采用无级加载技术的大功率行星齿轮箱机械封闭试验系统技术方案

采用无级加载技术的大功率行星齿轮箱机械封闭试验系统，涉及一种齿轮箱封闭试验系统。为了解决一般功率封闭试验系统中的加载器需要具有与试验行星齿轮箱相同的功率才能实现加载，加载器存在能源消耗大的问题。本发明专利技术包括驱动机构、封闭齿轮箱、试验行星齿轮箱、若干个联轴器、传动轴I和加载机构；驱动机构的输出轴通过联轴器与封闭齿轮箱的输入端连接，封闭齿轮箱的其中一个输出端通过联轴器与试验行星齿轮箱的输入端连接，试验行星齿轮箱的输出端通过联轴器与加载机构的一个输出端连接；封闭齿轮箱的另一个输出端通过联轴器与传动轴I的一端连接，传动轴I的另一端通过联轴器与加载机构的另一个输出端连接。本发明专利技术主要用于行星齿轮箱的测试。行星齿轮箱的测试。行星齿轮箱的测试。

【技术实现步骤摘要】
采用无级加载技术的大功率行星齿轮箱机械封闭试验系统


[0001]本专利技术涉及一种齿轮箱封闭试验系统，尤其涉及采用无级加载技术的大功率行星齿轮箱机械封闭试验系统。

技术介绍

[0002]齿轮传动是传递功率的重要传动形式，在汽车、船舶、航天、航空、化工等领域的机器和机械设备中已获得了较广泛的应用。行星齿轮传动与普通齿轮传动相比，具有许多独特的特点，其中最显著的特点是在传递功率时它可功率分流。同时，其输入轴和输出轴均在同一轴线上，因此行星齿轮传动具有体积小、质量小、结构紧凑、传动比大、传动效率高等优点，而且行星齿轮传动几乎适用于一切功率和转速范围，所以其不仅适用于高转速、大功率，而且在低速大扭矩的传动装置上获得了广泛的应用。
[0003]随着科技发展和使用需求的提升，行星齿轮传递功率逐渐变大，其运行转速逐渐升高。故需要对行星齿轮箱的传递功率和运行转速进行测试，从行星齿轮箱试验的方法来看，根据其驱动和加载方式的不同，可以分为开式试验系统和封闭功率流式试验系统。开式试验系统主要由动力源、试验齿轮箱和耗功装置组成，其中耗功装置的功率需要与试验行星齿轮箱的功率相等，当试验功率越大时，试验系统的建造费用和规模会随之成倍增加，故这种试验方法一般只适合行星齿轮箱空负荷试验或小型行星齿轮箱的带负荷试验。而封闭功率流式试验系统是将试验行星齿轮箱通过某种形式连接起来，形成封闭状态，并在封闭系统内端串接上加载装置，加载装置即可对试验行星齿轮箱进行加载，也可在试验时，使试验行星齿轮箱内部的封闭功率达到满负荷需求；而驱动它们的拖动功率只需要克服齿轮箱封闭系统的摩擦耗功即可。例如公开号“CN204988721U”公开的“齿轮封闭试验台”的中国专利，为典型的采用封闭功率流式试验系统原理，但是此专利仅提及了试验系统的组成设备，未对陪试齿轮箱的内部结构、具体加载原理等进行论述，所以上述专利并不能知晓如何实现封闭试验台的加载，且只适用于平行轴齿轮或交错轴齿轮试验。

技术实现思路

[0004]本专利技术需要解决的技术问题是：现有的一般功率封闭试验系统中的加载器需要具有与试验行星齿轮箱相同的功率才能实现加载，加载器存在能源消耗大的问题；进而提供一种采用无级加载技术的大功率行星齿轮箱机械封闭试验系统，该试验系统可用于行星齿轮箱的性能试验，尤其适用于大功率行星齿轮箱性能试验，还可用于平行轴齿轮箱的全转速全负荷性能试验；且该试验系统采用较小功率的加载器就可以实现试验行星齿轮箱所需的扭矩。
[0005]本专利技术为解决上述技术问题采用的技术方案是：
[0006]采用无级加载技术的大功率行星齿轮箱机械封闭试验系统，它包括驱动机构、封闭齿轮箱、试验行星齿轮箱、若干个联轴器、传动轴I和加载机构；所述的封闭齿轮箱和加载机构均具有两个输出端和一个输入端；所述驱动机构的输出轴通过一个联轴器与封闭齿轮
箱的输入端连接，所述封闭齿轮箱的其中一个输出端通过一个联轴器与试验行星齿轮箱的输入端连接，所述试验行星齿轮箱的输出端通过一个联轴器与加载机构的一个输出端连接；所述封闭齿轮箱的另一个输出端通过一个联轴器与传动轴I的一端连接，传动轴I的另一端通过一个联轴器与加载机构的另一个输出端连接，所述的封闭齿轮箱、试验行星齿轮箱、传动轴I和加载机构整体组成一个机械功率封闭链；
[0007]所述的加载机构包括加载齿轮箱、加载器和传动轴II；所述的加载齿轮箱包括齿轮箱体、输出轴Ⅰ、太阳轮、若干个行星轮、行星架、内齿圈、齿轮轴、支撑轴、齿轮Ⅰ、齿轮Ⅱ和输出轴Ⅱ；所述的太阳轮、若干个行星轮、行星架、内齿圈和齿轮轴形成第一级传动；所述的齿轮轴、齿轮Ⅰ和齿轮Ⅱ形成第二级传动；
[0008]所述的内齿圈具有输入端与输出端；所述的齿轮轴为两端带有齿轮的轴体，其中一端作为输入端，另一端作为输出端；所述的输出轴Ⅱ、支撑轴与输出轴Ⅰ由上至下并排安装在齿轮箱体内，所述的传动轴II与输出轴Ⅰ同轴设置；所述输出轴Ⅰ的一端伸出齿轮箱体并与试验行星齿轮箱的输出端相连接，所述的太阳轮套装或一体设置在输出轴Ⅰ的另一端上；所述输出轴Ⅱ的一端伸出齿轮箱体并与传动轴I的一端连接，所述的齿轮Ⅱ套装或一体设置在输出轴Ⅱ上；所述的齿轮Ⅰ套装或一体设置在支撑轴上；所述的太阳轮处于内齿圈的输入端内，所述的太阳轮通过若干个所述的行星轮与内齿圈的输入端相啮合；若干个所述的行星轮安装在行星架的输出端上，行星架的输入端通过传动轴II与加载器的输出端相连接；所述的齿轮轴套装在传动轴II上，齿轮轴的输入端与内齿圈的输出端的相啮合，齿轮轴的输出端与齿轮Ⅰ相啮合，齿轮Ⅰ与齿轮Ⅱ相啮合。
[0009]进一步的，所述的内齿圈包括一体设置的输入端内齿圈、输出端内齿圈和连接筒体，所述的输入端内齿圈与输出端内齿圈通过连接筒体进行连接，所述连接筒体的侧壁的截面形状为L形，输入端内齿圈的内径大于输出端内齿圈的内径；所述的太阳轮处于输入端内齿圈内，并通过若干个所述的行星轮与输入端内齿圈相啮合；齿轮轴的输入端处于输出端内齿圈内，并与输出端内齿圈相啮合。
[0010]进一步的，所述的齿轮轴包括一体设置的输入端齿轮、输出端齿轮和空心轴；所述的输入端齿轮设置在空心轴的一端，输出端齿轮设置在空心轴的另一端；所述的齿轮轴通过空心轴套在传动轴II上；所述的输入端齿轮与输出端内齿圈的内齿相啮合，齿轮轴的输出端齿轮与齿轮Ⅰ相啮合。
[0011]进一步的，所述的试验系统还包括转速扭矩仪I和转速扭矩仪II；所述封闭齿轮箱的其中一个输出端通过一个联轴器与转速扭矩仪I的一端连接，转速扭矩仪I的另一端通过一个联轴器与试验行星齿轮箱的输入端连接，所述试验行星齿轮箱的输出端通过一个联轴器与转速扭矩仪II的一端连接，转速扭矩仪II的另一端通过一个联轴器与加载齿轮箱所述的输出轴Ⅰ的一端连接。
[0012]进一步的，所述的加载器选用液压马达或电机。
[0013]本专利技术与现有技术相比产生的有益效果是：
[0014]1、本申请适用于各种行星齿轮箱的全转速全负荷的性能试验，尤其适用于大功率行星齿轮箱；还可用于平行轴齿轮箱的全转速全负荷性能试验。
[0015]2、本申请的机械封闭试验系统的驱动机构功率仅为克服试验系统内的摩擦功耗，行星齿轮箱试验功率由机械功率封闭系统内的加载器加载，加载器通过加载齿轮箱可以较
小的功率实现较大扭矩的加载，能源消耗小，并且实时任意无级加载，原理清晰，结构简单，易于实现。
附图说明
[0016]附图作为本申请的一部分，用来提供对本专利技术的进一步的理解。
[0017]图1为本专利技术的整体结构示意图。
[0018]图2为加载齿轮箱的结构示意图。
[0019]图3为内齿圈与齿轮轴连接的结构示意图。
[0020]附图标记说明：1
‑
驱动机构；2
‑
封闭齿轮箱；3
‑
加载齿轮箱；3
‑1‑
齿轮箱体；3
‑2‑
输出轴Ⅰ；3
‑3‑
太阳轮；3
‑4‑
行星轮；3...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.采用无级加载技术的大功率行星齿轮箱机械封闭试验系统，它包括驱动机构(1)、封闭齿轮箱(2)、试验行星齿轮箱(5)、若干个联轴器(6)、传动轴I(9)和加载机构；所述的封闭齿轮箱(2)和加载机构均具有两个输出端和一个输入端；所述驱动机构(1)的输出轴通过一个联轴器(6)与封闭齿轮箱(2)的输入端连接，所述封闭齿轮箱(2)的其中一个输出端通过一个联轴器(6)与试验行星齿轮箱(5)的输入端连接，所述试验行星齿轮箱(5)的输出端通过一个联轴器(6)与加载机构的一个输出端连接；所述封闭齿轮箱(2)的另一个输出端通过一个联轴器(6)与传动轴I(9)的一端连接，传动轴I(9)的另一端通过一个联轴器(6)与加载机构的另一个输出端连接，所述的封闭齿轮箱(2)、试验行星齿轮箱(5)、传动轴I(9)和加载机构整体组成一个机械功率封闭链；其特征在于：所述的加载机构包括加载齿轮箱(3)、加载器(4)和传动轴II(10)；所述的加载齿轮箱(3)包括齿轮箱体(3
‑
1)、输出轴Ⅰ(3
‑
2)、太阳轮(3
‑
3)、若干个行星轮(3
‑
4)、行星架(3
‑
5)、内齿圈(3
‑
6)、齿轮轴(3
‑
7)、支撑轴(3
‑
8)、齿轮Ⅰ(3
‑
9)、齿轮Ⅱ(3
‑
10)和输出轴Ⅱ(3
‑
11)；所述的太阳轮(3
‑
3)、若干个行星轮(3
‑
4)、行星架(3
‑
5)、内齿圈(3
‑
6)和齿轮轴(3
‑
7)形成第一级传动；所述的齿轮轴(3
‑
7)、齿轮Ⅰ(3
‑
9)和齿轮Ⅱ(3
‑
10)形成第二级传动；所述的内齿圈(3
‑
6)具有输入端与输出端；所述的齿轮轴(3
‑
7)为两端带有齿轮的轴体，其中一端作为输入端，另一端作为输出端；所述的输出轴Ⅱ(3
‑
11)、支撑轴(3
‑
8)与输出轴Ⅰ(3
‑
2)由上至下并排安装在齿轮箱体(3
‑
1)内，所述的传动轴II(10)与输出轴Ⅰ(3
‑
2)同轴设置；所述输出轴Ⅰ(3
‑
2)的一端伸出齿轮箱体(3
‑
1)并与试验行星齿轮箱(5)的输出端相连接，所述的太阳轮(3
‑
3)套装或一体设置在输出轴Ⅰ(3
‑
2)的另一端上；所述输出轴Ⅱ(3
‑
11)的一端伸出齿轮箱体(3
‑
1)并与传动轴I(9)的一端连接，所述的齿轮Ⅱ(3
‑
10)套装或一体设置在输出轴Ⅱ(3
‑
11)上；所述的齿轮Ⅰ(3
‑
9)套装或一体设置在支撑轴(3
‑
8)上；所述的太阳轮(3
‑
3)处于内齿圈(3
‑
6)的输入端内，所述的太阳轮(3
‑
3)通过若干个所述的行星轮(3
‑
4)与内齿圈(3
‑
6)的输入端相啮合；若干个所述的行星轮(3
‑
4)安装在行星架(3
‑
5...

【专利技术属性】
技术研发人员：常山，蒋立冬，傅琳，刘永恒，盛贵宾，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七零三研究所，
类型：发明
国别省市：