一种变截面行星销轴及行星传动机构

摘要

本发明公开了一种变截面行星销轴及行星传动机构，属于机械传动技术领域。所述变截面行星销轴，销轴连接在行星架上，销轴上套设有轴承，轴承上套设有行星轮，销轴的两端分别为电机侧和叶片侧，销轴沿轴向上开设有变截面孔，以使销轴靠近叶片侧的刚度小于销轴靠近电机侧的刚度。所述行星传动机构包括上述的变截面行星销轴。本发明的变截面行星销轴及行星传动机构，通过在靠近叶片侧的销轴上开设变截面孔，消除了销轴发生偏斜，改善了由销轴倾斜引起的行星轮沿齿向载荷分布不均的问题，延长了设置在销轴上的行星轮的使用寿命。

说明书

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种变截面行星销轴及行星传动机构。

背景技术

行星传动机构由于具有同轴输出速比大、体积小及承载能力强等优点而得到广泛应用。行星架是行星齿轮系主要的传力构件之一，其通过销轴和轴承连结行星轮，如图1所示，行星传动机构包括行星架1＇和连接在行星架1＇上的销轴5＇，所述销轴5＇上套设有两个轴承2＇以及设置在两个轴承2＇之间的定距环4＇，所述轴承2＇上套设有行星轮3＇，所述销轴5＇的一端设置有电机，另一端设置有叶片。在受载状态下，通常销轴5＇会发生偏斜，导致与其相连的行星轮3＇受载不均而发生偏载，行星轮3＇局部载荷过大产生塑性变形或胶合而失效。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种变截面行星销轴，消除销轴发生偏斜，改善由销轴倾斜引起的行星轮沿齿向载荷分布不均的问题，延长设置在销轴上的行星轮的使用寿命。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种变截面行星销轴，销轴连接在行星架上，销轴上套设有轴承，轴承上套设有行星轮，销轴的两端分别为电机侧和叶片侧，销轴沿轴向上开设有变截面孔，以使销轴靠近叶片侧的刚度小于销轴靠近电机侧的刚度。

可选地，变截面孔为阶梯孔，阶梯孔至少包括依次设置的第一孔部和第二孔部，第一孔部靠近叶片侧设置，且第一孔部的孔径尺寸大于第二孔部的孔径尺寸。

可选地，变截面孔为锥形孔或喇叭形孔，且变截面孔靠近叶片侧的孔径大于变截面孔靠近电机侧的孔径。

可选地，变截面孔的横截面呈圆形、椭圆形、多边形或异形形状。

可选地，变截面孔为通孔或盲孔。

可选地，销轴上开设有至少一个变截面孔。

可选地，行星架上开设有安装孔，销轴过盈连接在安装孔上，销轴的周向上开设有卸载槽，靠近叶片侧的轴承与行星架抵接的面为抵接面，卸载槽的槽口正对抵接面设置。

可选地，卸载槽为环形槽，环形槽的横截面为矩形、椭圆形、圆形或弧形。

可选地，抵接面到安装孔的孔底距离为L1，卸载槽深入到行星架的宽度为C1，其中，C1≤L1；

靠近叶片侧的轴承的宽度为L2，卸载槽深入靠近叶片侧的轴承的宽度为C2，其中，C2≤0.25L2。本发明的另一个目的在于提供一种行星传动机构。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种行星传动机构，包括上述的变截面行星销轴，提高可靠性和使用方便性。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种变截面行星销轴，通过销轴靠近叶片侧的一侧开设有变截面孔能降低其刚度，即使销轴靠近叶片侧的柔性大于靠近电机侧的柔性，当受到载荷作用时，销轴由于降低刚度而增大形变，消除销轴发生偏斜，改善由销轴倾斜引起的行星轮沿齿向载荷分布不均的问题，进而降低了行星轮的塑性变形，从而延长了设置在销轴上的行星轮的使用寿命。另外，由于变截面孔不影响销轴外周的结构，便于销轴和与之相配合的零部件的组装，提高了销轴的适用性，当改变销轴的柔性无需适应修改其他零部件尺寸，使用方便。

本发明提供的一种行星传动机构，通过采用上述的变截面行星销轴，降低销轴靠近叶片侧的刚度，当受到载荷作用时，使销轴增大形变，进而降低了行星轮的塑性变形，从而延长了行星轮的使用寿命，提高了行星传动机构的可靠性；无需适应修改与销轴配合的其他零部件尺寸，销轴的适用性好，使用方便。

附图说明

图1是现有技术提供的行星传动机构的结构示意图；

图2是本发明的实施例一提供的行星传动机构的结构示意图；

图3是图2的结构尺寸图；

图4是图3的A处放大图。

图5是本发明的实施例二提供的行星传动机构的结构示意图。

图中：

1＇-行星架；2＇-轴承；3＇-行星轮；4＇-定距环；5＇-销轴；

1-行星架；2-轴承；3-行星轮；4-定距环；

5-销轴；51-变截面孔；511-第一孔部；512-第二孔部；513-第三孔部；514-第四孔部；52-卸载槽。

具体实施方式

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。

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。

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。

实施例一

本实施例提供了一种行星传动机构，如图2所示，其包括行星架1和连接在行星架1上的销轴5，销轴5上套设有轴承2，轴承2上套设有行星轮3；具体地，销轴5上相对设置有两个轴承2，两个轴承2之间设置有定距环4，以保证两个轴承2分别抵接在行星架1的两个端面上，定距环4可根据行星架1的安装间距以及轴承2的宽度进行设置；销轴5的两端分别为电机侧和叶片侧，具体地，销轴5的一端设置有电机，另一端设置有叶片，销轴5与电机侧的具体连接方式以及销轴5与叶片的连接方式可参照现有技术，不再赘述。在受载状态下，通常销轴5靠近叶片侧的一侧会发生偏斜，导致与其相连的行星轮3受载不均而发生偏载，行星轮3局部载荷过大产生塑性变形或胶合而失效，影响了行星轮3的使用。

为解决上述问题，本实施例还提供了一种变截面行星销轴，销轴5沿轴向上开设有变截面孔51，以使销轴5靠近叶片侧的刚度小于销轴5靠近电机侧的刚度。由于设置有叶片侧的一侧受到载荷较大，容易使销轴5靠近叶片侧的一侧发生偏斜，因此通过销轴5靠近叶片侧的一侧开设有变截面孔51能降低其刚度，即使销轴5靠近叶片侧的柔性大于靠近电机侧的柔性，当受到载荷作用时，销轴5由于降低刚度而增大形变，消除销轴5发生偏斜，改善由销轴5倾斜引起的行星轮3沿齿向载荷分布不均的问题，进而降低了行星轮3的塑性变形，从而延长了设置在销轴5上的行星轮3的使用寿命。另外，由于变截面孔51不影响销轴5外周的结构，便于销轴5和与之相配合的零部件的组装，提高了销轴5的适用性，当改变销轴5的柔性无需适应修改其他零部件尺寸，使用方便。

可选地，变截面孔51为通孔，靠近叶片侧的变截面孔51的孔径大于靠近电机侧的变截面孔51的孔径；可选地，销轴5靠近叶片侧的变截面孔51为阶梯孔，靠近叶片侧的变截面孔51的孔径大于靠近电机侧的变截面孔51的孔径，阶梯孔具体包括几阶阶梯孔不做限定，只要保证变截面孔51靠近叶片侧的孔径尺寸大于靠近电机侧的孔径尺寸，即销轴5上靠近叶片侧的阶梯孔的各个孔的孔径沿销轴5的轴向依次减小，使销轴5靠近叶片侧的刚度小于靠近电机侧的刚度，即可使销轴5的柔性依次减小。

具体地，当变截面孔51为阶梯孔，阶梯孔至少包括依次设置的第一孔部511和第二孔部512，第一孔部511靠近叶片侧设置，且第一孔部511的孔径尺寸大于第二孔部512的孔径尺寸，通过增大第一孔部511的孔径尺寸，减小销轴5靠近叶片侧实体尺寸，进而减小了销轴5的刚度。

本实施例中，如图2和图3所示，变截面孔51为通孔，且变截面孔51为阶梯孔。具体地，阶梯孔包括依次开设的第一孔部511、第二孔部512、第三孔部513和第四孔部514；具体地，第一孔部511、第二孔部512、第三孔部513和第四孔部514的内径分别为D1、D2、D3和D4，其中，D1＞D2＞D3＞D4；具体地，销轴5的直径为D，D＞D1≥D2≥0.5D，D3≤0.5D，从而保证销轴5在满足刚度要求的基础上具有最大的柔性，从而满足要求销轴5在受载状态下，既能满足刚度要求又能产生最大程度的变形，以降低行星轮3发生变形。

可选地，变截面孔51的横截面呈圆形、椭圆形、多边形或异形形状，具体地，可综合使用需求、结构尺寸以及加工方便性等因素进行确定，不做限定。

过盈配合由于其配合连接紧密，能产生接触刚度，能传递转矩，并承受较大的轴向力。可选地，行星架1上开设有安装孔，销轴5过盈连接在安装孔上，以提高销轴5的接触刚度，提高可靠性。为降低销轴5靠近叶片侧的刚度，提高销轴5的柔性，可选地，销轴5的周向上开设有卸载槽52，靠近叶片侧的轴承2与行星架1抵接的面为抵接面，卸载槽52的槽口正对抵接面设置，以降低销轴5与轴承2之间的接触刚度，以及销轴5与行星架1之间的接触刚度，进而实现了轴承2和行星架1分别与销轴5的卸荷作用。

可选地，卸载槽52为环形槽，环形槽的横截面为矩形、椭圆形、圆形或弧形，优选地，环形槽的横截面为椭圆形、圆形或弧形，以避免卸载槽52上产生应力集中而使销轴5发生折断，提高了销轴5的结构强度。

具体地，如图3和图4所示，抵接面到安装孔的孔底距离为L1，卸载槽52深入到行星架1的宽度为C1，其中，C1≤L1，以减少销轴5与行星架1的接触面积，进而减少接触刚度，实现最大卸载量；可选地，靠近叶片侧的轴承2的宽度为L2，卸载槽52深入靠近叶片侧的轴承2的宽度为C2，其中，C2≤0.25L2，以满足轴承2与销轴5之间安装要求，同时，也能相应减少轴承2与销轴5之间的接触面积，进而减少接触刚度，实现卸载。

实施例二

如图5所示，本实施例提供了一种变截面行星销轴，且本实施例提供的变截面行星销轴与实施例一中的变截面行星销轴的整体结构基本相同，变截面孔51的结构存在差异，本实施例不再对与实施例一相同的结构进行赘述。

本实施例与实施例一的区别在于，变截面孔51为阶梯孔，且变截面孔51为盲孔，变截面孔51开设在靠近叶片侧的销轴5的一侧。具体地，阶梯孔包括依次开设的第一孔部511和第二孔部512，其中，D1＞D2；具体地，销轴5的直径为D，D＞D1≥D2≥0.5D，能满足使用需求，且简化了结构，降低成本。

实施例三

本实施例提供了一种变截面行星销轴，且本实施例提供的变截面行星销轴与实施例一中的变截面行星销轴的整体结构基本相同，变截面孔51的结构存在差异，本实施例不再对与实施例一相同的结构进行赘述。

本实施例与实施例一的区别在于，变截面孔51为锥形孔或喇叭形孔等形状，且变截面孔51靠近叶片侧的孔径大于变截面孔51靠近电机侧的孔径，具体地，变截面孔51可以是通孔也可以是盲孔，只要保证销轴5靠近叶片侧的孔径尺寸大于靠近电机侧的孔径尺寸即可，从而使销轴5靠近叶片侧的刚度小于销轴5靠近电机侧的刚度，满足使用需求，且结构简单。

实施例四

本实施例提供了一种变截面行星销轴，且本实施例提供的变截面行星销轴与实施例一中的变截面行星销轴的整体结构基本相同，变截面孔51的结构存在差异，本实施例不再对与实施例一相同的结构进行赘述。

本实施例与实施例一至实施例三的区别在于，销轴5上开设有至少两个变截面孔51，具体地，各个变截面孔51均匀开设在销轴5上，使销轴5沿周向结构均匀，提高受力均匀性，从而使销轴5变形时的变形量更均匀；具体地，变截面孔51可以是阶梯孔也可以是锥形孔或喇叭形孔，变截面孔51可以是通孔也可以是盲孔，只要保证销轴5靠近叶片侧的刚度小于靠近电机侧的刚度即可，不做限定。

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。