CN112112947B - 一种多输入高承载能力的立式传动装置及其润滑方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多输入高承载能力的立式传动装置及其润滑方法，其装置包括由下箱体（11）、上箱体（12）和盖板（15）构成的壳体；下箱体底部设有输出轴（2）；盖板顶部设有与输出轴平行设置的电机驱动输入轴（13）；上箱体一侧设有手动输入轴（28）；手动输入轴与输出轴垂直布置；上箱体内设有一对电机传动齿轮（21）和一对手动传动锥齿轮（22）；电机传动齿轮和手动传动锥齿轮中的从动齿轮经偏心轴（10）和下箱体内的少齿差齿轮传动机构与输出轴传动连接。本发明降低了销轴的弯曲应力；改善了销轴工作时的受力状况。在相同承载能力情况下可以减小传动装置的体积。同时通过润滑油路使润滑油沿预定方向流动，改善了润滑效果。

Description

一种多输入高承载能力的立式传动装置及其润滑方法
技术领域
本发明涉及一种多输入高承载能力的立式传动装置及其润滑方法，属于机械传动及润滑技术领域。
背景技术
大传动比的齿轮传动装置一般需要采用多级齿轮，其轴向或纵向尺寸较大，这对其运动部件的润滑带来较大困难。对于立式安装的大传动比齿轮传动装置其润滑系统将更加复杂，目前，通常需要采用额外配置润滑循环装置及其动力源的方式，这就产生了制造成本高、管路布置复杂、传动装置的体积大等一系列的问题。因此现有技术仍存在不足，有待进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种多输入高承载能力的立式传动装置及其润滑方法，以在提高承载能力的同时并缩小装置体积，并使得立式减速器的全部运动部件得到充分润滑，从而解决现有技术存在的不足。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的一种多输入高承载能力的立式传动装置，包括由下箱体、上箱体和盖板构成的壳体；下箱体底部设有输出轴；盖板顶部设有与输出轴平行设置的电机驱动输入轴；上箱体一侧设有手动输入轴；手动输入轴与输出轴垂直布置；上箱体内设有一对电机传动齿轮和一对手动传动锥齿轮；电机传动齿轮和手动传动锥齿轮中的从动齿轮经偏心轴和下箱体内的少齿差齿轮传动机构与输出轴传动连接。
前述多输入高承载能力的立式传动装置中，所述偏心轴兼作少齿差齿轮传动机构的输入轴；少齿差齿轮传动机构包括安装在偏心轴上的上法兰和输出轴顶端的下法兰；上法兰与下法兰之间设有中间盘；中间盘上下两侧均设有行星齿轮；行星齿轮与贯穿上法兰、中间盘和下法兰的销轴转动连接；销轴上设有销套；销套分为上下两段，分别位于中间盘上下两侧。
前述多输入高承载能力的立式传动装置中，所述下箱体底部为凹陷状形成油池；输出轴和偏心轴均为中空结构，输出轴上端较大空腔内设有油泵；油泵出口与偏心轴内的主油路连接；主油路顶端设有润滑油抛射导向锥面。
本发明的一种用于上述多输入高承载能力的立式传动装置的润滑方法为：该方法在下箱体底部的油池内存储润滑油，润滑油液面浸没中间盘底部行星齿轮的润滑油；油池与油泵之间的输出轴四周设有吸油孔；通过油泵将油池的润滑油经主油路输送至上箱体内，润滑油在重力和离心力作用下沿预定流动方向，使壳体内的全部运动部件得到充分润滑。
前述方法中，所述壳体内的全部运动部件包括上箱体中的所有齿轮、手动输入轴支撑轴承、电机驱动输入轴顶部的支撑轴承和下箱体中的少齿差齿轮传动机构；上箱体中所有齿轮的润滑是通过主油路顶端的润滑油抛射导向锥面将润滑油抛至电机驱动输入轴顶部的支撑轴承对其润滑；抛出的润滑油在偏心轴转动离心力的作用下通过自重向下流动完成上箱体中一对电机传动齿轮和一对手动传动锥齿轮的润滑。
前述方法中，所述手动输入轴支撑轴承的润滑是在手动输入轴内设置十字油路，同时在十字油路端口处设置大倒角集油口将轴承室与上箱体内部连通；使落在大倒角集油口处的润滑油保持切线运动趋势沿十字油路进入轴承室对手动输入轴支撑轴承进行润滑。
前述方法中，所述上箱体中聚集的润滑油通过设在上法兰上的回油孔引至下箱体对少齿差齿轮传动机构内中间盘顶部的行星齿轮、转臂轴承和销套进行润滑；少齿差齿轮传动机构内中间盘底部的行星齿轮、转臂轴承和销套位于润滑油液面以下浸泡在润滑油内得到充分润滑。
前述方法中，所述少齿差齿轮传动机构内销轴外表面和销套内表面的润滑通过销轴内的丁字形油路实现润滑；当销轴运转至上法兰的回油孔正下方时，润滑油装满丁字形油路,润滑油从丁字形油路的小泄油孔缓慢连续地的泄出对销轴外表面和销套内表面进行润滑。
前述方法中，所述输出轴下端设有排放油路，排放油路的排油口设有螺塞堵头。
前述方法中，所述下箱体、上箱体和盖板的结合处均设有O形密封圈，其中各旋转轴外露处采用骨架式密封圈。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明通过中间盘形成辅助支点，改善了左右行星齿轮的支撑结构，减小了支撑跨距E，降低了销轴的弯曲应力；通过销套与单个行星齿轮的销孔接触，避免了两个行星齿轮同时接触带来的弯曲和相对滑动，改善了销轴工作时的受力状况。在相同承载能力情况下可以减小传动装置的体积。同时本发明通过油泵将油池内的润滑油输送至上箱体顶部，使润滑油在重力、压力、离心力以及特定管路的作用下沿预定方向流动，使得整个装置的全部运动部件都得到充分润滑。采用本发明不需要额外配置润滑循环装置及其动力源，就可以完全满足立式安装的大传动比齿轮传动装置的润滑。本发明有效地解决了现有技术所存在的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A－A剖视图。
附图中的标记为：1-螺塞堵头、2-输出轴、3-主油路、4-润滑油抛射导向锥面、5-手动输入轴支撑轴承、6-油泵、7-十字油路、8-销轴、9-转臂轴承、10-偏心轴、11-下箱体、12-上箱体、13-电机驱动输入轴、14-大倒角集油口、15-盖板、16-上法兰、17-下法兰、18-轴承室、19-回油孔、20-丁字形油路、21-电机传动齿轮、22-手动传动锥齿轮、23-排放油路、24-O形密封圈、25-行星齿轮、26-中间盘、27-销套、28-手动输入轴、29-骨架式密封圈、30-油池、31-吸油孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明的一种多输入高承载能力的立式传动装置，如图1和图2所示，该装置包括由下箱体11、上箱体12和盖板15构成的壳体；下箱体11底部设有输出轴2；盖板15顶部设有与输出轴2平行设置的电机驱动输入轴13；上箱体12一侧设有手动输入轴28；手动输入轴28与输出轴2垂直布置；上箱体12内设有一对电机传动齿轮21和一对手动传动锥齿轮22；电机传动齿轮21和手动传动锥齿轮22中的从动齿轮经偏心轴10和下箱体11内的少齿差齿轮传动机构与输出轴2传动连接。偏心轴10兼作少齿差齿轮传动机构的输入轴；少齿差齿轮传动机构包括安装在偏心轴10上的上法兰16和输出轴2顶端的下法兰17；上法兰16与下法兰17之间设有中间盘26；中间盘26上下两侧均设有行星齿轮25；行星齿轮25与贯穿上法兰16、中间盘26和下法兰17的销轴8转动连接；销轴8上设有销套27；销套27分为上下两段，分别位于中间盘26上下两侧。下箱体11底部为凹陷状形成油池；输出轴2和偏心轴10均为中空结构，输出轴2上端较大空腔内设有油泵6；油泵6出口与偏心轴10内的主油路3连接；主油路3顶端设有润滑油抛射导向锥面4。
本发明的一种用于上述多输入高承载能力的立式传动装置的润滑方法为：如图1和图2所述，该方法是在下箱体11底部的油池30内存储润滑油，润滑油液面浸没中间盘26底部行星齿轮25的润滑油；油池30与油泵6之间的输出轴2四周设有吸油孔31；通过油泵6将油池30的润滑油经主油路3输送至上箱体12内，润滑油在重力和离心力作用下沿预定流动方向，使壳体内的全部运动部件得到充分润滑。
壳体内的全部运动部件包括上箱体12中的所有齿轮、手动输入轴支撑轴承5、电机驱动输入轴13顶部的支撑轴承和下箱体11中的少齿差齿轮传动机构；上箱体12中所有齿轮的润滑是通过主油路3顶端的润滑油抛射导向锥面4将润滑油抛至电机驱动输入轴13顶部的支撑轴承对其润滑；抛出的润滑油在偏心轴10转动离心力的作用下通过自重向下流动完成上箱体12中一对电机传动齿轮21和一对手动传动锥齿轮22的润滑。
手动输入轴支撑轴承5的润滑是在手动输入轴28内设置十字油路7，同时在十字油路7端口处设置大倒角集油口14将轴承室18与上箱体12内部连通；使落在大倒角集油口14处的润滑油保持切线运动趋势沿十字油路7进入轴承室18对手动输入轴支撑轴承5进行润滑。
上箱体12中聚集的润滑油通过设在上法兰16上的回油孔19引至下箱体11对少齿差齿轮传动机构内中间盘26顶部的行星齿轮25、转臂轴承9和销套27进行润滑；少齿差齿轮传动机构内中间盘26底部的行星齿轮25、转臂轴承9和销套27位于润滑油液面以下浸泡在润滑油内得到充分润滑。
少齿差齿轮传动机构内销轴8外表面和销套27内表面的润滑通过销轴8内的丁字形油路20实现润滑；当销轴8运转至上法兰16的回油孔19正下方时，润滑油装满丁字形油路20,润滑油从丁字形油路20的小泄油孔缓慢连续地的泄出对销轴8外表面和销套27内表面进行润滑。
输出轴2下端设有排放油路23，排放油路23的排油口设有螺塞堵头1。
下箱体11、上箱体12和盖板15的结合处均设有O形密封圈24，其中各旋转轴外露处采用骨架式密封圈29。
下面对本发明的工作原理再作进一步的说明：
如图1和图2所示，本发明多输入高承载能力的立式传动装置的下箱体11底部存储有一定的润滑油，润滑油液面高度约浸没下部的行星齿轮25。上箱体12共用下箱体11底部的油池30，工作时油池30中一部分润滑油被油泵6经偏心轴10内的主油路3输送至上箱体12。润滑油在重力、压力、离心力以及特殊管路的作用下沿预定方向流动，使得多输入高承载能力的立式传动装置的全部运动部件得到充分润滑。具体润滑过程说明如下：
1）上箱体12中齿轮的润滑：润滑油经偏心轴10上部的润滑油抛射导向锥面流出，润滑油在离心力作用下沿圆周方向扩散流动，同时在重力作用下向下流动，使得上箱体12中的电机传动齿轮21和手动传动锥齿轮22得到良好润滑；
2）手动输入轴支撑轴承5的润滑：手动输入轴28朝向箱体内侧一端，设置有十字油路7将轴承室18和上箱体12连通，同时在十字油路7的端口处设置有大倒角集油口14，增大润滑油接收面积。电机传动齿轮21上的润滑油被离心力沿切线方向抛出，落在大倒角集油口14处的润滑油保持其切线运动趋势沿十字油路7进入轴承室18，手动输入轴支撑轴承5得到润滑；
3）电机传动齿轮上端的球轴承润滑：电机传动齿轮21上端的球轴承是相对位置最高的运动部件，其安装轴承座，在轴承上端面加工有矩形油槽。偏心轴10的上端设有润滑油抛射导向锥面4，润滑油经润滑油抛射导向锥面4抛射至轴承座的矩形油槽上，使上端球轴承得到润滑。
4）少齿差齿轮传动装置的润滑，少齿差齿轮传动装置被中间盘26分为上下两部分。中间盘26以下部分的行星齿轮25、转臂轴承9、销套27浸没在润滑油中，得到充分润滑。上箱体12在销轴8的正上方位置处设有回油孔19，上箱体12聚集的润滑油经回油孔19回流至下箱体11的油池30中。回流的润滑油流经裸露在外的行星齿轮25齿面、销套27外表面和行星齿轮25销孔内表面，流经表面得到润滑。销轴8外表面和销套27内表面配合间隙较小其外部润滑油难以流入，销轴8与销套27之间的润滑，主要依靠销轴8上部设置丁字形油路20来实现润滑。当销轴8运转至上箱体12的回油孔19正下方时，润滑油装满丁字形油路20,然后润滑油从丁字形油路20的小泄油孔缓慢连续地的泄出，使销轴外表面和销套内表面的到良好润滑。
实施例
本例的多输入高承载能力的立式传动装置，如图1和图2所示，该装置具有两个输入轴，即手动输入轴28和电机驱动输入轴13，一个输出轴2。电机驱动输入轴13和输出轴2平行布置，手动输入轴28和输出轴2交错垂直布置。本例的装置在空间结构上由上箱体12和下箱体11两部分组成，下箱体11内安装有少齿差齿轮传动装置，位于下端；上箱体12内安装有电机驱动和手动驱动的齿轮传动机构，位于上端。电机驱动和手动驱动的从动齿轮同轴安装在少齿差传动装置的偏心轴10上。电机驱动和手动驱动传动链共用了少齿差齿轮传动装置，实现大传动比的同时缩短轴向高度。本例装置的输出机构采用分段销套27的方法，提高了装置的承载能力，缩小了传动装置的体积。本发明的油泵6采用同轴式自润滑式油泵，油泵6出油口与中空的偏心轴10连接，油泵6的泵壳固定在偏心轴10顶部的空腔内。上箱体12和下箱体11、各端盖与箱体的贴合面处均布置有O形密封圈24，旋转轴外露部分安装有骨架密封圈29。输出轴2设计为中空结构，便于从底部排放润滑油。

Claims (8)

1.一种多输入高承载能力的立式传动装置，包括由下箱体（11）、上箱体（12）和盖板（15）构成的壳体；其特征在于：下箱体（11）底部设有输出轴（2）；盖板（15）顶部设有与输出轴（2）平行设置的电机驱动输入轴（13）；上箱体（12）一侧设有手动输入轴（28）；手动输入轴（28）与输出轴（2）垂直布置；上箱体（12）内设有一对电机传动齿轮（21）和一对手动传动锥齿轮（22）；电机传动齿轮（21）和手动传动锥齿轮（22）中的从动齿轮经偏心轴（10）和下箱体（11）内的少齿差齿轮传动机构与输出轴（2）传动连接；所述偏心轴（10）兼作少齿差齿轮传动机构的输入轴；少齿差齿轮传动机构包括安装在偏心轴（10）上的上法兰（16）和输出轴（2）顶端的下法兰（17）；上法兰（16）与下法兰（17）之间设有中间盘（26）；中间盘（26）上下两侧均设有行星齿轮（25）；行星齿轮（25）与贯穿上法兰（16）、中间盘（26）和下法兰（17）的销轴（8）转动连接；销轴（8）上设有销套（27）；销套（27）分为上下两段，分别位于中间盘（26）上下两侧；所述下箱体（11）底部为凹陷状形成油池；输出轴（2）和偏心轴（10）均为中空结构，输出轴（2）上端较大空腔内设有油泵（6）；油泵（6）出口与偏心轴（10）内的主油路（3）连接；主油路（3）顶端设有润滑油抛射导向锥面（4）。
2.一种用于权利要求1所述的多输入高承载能力的立式传动装置的润滑方法；其特征在于：该方法在下箱体底部的油池内存储润滑油，润滑油液面浸没中间盘底部行星齿轮的润滑油；油池与油泵之间的输出轴四周设有吸油孔；通过油泵将油池的润滑油经主油路输送至上箱体内，润滑油在重力和离心力作用下沿预定流动方向，使壳体内的全部运动部件得到充分润滑。
3.根据权利要求2所述润滑方法，其特征在于：所述壳体内的全部运动部件包括上箱体中的所有齿轮、手动输入轴支撑轴承、电机驱动输入轴顶部的支撑轴承和下箱体中的少齿差齿轮传动机构；上箱体中所有齿轮的润滑是通过主油路顶端的润滑油抛射导向锥面将润滑油抛至电机驱动输入轴顶部的支撑轴承对其润滑；抛出的润滑油在偏心轴转动离心力的作用下通过自重向下流动完成上箱体中一对电机传动齿轮和一对手动传动锥齿轮的润滑。
4.根据权利要求3所述润滑方法，其特征在于：所述手动输入轴支撑轴承的润滑是在手动输入轴内设置十字油路，同时在十字油路端口处设置大倒角集油口将轴承室与上箱体内部连通；使落在大倒角集油口处的润滑油保持切线运动趋势沿十字油路进入轴承室对手动输入轴支撑轴承进行润滑。
5.根据权利要求4所述润滑方法，其特征在于：所述上箱体中聚集的润滑油通过设在上法兰上的回油孔引至下箱体对少齿差齿轮传动机构内中间盘顶部的行星齿轮、转臂轴承和销套进行润滑；少齿差齿轮传动机构内中间盘底部的行星齿轮、转臂轴承和销套位于润滑油液面以下浸泡在润滑油内得到充分润滑。
6.根据权利要求5所述润滑方法，其特征在于：所述少齿差齿轮传动机构内销轴外表面和销套内表面的润滑通过销轴内的丁字形油路实现润滑；当销轴运转至上法兰的回油孔正下方时，润滑油装满丁字形油路,润滑油从丁字形油路的小泄油孔缓慢连续地的泄出对销轴外表面和销套内表面进行润滑。
7.根据权利要求6所述润滑方法，其特征在于：所述输出轴下端设有排放油路，排放油路的排油口设有螺塞堵头。
8.根据权利要求7所述润滑方法，其特征在于：所述下箱体、上箱体和盖板的结合处均设有O形密封圈，其中各旋转轴外露处采用骨架式密封圈。
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