CN105508517A - 一种新型大功率人字齿复合行星传动减速机 - Google Patents

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张鲁
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Abstract

本发明公开了一种新型大功率人字齿复合行星传动减速机，包括三级传动，其特征在于第1级采用多对螺旋锥齿轮汇流传动输入，第2级采用行星差动传动方式功率汇流，第3级采用星形传动方式功率汇流，第2级和第3级功率全部汇流到行星架上输出，系统中除锥齿轮外，所有齿轮均采用人字齿轮，第2级和第3级均采用变截面的柔性销和滑动轴承，第2级内齿圈和第3级太阳轮采用花键浮动连接，不采用刚性固定连接和整体结构形式，第2级柔性销安装在行星架上，第3级柔性销安装在箱体上，第3级内齿圈和行星架采用刚性固定连接；有益效果是传动比大，承载能力强，运行平稳，振动噪声小，应用前景广泛。

Description

一种新型大功率人字齿复合行星传动减速机
技术领域
本发明涉及机械传动领域，特别是涉及一种新型大功率人字齿复合行星传动减速机。
背景技术
随着我国现代化建设的不断加快，现代工业快速发展，冶金、钢铁、煤炭、水泥等行业快速发展，对大功率减速机的需求越来越大，目前大功率立式减速机受加工和设计能力限制，严重依赖进口，价格异常高昂，同时交货周期相当长，严重影响行业项目的实施，我国目前大功率减速机一般都采用普通圆柱齿轮传动和普通NGW的行星传动，导致结构外形体积大，质量笨重，相对传动比和传递功率较小，可靠性也比较低。因此，迫切需要研发一种突破常规结构限制的新型大功率减速机，提高我国装备制造和研发能力，有利提升市场竞争力。
为了解决目前现有技术大功率减速机相对传动比小等技术瓶颈，本发明提出了一种新型大功率人字齿复合行星传动减速机，其构思新奇，传动原理异常新颖，传动系统的传动比大，传递功率大，均载效果好，既能满足相关企业的实际需求，提升我国高端装备自主技术创新能力，填补相关技术空白，打破国外技术封锁，又可产生较大的社会效益与经济效益。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种新型大功率人字齿复合行星传动减速机，传递功率大，振动噪声小，受锥齿轮加工机床最大加工能力限制，大直径锥齿轮很难加工，且减速机传动功率很大，要求齿轮模数较大，因此常规锥齿轮传动无法同时满足大传动比和强度的要求，新型大功率人字齿复合行星传动减速机打破现有技术缺陷和常规限制，创造性的构思多种特殊传动结构形式有机结合，传动系统相对体积小，传动比大，均载效果好，设计原理新奇，传动方式新颖，制造和装配工艺性好。
本发明所解决的技术问题所采用的技术方案：减速机总共采用三级传动，第1级采用多输入汇流传动，因受制于锥齿轮机床的加工直径限制，大规格锥齿轮加工异常困难，利用多对(＞＝2对)相同规格的锥齿轮副实现汇流传动，巧妙突破第1级锥齿轮传动强度、传动比和机床加工能力的矛盾问题；第2级采用人字齿行星差动传动，将一部功率直接输出到行星架上；第3级采用人字齿星形传动，将大部分功率通过第3级内齿圈输出到行星架上，最后实现全部功率都汇流到行星架上；第2级内齿圈和第3级太阳轮采用花键浮动联接；花键轴和第2级太阳轮也采用花键浮动联接；第1级柔性销和第2级柔性销均采用弧线渐变截面特殊结构，提供柔性销的弹性变形能力，提供系统均载效果，同时能够存储润滑油，增加润滑效果；第2级行星差动轮系和第3级星形传动轮系均采用人字齿和滑动轴承，提供承载能力，降低噪声，系统其余轴承采用滚动轴承。
一种新型大功率人字齿复合行星传动减速机，包括三级传动，其特征在于第1级采用多对(2对及以上)锥齿轮(较佳为螺旋锥齿轮)正交汇流传动输入，第2级采用差动轮系传动方式功率汇流直接输出到行星架，第3级采用星形轮系传动方式功率汇流到第3级内齿圈，最后输出到行星架，第2级功率和第3级功率全部汇流到行星架上输出，第2级和第3级均采用变截面的柔性销、滑动轴承和人字齿轮，第2级内齿圈和第3级太阳轮采用花键浮动连接，花键轴与第2级太阳轮也采用花键浮动连接，第2级柔性销安装在行星架上，第3级柔性销安装在箱体上，第3级内齿圈和行星架采用刚性固定连接。其特征在于动力输入端的第1级输入轴为2个及以上，采用多个相同的带有小锥齿轮的整体式第1级输入轴垂直输入动力，功率汇流到第1级锥齿轮上，锥齿轮的较佳形式为螺旋锥齿轮，但不局限于螺旋锥齿轮，可以采用任何形式的锥齿轮。其特征在于花键轴与第2级太阳轮采用花键浮动联接，二者是完全独立的两个零件，不是整体结构形式，第2级太阳轮轴承布置在花键浮动连接处的上方，花键轴前轴承布置在锥齿轮的下方，轴承均采用滚动轴承。其特征在于第2级太阳轮，第2级行星轮，第2级内齿圈和行星架均能转动，4种零件均不固定。其特征在于第2级柔性销和第3级柔性销均采用弧线渐变截面的特殊结构形式，圆弧截面段处于滑动轴承的中部，即可增强承载弹性变形能力，提高系统的均载性能，又可以存储润滑油，保证系统的可靠性。其特征在于第2级柔性销与行星架，第3级柔性销与箱体均采用轴孔的过盈配合精密联接。其特征在于第2级内齿圈和第3级太阳轮采用花键浮动联接，不是常规刚性连接组合件和整体结构件。其特征在于第2级采用差动传动(太阳轮和内齿圈均转动，行星架转动，行星轮即自转又公转，太阳轮输入，行星架(含行星轮)输出)，第3级采用星形传动(太阳轮和内齿圈转均转动，行星架固定，行星轮只自转不公转，太阳轮输入，内齿圈输出)，二者均非常规行星传动结构，且均采用人字齿轮和滑动轴承。其特征在于第2级功率通过第2级柔性销直接传递到行星架上，第3级功率通过第3级内齿圈传递到行星架，两级功率最后全部汇流到行星架上。其特征在于箱体为整体件，箱体与行星架间较佳配置为转盘轴承，提高转动平稳效果。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：能够在第1级采用相对规格较小的锥齿轮得到较大的传动比，且强度上能满足系统要求，系统三级传动分别采用三种构思新颖的特殊传动形式，巧妙组合得到，且创造性融合柔性销技术和人字齿传动技术，因此传动系统相对体积小，传动比大，承载能力强，输出功率大，均载效果好，设计原理新奇，传动方式新颖，制造和装配工艺性好。
附图说明
图1是一种新型大功率人字齿复合行星传动减速机。
图1中：
1、行星架；2、第3级内齿圈；3、第2级柔性销；
4、第2级滑动轴承；5、第2级太阳轮；6、第2级行星轮；
7、第2级内齿圈；8、箱体；9、第2级太阳轮轴承；
10、花键轴；11、第3级滑动轴承；12、第3级行星轮；
13、第3级柔性销；14、输入轴前轴承；15、第1级输入轴；
16、输入轴后轴承；17、花键轴后轴承；18、第1级锥齿轮；
19、花键轴前轴承；20、第3级太阳轮。
具体实施方式
参考附图描述本发明的实施方式，下面结合图1对本发明进行具体说明。新型大功率人字齿复合行星传动减速机总共采用三级传动，第1级多轴汇流锥齿轮正交传动，第2级差动轮系传动，第3级星形轮系传动；电机将动力通过多个(2个及以上)第1级输入轴(15)汇流传递到第1级锥齿轮(18)上，第1级输入轴(15)采用输入轴前轴承(14)和输入轴后轴承(16)分别前后支撑；第1级锥齿轮(18)将动力通过花键轴(10)传递到第2级太阳轮(5)上，花键轴(10)采用花键轴前轴承(19)和花键轴后轴承(17)支撑，花键轴(10)与第2级太阳轮(5)采用花键浮动连接；第2级太阳轮(5)将动力传递给多个(3个及以上)第2级行星轮(6)，第2级行星轮(6)和第2级滑动轴承(4)均安装在第2级柔性销(3)上，所有的第2级柔性销(3)均安装在行星架(1)对应的孔中，第1路功率通过第2级柔性销(3)传递到行星架(1)上输出；同时第2路功率通过多个第2级行星轮(6)同时汇流到第2级内齿圈(7)上，第2级内齿圈(7)将功率通过花键传递到第3级太阳轮(20)上，第3级太阳轮(20)将动力分流到多个(3个及以上)第3级行星轮(12)上，多个第3级行星轮(12)及第3级滑动轴承(11)均通过第3级柔性销(13)固定在箱体(8)上；多个第3级行星轮(12)将动力同时汇流到第3级内齿圈(2)上，第3级内齿圈(2)与行星架(1)通过螺栓固定连接，第3级内齿圈(2)将第2路功率传递到行星架上(1)，至此系统的两路功率全部汇流到行星架(1)上，最后再通过行星架(1)的转动输出。
以上所述，仅是发明的较佳实施方式，并非对本发明做任何限制，凡是根据本发明实质对以上实施方式所作的任何修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型大功率人字齿复合行星传动减速机，包括三级传动，其特征在于第1级采用多对(2对及以上)锥齿轮(较佳为螺旋锥齿轮)正交汇流传动输入，第2级采用差动轮系传动方式功率汇流直接输出到行星架，第3级采用星形轮系传动方式功率汇流到第3级内齿圈，最后输出到行星架，第2级功率和第3级功率全部汇流到行星架上输出，第2级和第3级均采用变截面的柔性销、滑动轴承和人字齿轮，第2级内齿圈和第3级太阳轮采用花键浮动连接，花键轴与第2级太阳轮也采用花键浮动连接，第2级柔性销安装在行星架上，第3级柔性销安装在箱体上，第3级内齿圈和行星架采用刚性固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型大功率人字齿复合行星传动减速机，其特征在于动力输入端的第1级输入轴为2个及以上，采用多个相同的带有小锥齿轮的整体式第1级输入轴垂直输入动力，功率汇流到第1级锥齿轮上，锥齿轮的较佳形式为螺旋锥齿轮，但不局限于螺旋锥齿轮，可以采用任何形式的锥齿轮。
3.根据权利要求1所述的一种新型大功率人字齿复合行星传动减速机，其特征在于花键轴与第2级太阳轮采用花键浮动联接，二者是完全独立的两个零件，不是整体结构形式，第2级太阳轮轴承布置在花键浮动连接处的上方，花键轴前轴承布置在锥齿轮的下方，轴承均采用滚动轴承。
4.根据权利要求1所述的一种新型大功率人字齿复合行星传动减速机，其特征在于第2级太阳轮，第2级行星轮，第2级内齿圈和行星架均能转动，4种零件均不固定。
5.根据权利要求1所述的一种新型大功率人字齿复合行星传动减速机，其特征在于第2级柔性销和第3级柔性销均采用弧线渐变截面的特殊结构形式，圆弧截面段处于滑动轴承的中部，即可增强承载弹性变形能力，提高系统的均载性能，又可以存储润滑油，保证系统的可靠性。
6.根据权利要求1所述的一种新型大功率人字齿复合行星传动减速机，其特征在于第2级柔性销与行星架，第3级柔性销与箱体均采用轴孔的过盈配合精密联接。
7.根据权利要求1所述的一种新型大功率人字齿复合行星传动减速机，其特征在于第2级内齿圈和第3级太阳轮采用花键浮动联接，不是常规刚性连接组合件和整体结构件。
8.根据权利要求1所述的一种新型大功率人字齿复合行星传动减速机，其特征在于第2级采用差动传动(太阳轮和内齿圈均转动，行星架转动，行星轮即自转又公转，太阳轮输入，行星架(含行星轮)输出)，第3级采用星形传动(太阳轮和内齿圈转均转动，行星架固定，行星轮只自转不公转，太阳轮输入，内齿圈输出)，二者均非常规行星传动结构，且均采用人字齿轮和滑动轴承。
9.根据权利要求1所述的一种新型大功率人字齿复合行星传动减速机，其特征在于第2级功率通过第2级柔性销直接传递到行星架上，第3级功率通过第3级内齿圈传递到行星架，两级功率最后全部汇流到行星架上。
10.根据权利要求1所述的一种新型大功率人字齿复合行星传动减速机，其特征在于箱体为整体件，箱体与行星架间较佳配置为转盘轴承，提高转动平稳效果。
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