專利名稱：平行雙螺桿高扭矩高轉(zhuǎn)速齒輪箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種齒輪箱，特別是一種平行雙螺桿高扭矩高轉(zhuǎn)速齒輪箱。
技術(shù)背景目前，雙螺桿擠出機已經(jīng)廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠領(lǐng)域，特別是同向平行雙螺桿擠出機所具備優(yōu)秀混煉效果和高的加工效率，是塑料改性加工最有效的手段，典型應(yīng)用有通用塑料PP、PE、PS、工程塑料PA、ABS、PET、PBT、POM、LCP、PC、PA6T、PA8T、PEEK、PPS等的共混、礦物填充、纖維增強以及粉末涂料、色母料、彈性體的混煉造粒和擠出成型加工，并因其比單螺桿擠出機更好的混煉、排氣、反應(yīng)和自潔功能而得到廣泛的應(yīng)用和重視。
長期以來，作為擠出成型裝備主要性能指標(biāo)的“高扭矩、高轉(zhuǎn)速、高產(chǎn)量”，一直是擠出成型機發(fā)展的主要方向，高的產(chǎn)出與價格比不僅是企業(yè)家最為關(guān)心的，也是科技工作者鉆研的目標(biāo)。擠出機高速、高產(chǎn)固然可使投資者以較低的投入獲得較大的產(chǎn)出和高額的回報，但從技術(shù)角度看，為確保擠出機的高產(chǎn)量，必須提供螺桿高的扭矩，同時保證螺桿高的轉(zhuǎn)速，這必將為傳動系統(tǒng)(扭矩分配箱)帶來了一系列需要克服的技術(shù)難點，其中齒輪箱的齒輪和軸承在高負(fù)荷、高速運轉(zhuǎn)的情況下如何提高其壽命，即是在傳動方面需要解決的首要問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種輸出軸純扭矩或近似純扭矩輸出的平行雙螺桿高扭矩高轉(zhuǎn)速齒輪箱，它使雙螺桿擠出機齒輪箱薄弱環(huán)節(jié)齒輪受力降低一倍，薄弱環(huán)節(jié)軸承具有最佳受力狀態(tài)，解決了平行雙螺桿擠出機提高螺桿扭矩和轉(zhuǎn)速后帶來的齒輪、軸承壽命降低，不能滿足使用要求的難題。
本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)平行雙螺桿高扭矩高轉(zhuǎn)速齒輪箱，它包括輸入軸、A輸出軸、上傳動軸、下傳動軸以及B輸出軸，輸入軸上設(shè)置有輸入齒輪，輸入齒輪與A輸出軸上的A輸出軸端頭齒輪嚙合，A輸出軸上還設(shè)置有A輸出軸中間齒輪，A輸出軸中間齒輪同時與上傳動軸上的C齒輪和下傳動軸上的E齒輪嚙合，A輸出軸上還設(shè)置有推力軸承，B輸出軸上設(shè)置有B輸出軸齒輪，B輸出軸上還設(shè)置有串列推力軸承，B輸出軸齒輪同時與上傳動軸上的D齒輪和下傳動軸上的F齒輪嚙合。
齒輪箱內(nèi)的B輸出軸的軸芯線，以及與B輸出軸上的齒輪相嚙合的齒輪的軸心線在同一平面上。
齒輪箱內(nèi)的B輸出軸的軸芯線，以及與B輸出軸上的齒輪相嚙合的齒輪的軸心線所構(gòu)成的平面與豎直平面形成的夾角在-25°～0°～25°范圍內(nèi)。
所述齒輪箱內(nèi)的B輸出軸所受的徑向力和軸向力抵消為零，為純扭矩或近似純扭矩輸出。
齒輪箱內(nèi)的A輸出軸、B輸出軸兩輸出軸中心距為15～270mm，螺桿直徑19～320mm。
齒輪箱內(nèi)的A輸出軸、B輸出軸兩輸出軸的輸出轉(zhuǎn)速為400～1800rpm。
通過上面的敘述可以看出，本實用新型具有以下優(yōu)點該齒輪箱具有輸出轉(zhuǎn)速高，輸出扭矩大的特點，上下傳動抵消了輸出軸的軸向力和徑向力，使輸出軸達到最佳受力狀態(tài)，從而使輸出軸軸承處于最佳受力狀態(tài)，最大限度提高了輸出軸及其軸承的使用壽命。該齒輪箱適用于平行同向雙螺桿擠出機或平行異向雙螺桿擠出機的驅(qū)動系統(tǒng)。


圖1為本實用新型B輸出軸純扭矩輸出傳動結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實用新型B輸出軸純扭矩輸出受力分析圖。
圖3為本實用新型帶夾角的傳動結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實用新型B輸出軸近似純扭矩輸出受力分析圖。
其中1——輸入軸，2——A輸出軸，3——上傳動軸，4——下傳動軸，
5——B輸出軸，6——輸入齒輪，7——A輸出軸端頭齒輪，8——A輸出軸中間齒輪，9——C齒輪，10——E齒輪，11——D齒輪，12——F齒輪，13——B輸出軸齒輪，14——串列推力軸承，15——推力軸承。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的描述如圖1所示，平行雙螺桿高扭矩高轉(zhuǎn)速齒輪箱，本實用新型適用于同向或異向平行雙螺桿擠出機，它包括輸入軸1、A輸出軸2、上傳動軸3、下傳動軸4以及B輸出軸5，輸入軸1上設(shè)置有輸入齒輪6，輸入齒輪6與A輸出軸2上的A輸出軸端頭齒輪7嚙合，A輸出軸2上還設(shè)置有A輸出軸中間齒輪8，A輸出軸中間齒輪8分別與上傳動軸3上的C齒輪9和下傳動軸4上的E齒輪10嚙合，A輸出軸2上還設(shè)置有推力軸承15，B輸出軸5上設(shè)置有B輸出軸齒輪13，B輸出軸5上還設(shè)置有串列推力軸承14，B輸出軸齒輪13分別與上傳動軸3上的D齒輪11和下傳動軸4上的F齒輪12嚙合。齒輪箱內(nèi)的B輸出軸5的軸芯線，與B輸出軸上的齒輪相嚙合的齒輪的軸心線在同一平面上。電動機傳遞給輸入軸1的動力從輸入齒輪6傳至A輸出軸端頭齒輪7，A輸出軸端頭齒輪7所在的軸作為A輸出軸2直接輸出50％的動力，同時A輸出軸上的A輸出軸中間齒輪8將其余50％的動力通過上下傳動軸3，4上的C齒輪9、E齒輪10、D齒輪11和F齒輪12分別將動力F1和F2傳遞至B輸出軸齒輪13。每根傳動軸上配有相應(yīng)的軸承，由螺桿傳至輸出軸的軸向力(方向由輸出軸指向輸入軸)由推力軸承承受，專用的串列推力軸承14承受B輸出軸5的軸向力，推力軸承15承受A輸出軸的軸向力，所有的軸、齒輪、軸承都裝配在齒輪箱體內(nèi)，并配有潤滑系統(tǒng)及相應(yīng)的過載保護系統(tǒng)。如圖2所示，D齒輪11、F齒輪12、B輸出軸齒輪13的軸心線在垂直于水平面的同一平面上，所以D齒輪11和F齒輪12驅(qū)動B輸出軸齒輪13時所產(chǎn)生的軸向分力Fa1和Fa2也在該平面上，并且大小相等，方向相反，從而使作用在B輸出軸上的軸向分力相互抵消，D齒輪11和F齒輪12驅(qū)動B輸出軸齒輪13時所產(chǎn)生的徑向力Fr1和Fr2也大小相等，方向相反，所以作用在B輸出軸上的垂直于軸線方向的徑向分力也相互抵消，可見B輸出軸僅受到上下嚙合點上的徑向分力產(chǎn)生的扭矩，從而實現(xiàn)純扭矩輸出。由于B輸出軸在空間上受到螺桿中心距的限制，沒有發(fā)展余地，從而成為提高雙螺桿擠出機承載能力的一大難點。這種傳動結(jié)構(gòu)使B輸出軸的受力處于最佳狀態(tài)，最大限度地提高了B輸出軸的承載能力，也即是解決了提高雙螺桿擠出機承載能力的瓶頸問題。
本發(fā)明提供的用于同向或異向平行雙螺桿擠出機的，提供高扭矩、高轉(zhuǎn)速輸出的齒輪箱，其中D齒輪11和F齒輪12將動力F3和F4傳遞至B輸出軸齒輪13時，D齒輪11和B輸出軸齒輪13軸心線所形成的平面及F齒輪12和B輸出軸齒輪13軸心線所形成的平面也可以不重合，兩平面與豎直平面的夾角在-25°～0°～25°范圍內(nèi)，見圖3、圖4。此時，F(xiàn)3，F(xiàn)4所產(chǎn)生的分力分別為徑向力Fr3、Fr4，軸向力Fa3、Fa4和切向力Ft3、Ft4，見圖4，并且Fr3和Fr4、Fa3和Fa4分別為大小相等，方向相反的力，因此相互抵消，但是由于D齒輪11和B輸出軸齒輪13軸心線所形成的平面及F齒輪12和B輸出軸齒輪13軸心線所形成的平面與豎直平面存在夾角，而會產(chǎn)生少量切向分力Ft3、Ft4，大小相等，方向相同，使B輸出軸5的受力狀態(tài)為近似純扭矩輸出。
兩根輸出軸可同向平行旋轉(zhuǎn)或異向平向旋轉(zhuǎn)，兩輸出軸中心距為15～270mm，螺桿直徑19～320mm。
齒輪箱內(nèi)的A輸出軸2、B輸出軸5兩輸出軸的輸出轉(zhuǎn)速為400～1800rpm。
本發(fā)明提供的用于同向或異向平行雙螺桿擠出機的齒輪箱極大地改善了輸出軸的受力狀態(tài)，能夠有效提高輸出軸的軸承使用壽命，特別在高轉(zhuǎn)速情況下，由于B輸出軸所受的軸向力和徑向力都抵消為零，使B輸出軸軸承理論壽命為無限大，而A輸出軸及其他傳動軸在空間上不受限制，提高輸出扭矩和轉(zhuǎn)速后只需相應(yīng)加大軸承，不會對齒輪箱的承載能力產(chǎn)生束縛，在A輸出軸軸徑較小部位，已不存在徑向力，僅承受力矩，所以本實用新型所提供的齒輪箱能夠適用于高扭矩、高轉(zhuǎn)速輸出的同向或異向平行雙螺桿擠出機。
權(quán)利要求1.平行雙螺桿高扭矩高轉(zhuǎn)速齒輪箱，其特征在于它包括輸入軸(1)、A輸出軸(2)、上傳動軸(3)、下傳動軸(4)以及B輸出軸(5)，輸入軸(1)上設(shè)置有輸入齒輪(6)，輸入齒輪(6)與A輸出軸(2)上的A輸出軸端頭齒輪(7)嚙合，A輸出軸(2)上還設(shè)置有A輸出軸中間齒輪(8)，A輸出軸中間齒輪(8)同時與上傳動軸(3)上的C齒輪(9)和下傳動軸(4)上的E齒輪(10)嚙合，A輸出軸(2)上還設(shè)置有推力軸承(15)，B輸出軸(5)上設(shè)置有B輸出軸齒輪(13)，B輸出軸(5)上還設(shè)置有串列推力軸承(14)，B輸出軸齒輪(13)同時與上傳動軸(3)上的D齒輪(11)和下傳動軸(4)上的F齒輪(12)嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平行雙螺桿高扭矩高轉(zhuǎn)速齒輪箱，其特征在于齒輪箱內(nèi)的B輸出軸(5)的軸芯線，以及與B輸出軸上的齒輪相嚙合的齒輪的軸心線在同一平面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的平行雙螺桿高扭矩高轉(zhuǎn)速齒輪箱，其特征在于齒輪箱內(nèi)的B輸出軸(5)的軸芯線，以及與B輸出軸上的齒輪相嚙合的齒輪的軸心線所構(gòu)成的平面與豎直平面形成的夾角在-25°～0°～25°范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平行雙螺桿高扭矩高轉(zhuǎn)速齒輪箱，其特征在于所述齒輪箱內(nèi)的B輸出軸(5)所受的徑向力和軸向力抵消為零，為純扭矩或近似純扭矩輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平行雙螺桿高扭矩高轉(zhuǎn)速齒輪箱，其特征在于所述齒輪箱內(nèi)的A輸出軸(2)、B輸出軸(5)兩輸出軸中心距為15～270mm，螺桿直徑19～320mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平行雙螺桿高扭矩高轉(zhuǎn)速齒輪箱，其特征在于所述齒輪箱內(nèi)的A輸出軸(2)、B輸出軸(5)兩輸出軸的輸出轉(zhuǎn)速為400～1800rpm。
專利摘要本實用新型公開了一種平行雙螺桿高扭矩高轉(zhuǎn)速齒輪箱，它包括輸入軸1、A輸出軸2、上傳動軸3、下傳動軸4以及B輸出軸5，齒輪6～13，串列推力軸承14、推力軸承15，本實用新型具有以下優(yōu)點該齒輪箱具有輸出轉(zhuǎn)速高，輸出扭矩大的特點，上下傳動抵消了輸出軸的軸向力和徑向力，從而使輸出軸軸承處于最佳受力狀態(tài)，最大限度提高了輸出軸及其軸承的使用壽命。該齒輪箱適用于平行同向雙螺桿擠出機或平行異向雙螺桿擠出機的驅(qū)動系統(tǒng)。
文檔編號F16H37/00GK2821288SQ200520035349
公開日2006年9月27日 申請日期2005年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月2日
發(fā)明者王多勇, 陳繼德, 蔣全康, 姚洪, 王國常, 紀(jì)欣 申請人:成都中孚高分子工程有限公司