專利名稱：壓縮機(jī)用增速箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種齒輪增速箱結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種應(yīng)用在跨音速軸流壓縮機(jī)實(shí)驗(yàn)臺 上的增速箱。
背景技術(shù)：
壓縮機(jī)作為燃機(jī)的重要組成部分之一，對內(nèi)燃機(jī)的性能具有重要的影響。而壓縮 機(jī)跨音級的設(shè)計水平又很大程度的影響了壓縮機(jī)的性能。所謂跨音速是臨近音速的速度， 通常指0. 8 1. 2倍音速的速度范圍。在跨音速范圍內(nèi)，流場中同時存在亞音速區(qū)和超音 速區(qū)。壓縮機(jī)葉片、飛機(jī)、直升機(jī)旋翼、螺旋漿周圍都可能出現(xiàn)跨音速氣流。其特點(diǎn)是常在 局部超音速區(qū)的下游出現(xiàn)激波，以及由于激波與附面層相互干擾而引起氣流分離。在壓縮 機(jī)上，跨音速會使動葉片頂部氣動力出現(xiàn)劇烈而不規(guī)律的變化，如果設(shè)計或者運(yùn)行不合理 會導(dǎo)致激波失速和抖振等。在現(xiàn)有技術(shù)中對于增速齒輪箱的介紹還是比較多的，如文獻(xiàn)號 為CN200993189Y的中國專利“壓縮機(jī)用高速齒輪箱”，其包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)有輸入軸、輸 出軸、低速大齒輪和高速小齒輪，所述的箱體包括通過雙頭螺柱連接固定的上箱體、中箱體 和下箱體，箱體和下箱體結(jié)合部設(shè)有軸承座，輸入軸伸入箱體由軸瓦安裝于箱體的軸承座 內(nèi)，輸入軸上設(shè)有一個低速大齒輪，輸入軸兩側(cè)平行且對稱設(shè)置有兩個輸出軸，輸入軸上側(cè) 設(shè)有與之平行的輸出軸，三個輸出軸兩端均伸出箱體由軸瓦安裝于箱體的軸承座內(nèi)，其端 部均設(shè)有螺紋孔，輸出軸上均設(shè)有高速小齒輪且同時與低速大齒輪嚙合。上述結(jié)構(gòu)是現(xiàn)在 很普遍采用的一種齒輪箱結(jié)構(gòu)，是由三個輸出軸完成兩級傳動，錯位傳動，占地面積大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊，增速比大，設(shè)計合理，不會產(chǎn)生激波失速和抖振的壓 縮機(jī)用增速箱；解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的增速箱結(jié)構(gòu)占地面積大，增速比不能滿足跨音速 輸入轉(zhuǎn)速要求，容易產(chǎn)生激波失速和抖振的技術(shù)問題。本發(fā)明的上述技術(shù)問題是通過下述技術(shù)方案解決的一種壓縮機(jī)用增速箱，包括 箱體，其特征在于在所述的箱體內(nèi)設(shè)有兩級齒輪傳動結(jié)構(gòu)，所述的兩級傳動結(jié)構(gòu)包括第 一級輸入齒輪軸、第一級輸出齒輪軸、第二級輸入齒輪軸、第二級輸出齒輪軸；第一級輸出 齒輪軸與第二級輸入齒輪軸相連，第一級輸出齒輪軸與第二級輸入齒輪軸位于同一主軸線 上，第一級輸入齒輪軸和第二級輸出齒輪軸均位于主軸線的同一側(cè)，并且中心線重合，使得 輸入、輸出在一條直線上。兩級傳動齒輪用這種方式“串聯(lián)”在同一個箱體內(nèi)，形成一個“門” 字形結(jié)構(gòu)，通俗一點(diǎn)講像一扇關(guān)閉的“門”。而傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計是輸入、輸出不在一條直線 上，像一扇打開的“門”。關(guān)閉的“門，，與打開的“門，，相比較，箱體上的軸承孔加工難度就 加大了，但使得齒輪結(jié)構(gòu)變的緊湊，增速箱體積縮小，特別是輸入、輸出在一條直線上，可以 很好的滿足跨音速軸流壓縮機(jī)整體布置要求輸入、輸出在一條直線上的特殊要求。關(guān)閉的 “門”與打開的“門”相比較，箱體拉長了、而寬度變窄了，這樣會使得齒輪結(jié)構(gòu)更緊湊，增速 箱體積更小。由于箱體拉長了，使得箱體上的軸承跨距加大，必然會使加工軸承孔的難度加大了。為了解決這個難題，一方面是在鏜床上設(shè)計專用工裝，采用浮動刀排，另一方面采用 可調(diào)軸承的結(jié)構(gòu)形式來彌補(bǔ)箱體上的軸承孔不同心的缺陷。該增速箱具有增速比大、結(jié)構(gòu) 緊湊、占地面積小的特點(diǎn)，輸出轉(zhuǎn)速達(dá)到了 25000r/min，增速比達(dá)到了 8. 2980作為優(yōu)選，所述的第一級輸入齒輪軸和第二級輸出齒輪軸的軸線重合，第一級輸 入齒輪軸的軸線與第一級輸出齒輪軸的軸線平行。輸入齒輪為大齒輪，輸出齒輪為小齒輪， 輸入和輸出軸相互平行，第一級輸出齒輪軸和第二級輸入齒輪軸是通過聯(lián)軸器連接，兩根 軸位于同一主軸線上，第一級輸入齒輪軸和第二級輸出齒輪軸的軸線重合，此重合的軸線 與主軸線相互平行，結(jié)構(gòu)更為緊湊，同時保證了增速箱的輸入和輸出在同一直線上，滿足跨 音速軸流壓縮機(jī)整體布置要求輸入、輸出在一條直線上的特殊要求。作為優(yōu)選，所述的第一級輸入齒輪軸一端和第二級輸入齒輪軸一端均設(shè)有徑向止 推軸承；第一級輸入齒輪軸另一端和第二級輸入齒輪軸另一端均設(shè)有滑動軸承；所述的第 一級輸出齒輪軸兩端和第二級輸出齒輪軸兩端均設(shè)有徑向軸承。作為優(yōu)選，所述的徑向止推軸承和徑向軸承為可調(diào)軸承，可調(diào)軸承包括軸承本體， 軸承本體包括對稱布置的上本體和下本體，上本體和下本體對接在中心處形成軸孔，在上 本體和下本體對接后形成的軸承本體的外圓周設(shè)有環(huán)形軸承孔槽，在軸承孔槽上開設(shè)有四 個卡槽，在卡槽內(nèi)通過螺栓固定有調(diào)整塊，四個調(diào)整塊呈“十”字均布在軸承本體上，所述的 調(diào)整塊與所述的軸承本體之間設(shè)有調(diào)整墊片。徑向止推軸承和徑向軸承的調(diào)整結(jié)構(gòu)是相同 的，都是通過調(diào)整塊和調(diào)整墊片來實(shí)現(xiàn)調(diào)心。調(diào)整塊外圓與箱體上的軸承孔配合，在調(diào)整 塊和軸承本體之間放置調(diào)整墊片，調(diào)整墊片有多個，通過調(diào)整墊片的數(shù)量，從而調(diào)整軸承本 體的位置，在本體的中心處形成軸孔，本體的位置變動實(shí)現(xiàn)了對軸承中心的調(diào)心，從而有效 地解決箱體軸承孔加工難的問題，保證齒輪的嚙合精度。裝配齒輪時若第一級輸入齒輪軸、 第一級輸出齒輪軸、第二級輸入齒輪軸和第二級輸出齒輪軸兩邊箱體處的軸承孔上下不同 心，則調(diào)整徑向止推軸承或徑向軸承的垂直調(diào)整塊下的可調(diào)墊片來滿足要求，若軸兩邊箱 體處的軸承孔左右不同心，則調(diào)整徑向止推軸承或徑向軸承的水平調(diào)整塊下的可調(diào)墊片來 滿足要求。這樣可以滿足每對齒輪的嚙合精度。在此基礎(chǔ)上，若第一級輸出齒輪軸和第二 級輸入齒輪軸應(yīng)在同一主軸線上偏差太大，超出了鼓形齒聯(lián)軸器的不同心調(diào)節(jié)范圍，可以 用可調(diào)軸承整體來調(diào)節(jié)第一級輸出齒輪軸或第二級輸入齒輪軸各自的中心線，使兩著位于 同一主軸線上。作為優(yōu)選，所述的構(gòu)成兩級傳動結(jié)構(gòu)各個齒輪均為人字齒。該結(jié)構(gòu)具有傳遞運(yùn)動 平穩(wěn)、軸向力互相抵消的優(yōu)點(diǎn)，這樣就不用設(shè)計專門的推力盤結(jié)構(gòu)，能使體積更緊湊，部件 少結(jié)構(gòu)簡單。作為優(yōu)選，所述的第一級輸出齒輪軸的一端通過齒式聯(lián)軸器連接有第二級輸入齒 輪軸，所述的齒輪聯(lián)軸器采用鼓形齒結(jié)構(gòu)，第一級輸出齒輪軸的另一端為手動盤車機(jī)構(gòu)。采 用鼓形齒結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)具有傳遞運(yùn)動可靠，不同心補(bǔ)償能力好的優(yōu)點(diǎn)。作為優(yōu)選，所述的第一級輸入齒輪與第一級輸出齒輪的傳動比為1. 0 5. 5，第二 級輸入齒輪與第二級輸出齒輪的傳動比為1. 5 6. 0。經(jīng)過兩級傳動后轉(zhuǎn)速由3000r/min 升到M893. 04r/min，增速比大，滿足跨音速軸流壓縮機(jī)的高速要求。因此，本發(fā)明的一種壓縮機(jī)用增速箱具備下述優(yōu)點(diǎn)
1、兩級傳動齒輪“串聯(lián)”起來，形成一扇關(guān)閉的“門”字形結(jié)構(gòu)，放在同一箱體內(nèi)，保證輸入輸出在同一軸線上，體積小、結(jié)構(gòu)緊湊；
2、傳動齒輪均采用人字齒，傳遞運(yùn)動平穩(wěn)、軸向力互相抵消，結(jié)構(gòu)簡單，能耗損失?。?br> 3、采用可調(diào)軸承的結(jié)構(gòu)形式，有效地解決箱體軸承孔加工難問題，保證齒輪的嚙合精 度；4、增速比大，輸出轉(zhuǎn)速高。


圖1是本發(fā)明的一種壓縮機(jī)用增速箱的剖視示意圖。圖2是圖1內(nèi)的兩級傳動的齒輪軸分布示意圖。圖3是圖1內(nèi)的徑向軸承的主視剖視示意圖。圖4是圖3的左視剖視示意圖。圖5是圖3的俯視局剖示意圖。圖6是本發(fā)明的應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。實(shí)施例1 如圖1所示，一種壓縮機(jī)用增速箱，包括箱體1，在箱體1內(nèi)布置有兩級 傳動機(jī)構(gòu)。第一級輸入軸輪軸2的一端采用徑向軸承3、另一端采用徑向止推軸承13進(jìn)行 支撐，第一級輸入齒輪軸2上有第一級輸入大齒輪4，通過齒輪嚙合傳動，帶動第一級輸出 齒輪軸5旋轉(zhuǎn)，第一級輸出齒輪軸5與第一級輸入齒輪軸2平行，在第一級輸出齒輪軸5上 有第一級輸出小齒輪6，第一級輸出齒輪軸6的兩端通過徑向軸承3支撐，第一級輸出齒輪 軸5的一端設(shè)計為手動盤車結(jié)構(gòu)，第一級輸出齒輪軸5的另一端通過鼓式齒結(jié)構(gòu)的齒式聯(lián) 軸器8連接有第二級輸入齒輪軸9，第二級輸入齒輪軸9上有第二級輸入大齒輪10，通過第 二級輸入大齒輪10與第二級輸出小齒輪11嚙合，第二級輸入齒輪軸10帶動第二級輸出齒 輪軸12轉(zhuǎn)動，第二級輸入齒輪軸9的一端采用徑向軸承3、另一端采用徑向止推軸承13進(jìn) 行支撐，而第二級輸出齒輪軸12的兩端通過徑向軸承3進(jìn)行支撐。第二級輸入齒輪軸9和 第二級輸出齒輪軸12平行。如圖2所示，第一級輸入齒輪軸與第二級輸出齒輪軸的軸線重合，第一級輸出齒 輪軸與第二級輸入齒輪軸的軸線重合，第一級輸入齒輪軸和第二級輸出齒輪軸位于第一級 輸入齒輪軸和第二級輸出齒輪軸形成的主軸線的同側(cè)，第一級輸入齒輪軸與第二級輸出齒 輪軸重合的軸線為次軸線，主軸線與次軸線平行，兩級傳動齒輪形成像一扇關(guān)閉的“門”形 式。如圖3和4和5所示，徑向軸承3為分體結(jié)構(gòu)，其包括上本體31和下本體32，上本 體31和下本體32對接在一起形成一個完整的軸承。上本體31和下本體32的橫截面均為 半圓形，兩者對接后，中間形成一個軸孔33，用于穿接齒輪軸，在對接為一個軸承后，在軸承 本體的外圓周表面開設(shè)有環(huán)形的軸承孔槽34，箱體上的軸承孔卡接在軸承孔槽34內(nèi)，從而 將軸承安裝在箱體上。在軸承孔槽34底又開設(shè)了 4個卡槽35，卡槽35以軸孔的圓心為中 心呈“十”字分布，在卡槽內(nèi)有調(diào)整塊36，調(diào)整塊36通過螺栓37固定在軸承本體上，在調(diào)整 塊36和軸承本體之間添加有四組調(diào)整墊片38，調(diào)整墊片38的厚度為0. 05 1. 0mm，通過 增減調(diào)整墊片38的數(shù)量，來調(diào)整軸承孔的軸心。若軸兩邊箱體處的軸承孔的左右不同心，則增減徑向軸承的水平調(diào)整塊下的調(diào)整墊片數(shù)量，比如希望把軸承孔中心向左調(diào)整，就將 右面的調(diào)整墊片數(shù)量增加，將左面的調(diào)整墊片數(shù)量對應(yīng)減少，從而使軸承孔中心向左調(diào)整， 實(shí)現(xiàn)同心。在調(diào)整塊上開設(shè)有油孔39，同時在軸承本體上開設(shè)有與調(diào)整塊上油孔連通的油 孔39。 如圖6所示，在試驗(yàn)臺要求啟動時，驅(qū)動電機(jī)7帶動第一級輸入齒輪軸2旋轉(zhuǎn)，通 過齒輪嚙合帶動第一級輸出齒輪軸5旋轉(zhuǎn)，此時速度從3000r/min升到了 8382. 35r/min, 第一級輸入齒輪2和第一級輸出齒輪5的傳動比為2. 7941 ；因第二級輸入齒輪軸9是通過 齒式聯(lián)軸器8與第一級輸出齒輪軸5相連的，從而這二軸是同轉(zhuǎn)速的；第二級輸入齒輪軸9 通過齒輪嚙合帶動第二級輸出齒輪軸12旋轉(zhuǎn)，第二級輸入齒輪軸9和第二級輸出齒輪軸12 的傳動比為2. 9697，此時速度從8382. 35r/min升到了額定工作轉(zhuǎn)速M(fèi)893. 04r/min，從而 驅(qū)動軸流壓縮機(jī)15轉(zhuǎn)子工作。兩級傳動的總傳動比為8. 2976,實(shí)現(xiàn)了增速箱的輸入和輸出 在同一軸線上，并且實(shí)現(xiàn)了高的增速比。
權(quán)利要求
1.一種壓縮機(jī)用增速箱，包括箱體，其特征在于在所述的箱體內(nèi)設(shè)有兩級齒輪傳動 結(jié)構(gòu)，所述的兩級傳動結(jié)構(gòu)包括第一級輸入齒輪軸、第一級輸出齒輪軸、第二級輸入齒輪 軸、第二級輸出齒輪軸；第一級輸出齒輪軸與第二級輸入齒輪軸相連，第一級輸出齒輪軸與 第二級輸入齒輪軸位于同一主軸線上，第一級輸入齒輪軸和第二級輸出齒輪軸均位于主軸 線的同一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓縮機(jī)用增速箱，其特征在于所述的第一級輸入齒輪軸和 第二級輸出齒輪軸的軸線重合，第一級輸入齒輪軸的軸線與第一級輸出齒輪軸的軸線平 行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮機(jī)用增速箱，其特征在于所述的第一級輸入齒輪 軸一端和第二級輸入齒輪軸一端均設(shè)有徑向止推軸承；第一級輸入齒輪軸另一端和第二級 輸入齒輪軸另一端均設(shè)有滑動軸承；所述的第一級輸出齒輪軸兩端和第二級輸出齒輪軸兩 端均設(shè)有徑向軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓縮機(jī)用增速箱，其特征在于所述的徑向止推軸承和徑向 軸承為可調(diào)軸承，可調(diào)軸承包括軸承本體，軸承本體包括對稱布置的上本體和下本體，上 本 體和下本體對接在中心處形成軸孔，在上本體和下本體對接后形成的軸承本體的外圓周設(shè) 有環(huán)形軸承孔槽，在軸承孔槽上開設(shè)有四個卡槽，在卡槽內(nèi)通過螺栓固定有調(diào)整塊，四個調(diào) 整塊呈“十”字均布在軸承本體上，所述的調(diào)整塊與所述的軸承本體之間設(shè)有調(diào)整墊片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮機(jī)用增速箱，其特征在于所述的構(gòu)成兩級傳動結(jié) 構(gòu)齒輪軸上的各個齒輪均為“人”字齒。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓縮機(jī)用增速箱，其特征在于所述的構(gòu)成兩級傳動結(jié)構(gòu)齒 輪軸上的各個齒輪均為“人”字齒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮機(jī)用增速箱，其特征在于所述的第一級輸出齒輪 軸的一端通過齒式聯(lián)軸器連接有第二級輸入齒輪軸，所述的齒輪聯(lián)軸器采用鼓形齒結(jié)構(gòu)， 第一級輸出齒輪軸的另一端為手動盤車機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓縮機(jī)用增速箱，其特征在于所述的第一級輸出齒輪軸的 一端通過齒式聯(lián)軸器連接有第二級輸入齒輪軸，所述的齒輪聯(lián)軸器采用鼓形齒結(jié)構(gòu)，第一 級輸出齒輪軸的另一端為手動盤車機(jī)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓縮機(jī)用增速箱，其特征在于所述的第一級輸入齒輪 與第一級輸出齒輪的傳動比為1. 0 5. 5，第二級輸入齒輪與第二級輸出齒輪的傳動比為 1. 5 6ο
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓縮機(jī)用增速箱，其特征在于所述的第一級輸入齒輪與第 一級輸出齒輪的傳動比為1. O 5. 5，第二級輸入齒輪與第二級輸出齒輪的傳動比為1. 5 6。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用在跨音速軸流壓縮機(jī)實(shí)驗(yàn)臺上的增速箱。壓縮機(jī)用增速箱，包括箱體，在所述的箱體內(nèi)設(shè)有兩級齒輪傳動結(jié)構(gòu)，所述的兩級傳動結(jié)構(gòu)包括第一級輸入齒輪軸、第一級輸出齒輪軸、第二級輸入齒輪軸、第二級輸出齒輪軸；第一級輸出齒輪軸與第二級輸入齒輪軸相連，第一級輸出齒輪軸與第二級輸入齒輪軸位于同一主軸線上，第一級輸入齒輪軸和第二級輸出齒輪軸均位于主軸線的同一側(cè)。本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)緊湊，增速比大，設(shè)計合理，不會產(chǎn)生激波失速和抖振的壓縮機(jī)用增速箱；解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的增速箱結(jié)構(gòu)占地面積大，增速比不能滿足跨音速輸入轉(zhuǎn)速要求，容易產(chǎn)生激波失速和抖振的技術(shù)問題。
文檔編號F16H1/20GK102086919SQ20101058848
公開日2011年6月8日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者胡治祥, 胡洪偉, 陳迅 申請人:杭州南方通達(dá)齒輪有限公司