[發明專利]大型立式擺線減速器

有效

• 申請號: 201110208556.6
• 申請日: 2011-07-17
• 公開（公告）號: CN102889340A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 吳聲震
• 申請（專利權）人: 吳小杰
• 主分類號: F16H1/32
• 分類號: F16H1/32;F16H57/023
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域??本發明涉及擺線減速技術領域，一種大型立式擺線減速器。

背景技術??本發明人在《新型立式動平衡無針套擺線減速器》(201110089069.2)中指出日本住友6000型和國內X型擺線結構上存在下述問題：(A)針齒殼用長螺釘聯接在機體端面上結構造成機體笨重：(B)采用傳統的“帶針套、兩支點針銷結構”，因而承載能力低、最大速比僅為87；(C)采用傳統的懸臂W輸出軸結構，因而承載能力低、軸向尺寸長。

擺線傳動比之漸開線少齒差傳動，其優點在于(見《機械設計手冊》成大先卷4.16-125頁)：

(1)擺線轉臂軸承載荷只有漸開線齒少齒差的60％左右，即壽命約提高5倍左右；

(2)效率高：單級擺線效率為90-95％，而漸開線少齒差效率為85-90％；

(3)擺線傳動平穩、永不斷齒、銷-擺線輪為滾動嚙合，因而使用壽命長。

但是，國家裝備制造業‘十二五“重大技術裝備自主創新指導目錄所列大型星輪齒輪箱、TB9000系列擺線針輪減速機…傳動的九大產品中，要求TB9000縮小與住友6000型的差距；要求星輪用來制造i＝20～1000，T₂＝1000～5000kNm大型齒輪箱。星輪少齒差結構復雜，價格比NGW行星高35-55％。能否制造大型擺線？深入研究發現制約擺線承載力主要在于：

(一)整體、淬火硬度HRc58-52擺線輪銷孔磨削：

根據銷-輪齒接觸應力公式σ_Jmax＝(8914/Rz)(Ymax?T₂/b)^0.5，承載力T₂與針齒中心圓直徑Dz成正比，天津減速機廠的國內首創主軸旋轉直徑1188mm超大型臥式內孔磨床，就是為了解決X12型擺線輪銷孔的磨削。82版《機械設計手冊》中冊930頁載有更大四種機型：Dz＝750、850、1000及1200，這就要求超大型臥式內孔磨床主軸旋轉直徑高達1350、1620、1840及2000，計算表明，若針齒中心圓半徑Rz＝600、b＝70、Ymax＝1.5并采用半埋齒結構時，四片輪可傳遞T₂＝600000(Nm)，過載1070kNm，承載力與星輪最大機型HJW80D相同。但用整體淬硬擺線輪是不可能，因為不可能制造這麼大的內孔磨床。

(二)僅有4片擺線輪作功難以制造大型、超大型齒輪箱：當由4片增加到8或12片時，扭矩將高達1200或1800kNm.，但這只有采用籠形W輸出機構才能做到；

(三)大型齒輪箱的振動：產生振動最主要因素是現有技術輸入軸偏心軸承均采用圓柱滾子軸承內裝偏心套，因而徑向游隙較大。劉澤九《滾動軸承應用手冊》720頁：“實際使用中軸承徑向游隙將影響到軸承載荷分布、振動、噪聲、摩擦力矩和壽命。”

發明內容??本發明目的創新大承載力系列擺線減速器，一種大型臥式擺線減速器。

技術方案??(1)采用1-5組、每組四片輪、每片輪為鑄鐵件與軸承鋼擺線輪圈裝配結構，一方面使輸入軸上回轉質量處于靜、動平衡狀態，另方面大大簡化工藝，大大提高承載能力；

(2)消除振動：采用兩只單列圓錐滾子軸承背對背組合，徑向游隙控制到接近零；

(3)采用薄壁圓筒機體，機體輸入端內孔緊配半埋齒針齒殼；

(4)采用剛性籠形W輸出機構：用均布柱銷將輸出軸圓盤與均載盤聯接一體，支承軸承置于輪兩側，減短軸向尺寸，輪與輪間裝置圓環板提高柱銷彎曲強度。當擺線輪由一組增加為二組、或三組、或四組、或五組時，由于輪與輪間裝有圓環板，使對應于銷孔的柱銷均處于簡支結構，因而柱銷具有足夠大的彎曲強度，這就是剛性籠形W輸出機構的最大優點。

【取代ZJ2240水泥磨行星減速器計算例】

原設計：電機10極(595rpm)2500kW、i＝42、T₂＝1685kNm、外型φ3000×3890、重量57.4t.現改為四組16片擺線輪結構：6極電機N₁＝2500kW、1000rpm、i＝71、Rz＝500、e＝5.50、K₁＝0.792、K₂＝2.181、Y₁max＝1.542、b＝55mm，針銷rz＝10.0，計算結果：