[发明专利]行星架及制造该行星架的工艺和设备

说明书

本发明涉及无连结部的一体式行星架、制造该一体式行星架的方法以及制造该一体式行星架的设备。与常规生产的多件连结的行星架或由铸造工艺制成的一体式行星架相比，这种一体制造的部件具有更好的强度。本发明提供一种可被用于制造行星架的热锻工艺。该制造工艺包括正挤压然后反挤压坯料。接下来是弯曲操作，然后接着是压平操作。随后是锻后热处理和诸如喷丸处理的其它处理。最后实施机械加工以获得最终的一体形成的行星架。正挤压操作、反挤压操作、弯曲操作和压平操作在具有足够能量和负载能力的压机或锻锤上完成。优选地，这些操作在液压机上执行以便实现所需的准确度和精密度。

技术领域

本发明涉及一种行星架。特别地，本发明涉及用在车辆的动力传动系统中的行星架。更特别地，本发明涉及一种一体式行星架及制造该一体式行星架的热锻工艺。

背景技术

行星架被用在周转齿轮系统中。周转齿轮系统或行星齿轮系统包含如下给出的三种类型的齿轮：

1、太阳齿轮(通常仅一个)

2、行星齿轮(多于一个)

3、齿圈。

该齿轮系统以类似于太阳系中的太阳和各种行星的行星系统的方式工作。太阳齿轮在系统的中心(类似于太阳系中的太阳)。行星齿轮(通常为两个或更多)与太阳齿轮啮合且围绕其旋转。齿圈与行星齿轮啮合。旋转运动从太阳齿轮传递到行星齿轮到齿圈或以其它方式围绕。

行星齿轮通常被安装到被称为架的可移动部分上。太阳齿轮和行星架的旋转轴相同，但是它们可以独立于彼此旋转。周转齿轮系统中所有齿轮的旋转轴彼此大致平行(对于一些特定情况它们可以是成角度的)。

当需要非常高扭矩的传动或非常高的传动比时，使用行星齿轮系统或周转齿轮系统。在运动传动期间，多个行星齿轮将旋转运动从太阳齿轮传递到齿圈(或反之亦然)。传动扭矩或负载在行星齿轮之间均等分配。与标准平行轴齿轮系相比，行星齿轮系统或周转齿轮系统被设计为提供高动力密度，并且适于用在非常大的自动倾卸卡车、翻斗卡车等的传动系统中。

如先前解释的，行星架承载所有行星齿轮。它具有两个圆柱形部分/区段。如图1中示出的，较大圆柱形区段(1A)是中空的，其两端被封闭或被覆盖。封闭端中的一个具有轴可以穿过的中心孔。另一方面，轴型延伸部(2)被提供。中空圆柱形部分(1A)在其侧表面上具有窗口(3)。行星齿轮通过窗口(3)被安装在中空圆柱形部分(1A)中。太阳齿轮被安装在穿过行星架的中心孔的轴上。行星架的轴和太阳齿轮的轴相同，而各个行星齿轮的轴和太阳齿轮的轴彼此平行。

行星架被用在大型翻斗卡车或自动倾卸车等的传动系统中。由于行星架的复杂几何机构，其通常典型地通过锻造被制造成两个部分(在图1A和图1B中被表示为部分1和部分2)，然后被连结在一起以实现最终形状。然后，单独制造的各个部分(部分1和部分2)通过焊接或螺栓连接被连结在一起。在一些情况下，金属片材锻造工艺也用于制造各个部分(部分1和部分2)。

若干专利或专利申请公开了行星架。然而，均未公开使用热锻方法制成且用在汽车工业中的一体式行星架。

专利CN103615525A和CN104148797B均公开以两部分制造行星架，然后通过EBW或焊接或螺栓连接将它们连结。

专利US3667324、US3842481、US4043021、US5558593、US7214160以及US4721014均公开使用金属片材形成制成的行星架，并且典型地形成行星架的两个板构件使用连结(焊接、螺栓连接等)方法被连结在一起。这些专利均没有公开一体形成的行星架。

美国专利9702451公开一种结构上开放且将需要封闭的行星架。此外，该专利没有公开制造行星架的方法。

中国专利CN103769825使用制造不具有封闭结构的行星架的冷锻方法，其将需要单独的封闭盖。