CN103423420A - 配有快换输出花键嵌套装置的减速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤矿刮板输送机传动部减速器的设计领域，具体地说是一种配有快换输出花键嵌套装置的减速器。本发明提供的新型减速器，其主要特点是输出花键孔与减速器基体采用分体内嵌式结构，即输出花键采用内嵌花键套的形式与减速器基体相联接，花键套与基体的联接为无键联接形式，采用非圆的等距曲线形面相配合；同时，改进原有组装式行星架结构，采用整体铸造式输出行星架；改变行星架材料，由球墨铸铁改为35CrMoA，并做调质及内形面涂层处理；快换花键套模块作为标准模块，可实现易损部件快速更换，高效通用，实现了整机零件寿命相匹配。与传统行星减速器相比，新型减速器降低了减速器输出部基体的加工难度，提高了设备的可维修性及重复利用性，降低维修劳动强度，提高劳动效率。

Description

配有快换输出花键嵌套装置的减速器

技术领域

本发明涉及煤矿重型刮板输送机传动装置的关键部件减速器设计技术领域，具体地说是一种配有快换输出花键嵌套装置的减速器，适用于安装在煤矿井下输送机，转载机，破碎机等设备的传动装置。

背景技术

减速器是煤矿井下输送机的核心传动部件之一，行星减速器是适应目前大扭矩、大功率、重载荷的煤矿运输机械的主要形式的减速器。目前矿用减速器与运输机的联接多采用渐开线花键传动。即减速器输出轴为花键孔(轴)，与主机传动轴花键轴端相啮合(或配以花键联轴套)以传递动力，行星减速器输出端的设计一般分为输出花键轴与输出花键孔两种形式，其中以花键孔为输出的减速器为主要形式。

花键孔输出的行星减速器有许多优点，但由于井下工况恶劣，整机设备刚性不足，使用振动大，减速器的输出与主机输入花键联接经常存在不同轴现象，导致传递扭矩的联接花键异常受力，使减速器及主机传动轴的花键部提前压溃变形而失效。由于减速器的输出端花键孔在设计上与基体为整体结构，减速器装拆过程复杂，安装精度要求高，不适于在井下进行维修更换，从而输出花键的局部失效导致整台减速器报废，使得其他关键零部件不能得到充分利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种配有快换输出花键嵌套装置的减速器，使输出花键与输出轴分离，在保证输出轴传递扭矩的同时，可实现输出花键的快速更换，以满足输出端受力异常寿命缩短情况下的整机匹配问题。

本发明的技术方案是：一种配有快换输出花键嵌套装置的减速器，输出端配置快换输出花键嵌套结构。将输出轴的花键孔与输出轴系统分离，变为相互独立加工的两个模块；即将输出花键孔从基体中独立出来制造成花键嵌套模块。

进一步，花键嵌套与输出基体采用等距曲线形面孔(包括等四面孔，等五面孔，等六面孔)的无键联接形式进行联接，以H7/6g配合精度进行间隙配合。减速器输出端采用模块化设计，辅助以系列快换花键嵌套，嵌套外形与减速器输出形面孔相同截面，配合内花键齿形与主机输入轴相联接。

进一步，优化行星架组件设计，采用整体铸造行式星架结构，内形面孔采用新涂层技术处理，以提高形面抗压强度。

本发明的有益效果是：易损件输出花键，形面联接不存在尖角，降低了应力集中，；具有自动定心性能，能实现以间隙配合装配，以过盈配合工作，联接刚度高；模块化设计可适应主机输入轴多样性及快速修配的需求，使得减速器可与一定范围的不同类型输出轴相联接，提高产品的通用性。

以面以等四形面，即方形型面联接为例对本发明进行具体说明。

附图说明

图1为本发明配置有等四形面无键联接花键嵌套输出端的结构端面图。

图2为本发明配置有等五形面无键联接花键嵌套输出端的结构端面图。

图3为本发明配置有快换花键嵌套装置的输出行星架组件轴截面剖视图。

图4为主机输入花键轴截形图。

图5为减速器输出端正四形面快换花键嵌套截面图。

图6为减速器输出端基体正四形面孔截形图。

图7为减速器输出端基体与内嵌花键套以等形面孔相配合联接安装后结构，反应了本发明减速器的工作状态。

图8是目前常用的分体组装式行星架与输出轴系统结构轴截面剖视图。

图9是目前常用的分体组装式行星架与输出轴系统结构端面视图。

图10是改进的整体行星输出轴系统结构端面视图。

图11是改进的整体行星输出轴系统结构轴截面剖视图。

具体实施方式

图中：1、整铸行星架，2、快换式花键套，3、主机输出轴，4、分体行星架组件中行星架部分，5、精制定位套及紧钉螺钉，6、分体行星架组件中输出轴部分，7、行星轮安装销轴，8、整体铸造式行星架。

如图1、图2所示的一种快换输出花键嵌套装置的减速器，花键孔的设计按照传统设计步骤进行，保证传递扭矩及与主轴相配合，花键套外形设计为等四边形、等五边形正形面，形面尖棱以圆弧相联接。

如图3所示，减速器输出端基体1与快换式花键套2配合联接安装。

如图5所示，快换式花键套5的具体花键尺寸可根据整机使用功率等条件设计，花键分度圆直径为D，大径尺寸为Da，计算以正四形面传递与花键相同扭矩所产生的侧壁挤压力F，从而确定内嵌套壁厚尺寸er，参考DIN32712标准，可得花键嵌套外形面的尺寸er，以及过渡圆弧圆心所在圆d、圆弧半径尺寸R。

如图6所示，减速器输出端基体设计为等四形面孔，由于减速器终端不需传递轴向力，因此为柱状(无斜度)形孔，孔的尺寸根据内嵌花键套尺寸计算侧壁压强求得，保证基体的有效壁厚h在传动及传递扭矩中对输出轴承受力无影响。

如图7所示，内嵌衬套为合金材料锻造加工成，表面硬化处理，以提高减速器的承载能力，与行星输出轴型面孔以小过盈量配压合或小间隙配滑合安装再与3主机轴入轴相联接以传递动力。

如图8所示，原有行星架组件为双臂组装式结构，4铸铁行星架部分与6合金钢输出轴部分分别加工，并以5精制定位套及紧钉螺钉以精密等分位置定位后相组装。结构复杂，要求制造工艺严格，制造周期长，零件多，工序长，多次改变工艺及装配基准，组装尺寸链长，使最终精度难以保证。组装后还需在组件上加工7行星轮安装销轴，进一步减小系统刚性。

如图10、图11所示，本发明提供的一种配有快换输出花键嵌套装置的减速器，输出联接部为快速压配模块，使行星架与输出轴可以采用8整体铸造式行星架形式。

显然，快换式花键套输出减速器的应用研究在机构创新设计的应用研究的深度和力度上有很大的空间，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。形面不仅可以选用等四边形面，对于输出轴颈较小的情况，可选用等三边形面；反之，当空间不足时，可选用等五、六边形面，当制造瓶颈消除后，可直接将主机输入轴端设计为等形截面，减速器输出孔直设计为相应等形面孔，无需增加花键嵌套，可进一步缩小产品占用空间，使结构紧凑，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (3)

1.一种配有快换输出花键嵌套装置的减速器，其特征是：行星减速器的输出花键孔与基体采用分体结构，即内嵌式花键套的快换结构，与基体输出杆组件以H7/g6间隙相配合联接传递扭矩，快换花键套按照输出花键模数，齿数分组制作成标准化系列化模块，可实现相似系列产品的快速更换。

2.如权利要求1所述的一种配有快换输出花键嵌套装置的减速器，其特征是：输出花键嵌套与减速器基体的联接采用等距曲线形面相配合的无键联接方式，等型面包括正四边形，正五边形，正六边形，等距曲型面的尖角采用圆角相联接，联接圆圆心与等形截面中心为非同心圆。

3.如权利要求1所述的一种配有快换输出花键嵌套装置的减速器，其特征是：行星架与输出轴为双臂整体铸造式行星架，材料35CrMoA，调质处理，加工完成的内等形面孔采用新涂层技术处理，增强表面抗压强度。

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