CN102192274A - 矿磨机锥齿-摆线大传动比减速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及矿磨机减速技术领域，一种矿磨机锥齿-摆线大传动比减速器，其特征在于：由锥齿轮副与摆线传组成，锥齿轮副包括主、从动锥齿轮，摆线传动件中：(A)针齿壳上均布针销半埋孔，不带套针销与半埋孔动配合；(B)W输出机构由输出轴、柱销、均载盘及圆环板组成，W输出机构两侧用轴承支承在机体内孔与端盖内凸缘外圆上，四只单偏心轴承中：一与二及三与四相位差180°，二与三相位相同。有益效果：(1)承载能力提高2-3倍；(2)轴向短45-55％、成本低40-50％；(3)摆线轮反装寿命延长一倍；(4)运转时惯性力和惯性力矩理论上完全平衡。

Description

矿磨机锥齿-摆线大传动比减速器
技术领域
本发明涉及矿磨机减速技术领域，一种矿磨机锥齿-摆线大传动比减速器。
背景技术
中信重工机械公司、洛阳矿山机械设计研究院《矿磨机慢驱传动用锥行星大传动比减速器》200810231115.8以适应矿磨机慢驱动工作需要。该发明行星部份构恩与①成大先《机械设计手册》卷3.图14-5-31；②朱孝录《齿轮传动设计手册》图7-23；③《悬浮均载行星齿轮减速器》95243413.X；④张展《行星差动传动装置》图8-4；⑤饶振钢《行星齿轮传动设计》图10-9相似，因而显式不了发明构思的新颖性、创造性。此外，该发明称传动效率≥97％，但由朱孝录《齿轮传动设手册》1030页、《机械传动装置选用手册》393页；张展《行星差动传动装置》310页：单级(NAD)η＝0.98，因而得出总效率应为：η＝0.984＝0.922。
发明内容
本发明目的提供一种轴向尺寸短45-55％矿磨机锥齿-摆线大传动比减速器。
技术方案
据《机械设计手册》(成大先)卷4.16-127页，现代最先进8275(即日本住友6275)型：外形φ986×1462、2460kg，承载能力：n1＝1000rpm、i＝87、N1＝51.3kW、T2＝39400(Nm)。
下述改进技术方案使本发明具有很高承载能力：
朱孝录《齿轮传动设计手册》6页、《齿轮手册》上，1-12页：摆线效率η＝0.9～0.98＝0.94，因而可取代三级行星行星减速器。
(A)针齿壳(1)上均布的针销半埋孔是将内孔车大至DZ-dz+4e+(0.2-0.4)得到的，式中：DZ-针销中心圆直径，dz-针销直径，e-偏心距，针销(15)不带套，针销(15)与半埋孔动配合，半埋孔开口处两侧尖角修钝。理论计算表明，针销与半埋孔接触应力仅为许用值6-8％，因而针齿壳能够长期使用，不带针套使润滑更好，减速比大至143而毋须抽齿；
(B)传统二片轮改为四片轮：输入轴上偏心的布置是一、二轮间及三、四轮间相位角均错开180°，而二、三轮间相位角相同，优点在于：输入轴上的回转质量处于静平衡、动平衡状态，使传动更平稳。
(C)采用W输出机构：用均布柱销将输出轴圆盘与均载盘联接一体，在轮与轮间装置圆环板以变悬臂柱销为简支结构，柱销弯曲应力提高一倍，W输出机构中输出轴轴颈上用轴承支承在机体内孔，均载盘内孔用轴承支承在端盖内凸缘外圆上，可大大减短减速器轴向尺寸。接触强度计算表明改进后摆线承载能力提高2-3倍，现一盾构机减速器为例：
【摆线减速器参数】N＝150kW，n1＝1000rpm，i＝109，T2＝146774Nm(η＝0.94)，Rz＝250，e＝1.50，K1＝0.66，K2＝1.586，Y1max＝1.361，b＝65mm，针套(齿)半径rz＝ρ1＝4.50，半埋孔曲率半径ρ2＝4.509(孔φ--9.018)，若η≈0.94，则四片即两组二片时扭矩为T2＝73388Nm
于是：由针销作用在轮齿上的力Fmax＝2000T/(K1RzZa)＝8161(N)，
(A)针齿与半埋孔接触应力：
σJmax＝0.418{FE(ρ1 -1-ρ2 -1)/b}0.5＝0.418{8161×2.12×105(ρ1 -1-ρ2 -1/65}0.5＝45.4(MPa)
许用接触应力[σH]＝633(MPa)，E＝2.12×105MPa(注)
(B)针齿与摆线轮接触应力：
σJmax＝(900/Rz)(YmaxT/b)0.5＝36(1.361×73388×9.81/6.5)0.5＝13977(kg/cm2)＝1371(MPa)
许用接触应力[σH]＝1617(MPa)(HB600-600)(注)
(注)徐灏《机械设计手册》卷1.4-289页：钢-铸铁[σH]＝633(MPa)；钢-钢[σH]＝1617(MPa)有益效果：比照发明专利200810231115.8，其创造性在于：
(1)承载能力为原摆线的2-3倍，轴向尺寸短45-55％；
(2)摆线轮可反转过来装配，使用寿命延长了一倍；
(3)制造成本为背景技术三级行星减速器的40-50％；
(4)运转时惯性力和惯性力矩理论上完全平衡。
附图说明图1，本发明实施例结构示意图
具体实施方式下面结合附图对本发明详加描述：
参照图1.一种矿磨机锥齿-摆线大传动比减速器，其特征在于：由锥齿轮副与摆线传动件组成，所述锥齿轮副包括装在锥齿箱(16)内主动轮(13)与装在输入轴(14)轴伸锥齿轮(15)，所述锥齿箱(16)联接在端盖(11)输入端端面上，所述摆线传动件包括机体(5)、针齿壳(1)、四只相同单偏心轴承(9)、四片相同摆线轮(4)、针销(17)、柱销(6)及柱套(3)、输入轴(14)、W输出机构及支承轴承(7、12)，所述四只单偏心轴承(9)装在输入轴(14)轴伸端，所述输入轴(14)由轴承支承在端盖(11)内孔，所述端盖(11)联接在，其中：
(A)所述针齿壳(1)装在机体(5)内孔，针齿壳(1)上均布的针销半埋孔是将内孔车大至DZ-dz+4e+(0.2-0.4)得到的，半埋孔开口处两侧尖角修钝，既提高尖角强度又利于摩擦面进油，式中：DZ-针销中心圆直径，dz-针销直径，e-偏心距；
(B)所述针销(17)不带套，针销(17)与半埋孔动配合，使针销与摆线轮齿如同针套与摆线轮齿一样的滚动啮合，又便于将针齿从半埋孔沿轴向抽出，计算表明，针销与半埋孔接触应力仅为接触应力许用值的6-8％，因而针齿壳可长期使用，单级减速比由87增大到143而毋须抽齿；
(C)所述W输出机构由输出轴(8)、与输出轴圆盘上均布孔紧配合的柱销(6)穿过摆线轮销孔而与均载盘(10)上均布孔紧配，所述的柱销(6)上装有三只圆环板(2)，每只圆环板各自置于二摆线轮之间，从而使柱销(6)整个长度上形成四段简支结构，所述W输出机构中：输出轴(8)轴颈上用轴承(7)支承在机体(5)内孔；均载盘(10)内孔用轴承(12)支承在端盖(11)内凸缘外圆上，所述柱销(6)上的柱套(3)与摆线轮等厚，用均布柱销将输出轴圆盘与均载盘联接一体，其支承轴承置于摆轮的两侧，可大大减短轴向尺寸，在轮与轮间装置圆环板以变悬臂柱销为简支结构，使柱销弯曲应力提高一倍；
(D)所述的四只相同的单偏心轴承(9)中：第一只与第二只相位差180°，第二只与第三只相位角相同，第三只与第四只相位差180°，优点在于：输入轴上的回转质量处于静平衡、动平衡状态，使传动更平稳。

Claims (1)

1.一种矿磨机锥齿-摆线大传动比减速器，其特征在于：由锥齿轮副与摆线传动件组成，所述锥齿轮副包括装在锥齿箱(16)内主动轮(13)与装在输入轴(14)轴伸锥齿轮(15)，所述锥齿箱(16)联接在端盖(11)输入端端面上，所述摆线传动件包括机体(5)、针齿壳(1)、四只相同单偏心轴承(9)、四片相同摆线轮(4)、针销(17)、柱销(6)及柱套(3)、输入轴(14)、W输出机构及支承轴承(7、12)，所述四只单偏心轴承(9)装在输入轴(14)轴伸端，所述输入轴(14)由轴承支承在端盖(11)内孔，所述端盖(11)联接在机体(5)输入端面上，其中：
(A)所述针齿壳(1)装在机体(5)内孔，针齿壳(1)上均布的针销半埋孔是将内孔车大至DZ-dz+4e+(0.2-0.4)得到的，半埋孔开口处两侧尖角修钝，式中：DZ-针销中心圆直径，dz-针销直径，e-偏心距；
(B)所述针销(17)不带套，针销(17)与半埋孔动配合；
(C)所述W输出机构由输出轴(8)、与输出轴圆盘上均布孔紧配合的柱销(6)穿过摆线轮销孔而与均载盘(10)上均布孔紧配，所述的柱销(6)上装有三只圆环板(2)，每只圆环板各自置于二摆线轮之间，从而使柱销(6)整个长度上形成四段简支结构，所述W输出机构中：输出轴(8)轴颈上用轴承(7)支承在机体(5)内孔；均载盘(10)内孔用轴承(12)支承在端盖(11)内凸缘外圆上，所述柱销(6)上的柱套(3)与摆线轮等厚；
(D)所述的四只相同的单偏心轴承(9)中：第一只与第二只相位差180°，第二只与第三只相位角相同，第三只与第四只相位差180°。
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