轮箱径向尺寸也可以设计得更小。高速级采用组合式箱体，其中第三级与第四级箱体沿轴向连接，第四级箱体分上下两部分用螺栓连接；该结构设计减小了制造、装配、维护的难度，降低了制造成本。[0025] 综上所述，本实用新型采用两级行星、一级平行轴齿轮传动增速，高速级采用组合分级箱体，低速端采用行星轮系传递扭矩，行星轮系与平行轴系之间用箱体连接。集成主轴，使传动系统结构紧凑，重量减轻；主轴用齿轮箱内的轴承支撑，减少了轴承数量，减小了轴承尺寸，降低制造成本；行星齿轮系均采用三个行星，使载荷更好地分布于各行星；整个装置组装、拆卸、维护非常方便，生产成本低，具有很高的可靠性。 需要理解到的是上述说明并非是对本实用新型的限制，在本实用新型构思范围内，所进行的添加、变换、替换等，也应属于本实用新型的保护范围。
权利要求行星增速齿轮装置，包括箱体、主轴、行星架、行星轮和太阳轮，所述箱体包含第一级箱体、第二级箱体、第三级箱体和第四级箱体，所述第二级箱体与第一级箱体之间设有第一级内齿圈，第三级箱体与第二级箱体之间设有第二级内齿圈，所述第一级箱体、第一级内齿圈、第二级箱体、第二级内齿圈、第三级箱体、第四级箱体依次连接；主轴通过轴承分别安装在第一级箱体和第二级箱体中，主轴、第一级行星架、第一级太阳轮、第二级行星架、第二级太阳轮、平行轴齿轮同轴，第一级行星架位于第一级箱体与第二级箱体之间且装配在主轴上，其特征在于所述第一级行星架周边均匀设置3个第一级行星轮，第一级行星轮与第一级内齿圈、第一级太阳轮啮合；第二级行星架置于第二级箱体与第三级箱体之间且装配在第一级太阳轮端部的花键上，第二级行星架周边均匀设置3个第二级行星轮，第二级行星轮与第二级内齿圈、第二级太阳轮啮合；在第三级箱体与第四级箱体之间通过轴承平行安装平行轴齿轮和输出齿轮轴，所述第四级箱体包括上箱体和下箱体，上箱体通过螺栓与下箱体连接，平行轴齿轮装配在第二级太阳轮端部的花键轴上，平行轴齿轮与输出齿轮轴上的齿轮相啮合。
2. 根据权利要求l所述的行星增速齿轮装置，其特征在于所述第一级行星轮、第二级 行星轮和平行轴齿轮均为斜齿轮，相应地，与所述第一级行星轮相啮合的第一级内齿圈、第 一级太阳轮均为斜齿结构，与所述第二级行星轮相啮合的第二级内齿圈、第二级太阳轮均 为斜齿结构，与所述平行轴齿轮相啮合的输出齿轮轴上齿轮也为斜齿结构。
3. 根据权利要求1或2所述的行星增速齿轮装置，其特征在于所述平行轴齿轮的旋 向与第二级太阳轮的旋向相同。
4. 根据权利要求3所述的行星增速齿轮装置，其特征在于所述平行轴齿轮的分度圆 直径与其螺旋角的正切值的比值和第二级太阳轮的分度圆直径与其螺旋角的正切值的比 值相等。
5. 根据权利要求1所述的行星增速齿轮装置，其特征在于所述第一级行星架通过锥 套过盈装配在主轴上，主轴的轴颈通过轴承支承在第一级箱体中。
专利摘要本实用新型涉及行星增速齿轮装置，在第二级箱体与第一级箱体之间设有第一级内齿圈，第三级箱体与第二级箱体之间设有第二级内齿圈，第一级箱体、第一级内齿圈、第二级箱体、第二级内齿圈、第三级箱体、第四级箱体依次连接；主轴通过轴承分别安装在第一级箱体和第二级箱体中，第一级行星架装配在主轴上，第一级行星架周边设置3个第一级行星轮，第一级行星轮与第一级内齿圈、第一级太阳轮啮合；第二级行星架装配在第一级太阳轮端部的花键上，第二级行星架周边设置3个第二级行星轮，第二级行星轮与第二级内齿圈、第二级太阳轮啮合；平行轴齿轮装在第二级太阳轮端部的花键轴上，平行轴齿轮与输出齿轮轴上齿轮啮合。该装置组装、拆卸、维护非常方便。
文档编号F16H1/36GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者刘显高, 张保松, 王志勇, 靳国忠 申请人:南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司销售负责人：李荣耀 经理
联系电话：021-
移动电话：
传　　真：
电子邮箱：
产品名称：行星齿轮箱
海关HS编码：&&
已出口地区：
型　　号： P2N/P2L/L2S/P2K/P3N/P3S/P3K
国际认证：
P系列上海长城行星齿轮减速机
series planetary gear units
P2N-二级行星同心轴齿轮箱 P2N9/P2N10/P2N11/P2N12/P2N13/P2N14/P2N16/P2N17/P2N18/P2N19/P2N20/P2N21/P2N22/P2N23/P2N24/P2N25/P2N26/P2N27/P2N28/P2N29/P2N30/P2N31/P2N32/P2N33/P2N34；P2L-二级行星+锥齿直交轴齿轮箱 P2L9/P2L10/P2L11/P2L12/P2L13/P2L14/P2L15/P2L16/P2L17/P2L18/P2L19/P2L20/P2L21/P2L22/P2L23/P2L24/P2L25/P2L26/P2L27/P2L28/P2L29/P2L30/;P2S-二级行星+斜齿轮平行轴齿轮箱P2S9/P2S10/P2S11/P2S12/P2S13/P2S14/P2S16/P2S17/P2S18/P2S19/P2S20/P2S21/P2S22/P2S23/P2S24/P2S25/P2S26/P2S27/P2S28/P2S29/P2S30/P2S31/P2S32/P2S33/P2S34;P2K-二级行星+斜齿+锥齿轮箱P2K9/P2K10/P2K11/P2K12/P2K13/P2K14/P2K16/P2K17/P2K18/P2K19/P2K20;
P3N-三级行星同心轴齿轮箱P3N9/P3N10/P3N11/P3N12/P3N13/P3N14/P3N16/P3N17/P3N18/P3N19/P3N20/P3N21/P3N22/P3N23/P3N24/P3N25/P3N26/P3N27/P3N28/P3N29/P3N30/P3N31/P3N32/P3N33/P3N34；
P3S-三级行星+斜齿轮平行轴齿轮箱P3S9/P3S10/P3S11/P3S12/P3S13/P3S14/P3S16/P3S17/P3S18/P3S19/P3S20/P3S21/P3S22/P3S23/P3S24/P3S25/P3S26/P3S27/P3S28/P3S29/P3S30/P3S31/P3S32/P3S33/P3S34;P3K-三级行星+斜齿+锥齿直角轴齿轮箱P3K9/P3K10/P3K11/P3K12/P3K13/P3K14/P3K16/P3K17/P3K18/P3K19/P3K20
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