CN104565309B - 夹层箱体零回差通用少齿差减速箱 - Google Patents

夹层箱体零回差通用少齿差减速箱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及少齿差减速技术领域，一种夹层箱体零回差通用少齿差减速箱，包括箱体和少齿差传动件，其特征在于：内圆筒与圆端盖连接件外壁与箱体内壁成密闭夹层，采用水或风冷，输入轴伸端设弹性挡圈，挡圈与输入轴轴肩间有二偏心套，偏心套端面齿与齿啮合，二偏心套分别连接与空套在输入轴上，第二单偏心套与挡圈间设有弹簧，行星轮B轮齿与内齿圈上半区内齿顺时针一侧靠紧，行星轮A轮齿与内齿圈下半区内齿逆时针一侧靠紧，二行星轮相位角小于180°，内齿圈连接在机座内孔。有益效果：夹层中通水(或风)，结构简单、成本低；可取代HSE25‑2型(50000Nm)，重量轻30‑40％、制造成本可低40‑60％。

Description

夹层箱体零回差通用少齿差减速箱
【技术领域】
本发明涉及少齿差减速技术领域，具体地说涉及一种夹层箱体零回差通用少齿差减速箱。
【背景技术】
现有技术主要缺陷在于：
(一)热功率不高：
《齿轮传动设计手册》972页指出：热功率是闭式减速器在润滑油平衡温度条件下所能连续传递的最大功率。热功率应等于或近于实际工作传递的功率。
《渐开线齿轮行星传动的设计与制造》230页指出：热功率是指在自然冷却条件下润滑油温不超过许用温度时的输入功率。热功率是设计润滑系统、选用减速器的重要依据。
为解决现有技术热功率低的缺陷，本发明目的在于提供用箱体夹层内水冷或风冷替代自然散热以提高热功率。
(二)通用少齿差减速器回差大(10′～15′)，使通用少齿差减速技术的上述优点无法用作大型太阳能光伏发电跟踪传动装置，无法用作雷达天线方位转台驱动装置。
太阳能光伏发电跟踪传动装置，国内外的技术方案是“多级行星减速部件+蜗轮蜗杆副+蜗轮消隙机构”，运行中主要出现的问题是：蜗轮蜗杆副作为输出级体积较大，轴向力大，长期运行会出现磨损、回差增加而大大了影响定位精度。中国专利局公开的重庆齿轮箱公司的发明申请《一种定日镜方位角传动装置》(201310115194.5)，其技术方案是“多级行星减速部件+蜗轮蜗杆副+行星输出部件+行星消隙机构”，不足之处在于：结构复杂；由于行星消隙机构而使行星输出部件中的内齿圈齿长一半与行星轮啮合，而另一半与消隙行星轮啮合，因而承载能力降低了一半。
《雷达与对抗》2004.02期公开的《一种全新的雷达天线方位转台》，是由一“外置三曲柄少齿差行星减速器”直接构成的方位传动装置，不足之处在于：以高制造精度来实现小回差，因而大大增加了制造成本。
【发明内容】
本发明目的：提出一种夹层箱体零回差通用少齿差减速器，便可以得到大热功率、零回差的通用少齿差减速器，以取代现有的太阳能光伏发电小回差跟踪传动装置中的低速级，或者取代现有的雷达天线方位转台的小回差驱动装置中的低速级。
【实现零回差的技术方案】
技术方案如下：
所述内圆筒法兰与箱体输出端面连接，端盖的输入端外圆与箱体输入端内孔紧配，端盖输入端面与箱体输入端的圆端面用同一圆环盘密封连接，内圆筒与端盖连接件的外壁与箱体的内壁围接形成密闭的夹层，箱体顶部与侧面分别设有联通密闭夹层的排气窗与轴流风机，或是箱体顶部与侧面分别设有联通密闭夹层的进水阀与出水阀；
所述输入轴轴伸端设有弹性挡圈，所述输入轴的轴肩与弹性挡圈间设有第一、二偏心套，所述第一、二偏心套端面为三角形齿，齿与齿啮合，所述第一偏心套连接在输入轴上，所述第二偏心套与输入轴滑配，所述第二偏心套与弹性挡圈间设有复位弹簧；
所述行星轮B轮齿与内齿圈上半区内齿逆时针一侧靠紧，所述行星轮A轮齿与内齿圈下半区内齿顺时针一侧靠紧，二行星轮间相位角θ＜180°；
所述内齿圈连接在内圆筒内孔；
所述第一、二偏心套用第一、二滚针轴承或滚柱轴承分别支承在星轮B、A中心孔，所述第二偏心套颈部外径应小于第二滚针轴承或滚柱轴承内圈外径，使第二偏心套沿轴向移动时只推动第二滚针轴承或滚柱轴承内圈。
所述第一、二偏心套内侧端面齿为波浪状圆弧齿、或是正弦、类似于正弦的曲线齿。
所述弹性挡圈的前端设有一推力轴承，所述推力轴承的紧圈装在输入轴上，而松圈置于输出轴圆盘内孔。
【有益效果】
(1)内圆筒及端盖的外壁围接形成密闭夹层，夹层中通冷却水(或通风)，特别是自来水，进水量通过阀门控制，密闭夹层中的热水的热一方面由出水阀门排出带走，另一方面传递给箱体本体的均匀薄壁圆筒散发到箱体外，冷却水容量大、散热面积遍及整个箱体、结构简单，控制、调节方便、可靠性高、制造成本低；
(2)当油温控制在70℃左右时，油温高粘度不致下降，油膜不受破坏，从而保证星轮齿与内齿啮合副一直处于良好润滑状态下正常运转，使减速机具有长的使用寿命期。
(3)制造工艺简单，零回差自动补偿说明回差近于零，因而可应用于大型太阳能光伏发电跟踪系统的高精度回转跟踪减速装置；
(4)可应用于现代国防军事的军用电子设备，如卫星雷达用的高精度回转跟踪减速装置，或取代某型舰载电子设备用的高精度少齿差减速器；
(5)可以取代高精度(回差≤0.15°)回转跟踪减速器HSE25型(25000Nm)、HSE25-2型(50000Nm)，重量要轻30-40％、制造成本可降低40-60％。
【附图说明】
图1是本发明实施例的结构示意图
图2为实施例输入轴初始时二偏心套端面齿的结构示意示意图
【具体实施方式】
如图1与图2所示，一种夹层箱体零回差通用少齿差减速箱，包括箱体19和设置于箱体19内的少齿差传动件，所述少齿差传动件包括内圆筒1、第一、第二行星轮A、B、内齿圈2、输入轴17、端盖18及w输出机构，所述w输出机构包括输出轴4、柱销11及第一、第二均载环10、12，所述第一均载环10设在二行星轮间，所述第二均载环12设在柱销11端部，所述输出轴4与第二均载环12用第一、二轴承3、13分别支承在内圆筒1内与端盖18内突缘外圆上，所述输入轴17用两只第三轴承16支承在端盖18内孔，其特征在于：
所述内圆筒1法兰与箱体19输出端面连接，所述端盖18的输入端外圆与箱体19输入端内孔紧配，所述端盖18输入端面与箱体19输入端的圆端面用同一圆环盘20密封连接，所述内圆筒1与端盖18连接件的外壁与箱体19的内壁围接形成密闭的夹层，所述箱体19顶部与侧面分别设有联通密闭夹层的排气窗与轴流风机，或是箱体19顶部与侧面分别设有联通密闭夹层的进水阀与出水阀；
所述输入轴17轴伸端设有弹性挡圈6，所述输入轴17的轴肩与弹性挡圈6间设有第一、二偏心套15、8，所述第一、二偏心套15、8端面为三角形齿，齿与齿啮合，所述第一偏心套15连接在输入轴17上，所述第二偏心套8与输入轴17滑配，所述第二偏心套8与弹性挡圈6间设有复位弹簧7；
所述第二行星轮B轮齿与内齿圈2上半区内齿逆时针一侧靠紧，所述第一行星轮A轮齿与内齿圈2下半区内齿顺时针一侧靠紧，二行星轮间相位角θ＜180°；
所述内齿圈2连接在内圆筒1内孔，使内齿圈作用力直接指向箱体底脚而不会产生倾翻力矩；
所述第一、二偏心套15、8用第一、二滚针轴承或滚柱轴承14、9分别支承在第二、第一摆线轮B、A中心孔，所述第二偏心套8颈部111外径应小于第二滚针轴承或滚柱轴承9内圈外径，使第二偏心套8沿轴向移动时只推动第二滚针轴承或滚柱轴承9内圈。
所述夹层箱体零回差通用少齿差减速箱的特征在于：所述第一、第二偏心套15、8内侧端面齿为波浪状圆弧齿、或是正弦、类似于正弦的曲线齿，由于波浪状圆弧齿不存在应力集中而不易断齿，波浪状圆弧齿易于铣、磨削加工及动作灵敏。
所述夹层箱体零回差通用少齿差减速箱的特征在于：所述弹性挡圈6的前端设有一推力轴承5，所述推力轴承5的紧圈装在输入轴17上，而松圈置于输出轴4圆盘内孔。
两片轮同时做功的原理：
(A)初始状态：第二行星轮B轮齿与内齿圈上半区内齿逆时针一侧靠紧；第一行星轮A轮齿与内齿圈下半区内齿顺时针一侧靠紧。
(B)弹簧功能：轴向分力Fa推动第二偏心套左移同时逆时针偏转，因而使第一行星轮A的轮齿沿顺时针靠紧内齿圈下半区内齿。
(一)当面对输入轴、逆时针转动时：第一偏心套15三角齿接合面的周向分力Ft带动第二偏心套8逆时针转动，因而第一行星轮A顺时针转动；此时第二行星轮B过了很小的间隙区靠向上半区针齿销，也随之顺时针转动作功；
(二)当面对输入轴、顺时针转动时：第一偏心套15时顺针转动，因而第二行星轮B逆时针转动作功；因为端面齿有间隙，所以第二偏心套8会滞后顺时针转动，第一行星轮A过了很小的间隙区靠向下半区内齿，也随之逆时针转动作功；
(三)结论：初始状态时，端面齿间隙及行星轮与内齿圈内齿的间隙尽可能小。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种夹层箱体零回差通用少齿差减速箱，包括箱体(19)和设置于箱体(19)内的少齿差传动件，所述少齿差传动件包括内圆筒(1)、第一、第二行星轮(A、B)、内齿圈(2)、输入轴(17)、端盖(18)及w输出机构，所述w输出机构包括输出轴(4)、柱销(11)及第一、第二均载环(10、12)，所述第一均载环(10)设在二行星轮间，所述第二均载环(12)设在柱销(11)端部，所述输出轴(4)与第二均载环(12)用第一、第二轴承(3、13)分别支承在内圆筒(1)内孔与端盖(18)内突缘外圆上，所述输入轴(17)用两只第三轴承(16)支承在端盖(18)内孔，其特征在于：
所述内圆筒(1)法兰与箱体(19)输出端面连接，所述端盖(18)的输入端外圆与箱体(19)输入端内孔紧配，所述端盖(18)输入端面与箱体(19)输入端的圆端面用同一圆环盘(20)密封连接，所述内圆筒(1)与端盖(18)连接件的外壁与箱体(19)的内壁围接形成密闭的夹层，所述箱体(19)顶部与侧面分别设有联通密闭夹层的排气窗与轴流风机，或是箱体(19)顶部与侧面分别设有联通密闭夹层的进水阀与出水阀；
所述输入轴(17)轴伸端设有弹性挡圈(6)，所述输入轴(17)的轴肩与弹性挡圈(6)间设有第一、第二偏心套(15、8)，所述第一、第二偏心套(15、8)端面为三角形齿，齿与齿啮合，所述第一偏心套(15)连接在输入轴(17)上，所述第二偏心套(8)与输入轴(17)滑配，所述第二偏心套(8)与弹性挡圈(6)间设有复位弹簧(7)；
所述第二行星轮(B)轮齿与内齿圈(2)上半区内齿逆时针一侧靠紧，所述第一行星轮(A)轮齿与内齿圈(2)下半区内齿顺时针一侧靠紧，二行星轮间相位角θ＜180°；
所述内齿圈(2)连接在内圆筒(1)内孔；
所述第一、第二偏心套(15、8)用第一、第二滚针轴承(14、9)分别支承在第二、第一行星轮(B、A)中心孔，所述第二偏心套(8)颈部(111)外径应小于第二滚针轴承(9)内圈外径，使第二偏心套(8)沿轴向移动时只推动第二滚针轴承(9)内圈。
2.根据权利要求1所述夹层箱体零回差通用少齿差减速箱，其特征在于：所述第一、第二偏心套(15、8)内侧端面齿为波浪状圆弧齿、或是正弦曲线齿。
3.根据权利要求1或2所述夹层箱体零回差通用少齿差减速箱，其特征在于：所述弹性挡圈(6)的前端设有一推力轴承(5)，所述推力轴承(5)的紧圈装在输入轴(17)上，而松圈置于输出轴(4)圆盘内孔。
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