阅读说明：本技术 减速器及润滑方法 (Speed reducer and lubricating method ) 是由 杜宜东 杨思维 张燕 苏新生 蔡智杰 尹伟杰 于 2019-03-13 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种减速器及润滑方法。减速器包括太阳齿轮、与太阳齿轮啮合的行星齿轮以及转动连接于行星齿轮的输出轴构件,太阳齿轮具有沿其轴向设置的内腔,内腔具有第一开口和第二开口,输出轴构件转动连接于第一开口的端面。其中,润滑油由第二开口进入内腔,随着太阳齿轮的转动,润滑油沿内腔的侧壁向第一开口移动,直至从第一开口的端面甩出。本发明提供的减速器具有结构简单且润滑效果佳的优点。(The invention provides a speed reducer and a lubricating method. The speed reducer comprises a sun gear, a planetary gear meshed with the sun gear and an output shaft component which is connected to the planetary gear in a rotating mode, the sun gear is provided with an inner cavity arranged along the axial direction of the sun gear, the inner cavity is provided with a first opening and a second opening, and the output shaft component is connected to the end face of the first opening in a rotating mode. Lubricating oil enters the inner cavity from the second opening, and along with the rotation of the sun gear, the lubricating oil moves towards the first opening along the side wall of the inner cavity until being thrown out of the end face of the first opening. The speed reducer provided by the invention has the advantages of simple structure and good lubricating effect.)

减速器及润滑方法

技术领域

本发明总体来说涉及减速器领域，具体而言，涉及一种具有离心润滑结构的减速器及减速器的润滑方法。

背景技术

太阳齿轮是直升机传动系统的主要功率和载荷的传递零件。目前，国内在研和已服役的减速器的太阳齿轮均采用等壁厚结构设计且仅具有传递扭矩的作用，此结构的主要缺点是重量较大，且不能润滑旋翼轴与太阳齿轮之间的旋转免以及太阳齿轮与行星齿轮之间的齿轮副。

而且，由于太阳齿轮和行星齿轮构成的轮系的结构紧凑，导致润滑系统布置非常困难，造成太阳齿轮与旋翼轴之间只能采用飞溅润滑或油气润滑，此两种润滑方式不能较好地提供润滑效果。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有离心润滑结构的减速器，以解决现有技术中存在的润滑效果差的问题。

本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种减速器的润滑方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供了一种具有离心润滑结构的减速器，所述减速器包括太阳齿轮、与所述太阳齿轮啮合的行星齿轮以及转动连接于所述行星齿轮的输出轴构件，所述太阳齿轮具有沿其轴向设置的内腔，所述内腔具有第一开口和第二开口，所述输出轴构件转动连接于所述第一开口的端面；

其中，润滑油由所述第二开口进入所述内腔，随着所述太阳齿轮的转动，所述润滑油沿所述内腔的侧壁向所述第一开口移动，直至从所述第一开口的端面甩出。

根据本发明一实施方式，所述输出轴构件与所述第一开口的端面之间设置有减磨元件。

根据本发明一实施方式，所述润滑油的入射方向与所述第二开口的端面之间呈一锐角。

根据本发明一实施方式，所述锐角为30°～60°。

根据本发明一实施方式，所述太阳齿轮靠近所述第二开口的部分呈缩口结构。

根据本发明一实施方式，所述太阳齿轮的内腔的侧壁呈倒锥形。

根据本发明一实施方式，所述太阳齿轮为不等壁厚。

根据本发明一实施方式，所述输出轴构件为旋翼轴。

根据本发明一实施方式，所述减速器包括位于所述行星齿轮外侧的固定齿圈，所述固定齿圈与所述行星齿轮啮合。

根据本发明的另一方法，提供减速器的润滑方法，所述减速器如上述任一项所述的减速器，润滑油由所述第二开口进入所述内腔，随着所述太阳齿轮的转动，所述润滑油沿所述内腔的侧壁向所述第一开口移动，直至从所述第一开口的端面甩出。

由上述技术方案可知，本发明的具有离心润滑结构的减速器的优点和积极效果在于：

本发明提供的具有离心润滑结构的减速器，利用太阳齿轮的运转，润滑油通过太阳齿轮的内腔实现减速器零部件的润滑，相比现有技术，本发明的结构简单且润滑效果佳。

另外，由于太阳齿轮的内腔中总会存有一定量的润滑油，该部分润滑油能够延缓太阳齿轮与减磨元件之间的干磨状态的发生，并且延缓太阳齿轮与行星齿轮齿轮副的干磨状态的发生，有效提高了主减速器的干运转能力。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是根据一示例性实施方式示出的一种减速器的局部剖面图。

图2是根据一示例性实施方式示出的一种太阳齿轮的剖面图。

其中，附图标记说明如下：

1、太阳齿轮

11、内腔

111、第一开口

112、第二开口

12、缩口结构

2、行星齿轮

3、输出轴构件

4、减磨元件

5、轴承

6、固定齿圈

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”、“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。用语“一个”、“一”、“该”和“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

请参阅图1，图1中代表性地示出了能够体现本发明原理的具有离心润滑结构的减速器。在该示例性实施方式中，本发明提出的具有离心润滑结构的减速器是以直升机的传动系统为例进行说明的。本领域的普通技术人员应当理解的是，将具有离心润滑结构的减速器应用于其他领域，而对下述的具体实施方式作出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，仍在本发明的保护范围内。

其中，图1是根据一示例性实施方式示出的一种减速器的局部剖面图。图2是根据一示例性实施方式示出的一种太阳齿轮的剖面图。

下面结合上述附图，对本发明提出的具有离心润滑结构的减速器的各主要组成部分的结构、连接方式以及功能关系进行详细说明。

如图1所示，本发明提供的一种具有离心润滑结构的减速器，包括太阳齿轮1、行星齿轮2、输出轴构件3以及固定齿圈6。行星齿轮2啮合于太阳齿轮1，并受太阳齿轮1驱动产生自转和公转。输出轴构件3可以通过轴承5转动连接于行星齿轮2，并通过行星齿轮2的自转和公转带动输出轴构件3转动，同时，输出轴构件3转动连接于太阳齿轮1的一端面。固定齿圈6位于行星齿轮2的外侧，并与行星齿轮2啮合。据此，固定齿圈6的中心轴线与太阳齿轮1的中心轴线以及行星齿轮2的公转中心线重合。

另外，由于减速器结构紧凑，太阳齿轮1的端面与输出轴构件3之间的间隙很小且两者之间的转速不同，为了避免两者在极限工作情况下发生摩擦，在太阳齿轮1的端面与输出轴构件3之间还设置减磨元件4，例如减磨垫。

应当理解的是，在本实施方式中，输出轴构件3可以是旋翼轴，减速器可以是直升机传动系统中的主减速器，当然，减速器及输出轴构件3也可以应用在其他领域。

请继续参阅图1和图2，太阳齿轮1具有沿其轴向设置的内腔11，内腔11具有第一开口111和第二开口112。另外，太阳齿轮1靠近第二开口112的部分呈缩口结构12，使得缩口结构12的内径小于内腔11其他部分的内径，防止进入内腔11中的润滑油从第二开口112滑出。润滑油可以通过喷嘴或其它方式由第二开口112射入内腔11中，其中，润滑油的入射方向可以是与第二开口112的端面之间呈一锐角，作为优选，锐角可以为30度～60°，例如，30°、40°或60°等。当润滑油的入射方向与第二开口112的端面之间存在一定角度时，既保证润滑油可以以最短时间接触内腔11的侧壁，又可最大化利用润滑油的初始动能，使得润滑油能够迅速向第一开口111方向爬升，达到润滑的效果。

下面结合图1详细说明润滑油的流动路径：如图所示，箭头方向即为润滑油的流动路径，润滑油进入内腔11后，喷溅在内腔11的侧壁，由于缩口结构12的内径小于整体内腔11的内径，使得润滑油进入内腔11后不会从第二开口112流出。同时，由于进入内腔11的润滑油具有一定向上方向的初始动能，随着太阳齿轮1的转动，润滑油沿内腔11的侧壁向第一开口111方向爬升，直至从第一开口111的端面甩出。由第一开口111的端面甩出的润滑油起到润滑太阳齿轮1与减磨元件4的作用，同时，也可润滑太阳齿轮1与行星齿轮2之间的齿轮副。

在其他实施方式中，为了使得进入内腔11的润滑油能够提升爬升速度，尽快从第一开口111的端面甩出，太阳齿轮1的内腔11的侧壁设计为倒锥形。当然，内腔11的侧壁也可以设计为其他形状。

另外，本发明提供的减速器，不仅在润滑油压力运行正常的情况下保证太阳齿轮1与减磨元件4的润滑效果，而且当减速器干运转状态(润滑油压力为0)发生时，能够延缓干磨状态的发生。

具体来说，以直升机的主减速器为例进行说明，当主减速器润滑系统失效时，主要转动零件的工作温度急剧升高，减速器便迅速进入干运转状态，减速器可能在短时间内遭到破坏，完全失去功率传递的功能，造成灾难性事故。在直升机领域，为保证直升机的生存能力，要求当主减速器润滑系统失效后，主减速器仍能在规定条件下至少工作30min，以使直升机在这一时间内可以迅速撤离危险环境并安全着陆，因此，润滑系统失效后，如何延长主减速器正常工作的时间尤为重要。

现有技术中，主减速器的润滑大多采用飞溅润滑或油气润滑，当润滑系统失效后，润滑油立即停止供给，主减速器的干运转状态很快发生。然而，本发明提供的减速器，由于润滑油是利用太阳齿轮1的离心旋转通过内腔11向上爬升，从而实现润滑效果。当润滑油压力减为0时，太阳齿轮1的内腔11仍会存有一定量的润滑油，该部分润滑油还会继续向第一开口111的端面爬升，进而延缓了太阳齿轮1与减磨元件4之间的干磨状态的发生，并且延缓了太阳齿轮1与行星齿轮2齿轮副的干磨状态的发生，有效提高了主减速器的干运转能力。

进一步地，在本实施方式中，为了减轻太阳齿轮1的重量，本发明提供的减速器的太阳齿轮1为不等壁厚，例如，如图2所示，太阳齿轮1的非啮合区域的壁厚小于啮合区域的壁厚。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的具有离心润滑结构的减速器仅仅是采用本发明的原理的一个示例。本领域的普通技术人员应当清楚地理解，本发明的原理并非仅限于附图中示出或说明书中描述的装置的任何细节或任何部件。

本发明还提供了一种减速器的润滑方法，减速器可以是上述实施例中的任意一种。其中，润滑油由第二开口112进入内腔11，随着太阳齿轮1的转动，润滑油沿内腔11的侧壁向第一开口111移动，直至从第一开口111的端面甩出。甩出后的润滑油既可润滑太阳齿轮1与输出轴构件3，又可润滑太阳齿轮1与行星齿轮2之间的齿轮副。

另外，太阳齿轮1靠近第二开口112的部分呈缩口结构12，使得缩口结构12的内径小于内腔11其他部分的内径，防止进入内腔11中的润滑油从第二开口112滑出。

另外，为了使得进入内腔11的润滑油能够提升爬升速度，尽快从第一开口111的端面甩出而实现润滑效果，太阳齿轮1的内腔11的侧壁可以设计为倒锥形。当然，内腔11的侧壁也可以设计为其他形状。

综上所述，本发明提供的具有离心润滑结构的减速器，利用太阳齿轮1的运转，润滑油通过太阳齿轮1的内腔11实现减速器零部件的润滑，相比现有技术，本发明的结构简单且润滑效果佳。

另外，当润滑系统正常时，由于太阳齿轮1的内腔11中总会存有一定量的润滑油，该部分润滑油能够延缓太阳齿轮1与减磨元件4之间的干磨状态的发生，并且延缓太阳齿轮1与行星齿轮2齿轮副的干磨状态的发生，有效提高了主减速器的干运转能力。

应可理解的是，本发明不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本发明能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本发明的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本发明延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本发明的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本发明的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本发明。