[發(fā)明專利]大型行星差動-內(nèi)擺線調(diào)速器

有效

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• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN103089939A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳聲震
• 申請（專利權(quán)）人: 吳小杰
• 主分類號: F16H3/72
• 分類號: F16H3/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及大型齒輪調(diào)速器中技術(shù)領(lǐng)域，一種大型行星差動-內(nèi)擺線調(diào)速器。

背景技術(shù)

(1)《采用機械芯體的星輪減速器或調(diào)速器》ZL200510098706.7：系主功率驅(qū)動單排星輪、調(diào)速電機經(jīng)錐齒輪副驅(qū)動行星調(diào)速；(2)《星輪調(diào)速器》ZL200510098385.0：系主功率驅(qū)動雙排行星、調(diào)速電機經(jīng)錐齒輪副驅(qū)動單排星輪調(diào)速；(3)《行星調(diào)速器》200710097638.1：系主功率驅(qū)動雙排行星、調(diào)速電機經(jīng)錐齒輪副驅(qū)動行星調(diào)速。主要存在問題是：(1)主功率驅(qū)動的單排星輪減速器漸開線少齒差效率低，僅為85-90％(見《機械設(shè)計手冊》成大先卷4.16-125頁)；(2)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格比NGW行星高35-55％；(3)大扭矩機型體積大及輕量化程度低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的提供一種效率高、制造成本低、高輕量化大型行星差動-內(nèi)擺線調(diào)速器，用以取代國家“十二五”中列項的大型星輪減速器，取代大型星輪調(diào)速器。

技術(shù)方案??技術(shù)方案主要是針對擺線承載力的制約因素：

(一)擺線輪銷孔磨削：天津減速機廠首創(chuàng)超大型臥式內(nèi)孔磨床，偏心回轉(zhuǎn)半徑594(mm)，用來磨削X12型擺線輪銷孔。《機械設(shè)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(nèi)孔磨床偏心回轉(zhuǎn)半徑為675-1000。計算表明，若Rz＝600、b＝70、Ymax＝1.5并采用半埋齒結(jié)構(gòu)時，四片輪可傳遞T₂＝600kNm，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(nèi)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(dāng)由4片增加到8或12片時，扭矩將高達1200或1800kNm.，因而必需采用籠形銷軸式輸出機構(gòu)；

(三)大型齒輪箱的振動：產(chǎn)生振動最主要因素是現(xiàn)有技術(shù)輸入軸偏心軸承均采用圓柱滾子軸承內(nèi)裝偏心套，因而徑向游隙較大。劉澤九《滾動軸承應(yīng)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。”技術(shù)方案如下：

(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(jié)構(gòu)，一方面使輸入軸上回轉(zhuǎn)質(zhì)量處于靜、動平衡狀態(tài)，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)半埋齒針齒殼裝置于主機體輸入端內(nèi)孔，采用剛性籠形銷軸式輸出機構(gòu)：用均布柱銷將輸出軸圓盤與均載盤聯(lián)接一體，支承軸承置于兩側(cè)，減短軸向尺寸，當(dāng)擺線輪由一組增為多組時，由于輪與輪間均載圓環(huán)，使柱銷均處于簡支結(jié)構(gòu)，因而具有足夠大的彎曲強度；

(4)副機體內(nèi)裝置行星部件目的使小功率調(diào)速電機具有足夠大調(diào)速扭矩。

(5)內(nèi)擺線嚙合副的特點是互為包絡(luò)線的擺線等距線齒輪作為共軛曲線齒輪機構(gòu)，齒廓曲線多齒密縫接觸，能形成高壓油膜，使嚙合副處于完全潤滑狀態(tài)。內(nèi)擺線嚙合副優(yōu)點在于：(a)單級減速比可達200(《沒有針輪的擺線變速機》機械傳動2006.04)；(b)輪齒彎曲強度高；(c)多齒嚙合傳動平穩(wěn)、承載力高；(d)成本不到行星減速器一半。

內(nèi)擺線嚙合副承載力要高于針齒-擺線輪，為簡化計算下面仍以針齒-擺線輪為例：

【取代ZJ2240水泥磨行星減速器計算例】

原設(shè)計：電機10極(595rpm)2500kW、i＝42、T₂＝1685kNm、外型φ3000×3890、重量57.4t.現(xiàn)改為四組16片擺線輪結(jié)構(gòu)：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(jié)果：

σ_Jmax＝(8914/Rz)(Ymax?T₂/b)^0.5＝(8914/500)(1.542×210652/55)^0.5＝1370(MPa)

徐灝《機械設(shè)計手冊》卷1.4-290頁：[σ_H]＝2300(MPa)，過載2.82倍，達T₂＝4749kNm；

計算結(jié)果表明：外型φ1300×3890，重量減輕55-65％，10極改為6極電機可結(jié)省近20萬元。