專利名稱：高效率大功率少齒差增(減)速動力傳動裝置的制作方法
高效率大功率少齒差增(減)速動力傳動裝置 發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及的是機械傳動行業(yè)行星減(增)速機范疇。
背景技術(shù)：
少齒差行星減速機(plane centric gear units-國外慣用名稱)它具有體積小、重量輕、噪音低、嚙合線速度低、接觸應(yīng)力特別小等諸多優(yōu)點，我國現(xiàn)況中，它與擺線針輪減速機共同占領(lǐng)了中小型功率大速比的主要市場，其結(jié)構(gòu)型式雖多，但都有一個共同的缺點是傳動效率不夠理想(含擺線針輪型)，由本發(fā)明人開發(fā)的SCC系列少齒差行星減速機，及SCC11少齒差行星減速機系列，前者在1985年8月29日由揚州市科委通過鑒定，后者于1988年江蘇科委通過鑒定，并運用了我們的實用新型專利ZL88211046. 2滾動銷軸套輸出機構(gòu)(詳見鑒定證書復(fù)印件)，但其效率還是不夠理想，特別是在大功率、特大功率的傳動裝置中效率是一件十分敏感的問題，如一臺10000KW增、減速機，I %的效率意味IOOKff的能耗或收益；當(dāng)今我國大量生產(chǎn)的1000 2000KW風(fēng)電增速裝置大都采用2級NGW型具有外齒嚙合輪系，它們加工精度高、齒形接觸應(yīng)力大(可達80 100kg/mm2或更高)，而相應(yīng)的少齒差輪系的接觸應(yīng)力僅為8 10/mm2左右或更低，其噪音一般在70dB以下但其傳動效率問題未能進入千KW級行列，而相應(yīng)的NGW輪系的噪音在80dB左右?，F(xiàn)有技術(shù)中的船用減速機特別是大型船只大都用外嚙合減速機，它們經(jīng)常用高低速柴油機或燃氣輪機為原動力，減速機速比在4 8之間，而當(dāng)采用高速柴油機或燃氣輪為原動力時(n ^ 3000 6000r. p. m)，則可大大降低船載原動機之重量，相應(yīng)的減速機之速比可能增至30或更高，相對而言，如采用外嚙合傳動結(jié)構(gòu)是很龐大的。本

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種行星傳動裝置，特別是少齒差型增(減)速傳動裝置(plane centric gear units)其特征為一個呈周向浮動狀體的內(nèi)齒圈(I),它的兩端面各自固結(jié)一個幅板(3)，幅板(3)的中心各自設(shè)置有空心軸套(4)，空心軸套(4)的內(nèi)圈安設(shè)的軸承(7)各自支承偏心輪(5)的兩端心軸，空心軸套(4)外圈安設(shè)軸承(8)，軸承(8)的外圈固結(jié)在靜止件上，其中一個空心軸套(4)的端面與輸出(入)軸(10)相固結(jié)，另一個空心軸套(4)的端面則由偏心輪(5)的一端心軸自由通過。內(nèi)齒圈(I)與一個及一個以上的外齒輪(2)相嚙合，每個外齒輪的心部各自支承在轉(zhuǎn)臂軸承(6)上，當(dāng)采用多個外齒輪
(2)時，偏心輪(5)軸向設(shè)置的諸偏心輪的周向夾角相等，構(gòu)成的少齒差行星增(減)速動力傳動裝置。當(dāng)幅板(3)制成無孔的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的無靜止件外殼的動力傳動裝置，以及無輸出(入)軸(10)的內(nèi)齒圈⑴為徑向輸出的傳動裝置，軸承(7)和軸承⑶可以在同一平面內(nèi)，也可以不在同一平面內(nèi)。嚙合付德齒形為漸開線、擺線、圓弧齒。本發(fā)明原理少齒差嚙合付由于其嚙合線速度低，一般小型功率其線速度約在lm/sec左右，而相同功率之外嚙合付的嚙合線速度可達10 15m/sec，故少齒差嚙合付中的齒面嚙合耗功僅為1%左右；而外嚙合付之嚙合耗功可達3 5%左右，這是因為外嚙合線速度遠遠高于少齒差嚙合付，因為漸開線齒形嚙合過程中當(dāng)嚙合點離開節(jié)圓直徑上的點時它們之間的相對運動連滾帶滑模式(詳見Wear control Hand Book有關(guān)闡述)，對于少齒差嚙合付而言，耗功之主要部位在軸承，特別是銷軸式輸出機構(gòu)及其轉(zhuǎn)臂軸承，以上述SCC系列3#機座為例(詳見化學(xué)工業(yè)出版社機械設(shè)計中冊p703 704頁)外齒輪之切向嚙合力Ft = 304kg，銷軸上的作用力之和Fs = 601kg，轉(zhuǎn)臂軸承上之徑向力Fk = 893kg，高速軸之支反力R1 = 293kg，由上得知軸承(含銷軸)之支反力總和1787kg相當(dāng)于嚙合力的6倍左右，由試驗及計算得知，軸承上每I個Ft之支反力消耗總功率I. 5 2%，而本發(fā)明因為內(nèi)齒圈I及外齒輪2的嚙合力大小相等方向相反在同一條直線上及其支反力作用在軸承7上，故軸承8為零載軸承，而如果只有一端幅板3，則軸承8必須雙排該處其支反力可達2倍Fn以上，故效率很低而且由于是懸臂式嚙合齒面之接觸力不均勻，很難適應(yīng)大功率及多外齒結(jié)構(gòu)。本發(fā)明轉(zhuǎn)臂軸承反力加支反力之總和只有I. 5Ft，故完全有理由獲得比NGW型及其他外嚙合付更高的傳動效率之嚙合付，加上少齒差本身具有的其他類型嚙合付無法比擬的優(yōu)點，故本發(fā)明可以進入大型特大型萬千瓦級傳動功率高效之傳動范疇，諸如巨型海上艦船及風(fēng)電行業(yè)之主傳動系統(tǒng)提供高新技術(shù)裝備。近期本發(fā)明人在相鄰(相關(guān))申請項目中以及社會有關(guān)部門都希望誕生高效優(yōu)性能特大功率增減速傳動裝置。我們開發(fā)SCC系列少齒差減速機迄今整整28年，本發(fā)明第一發(fā)明人從事傳動機械設(shè)計已經(jīng)歷57年。本發(fā)明優(yōu)點I、本發(fā)明之轉(zhuǎn)臂軸承反力及高速軸端之支反力之和由傳統(tǒng)銷軸式輸出機構(gòu)的6
倍嚙合力降低至I. 5倍嚙合力，即Σ Fk < I. 5Ft，嚙合耗功只有1%左右，總傳動效率可達97%以上，單機速比可達100以上,故本發(fā)明可以進入大功率特大功率、大速比及高效增減速機之行(首)。2、噪音在相同加工精度下比外嚙合付地8 10dB。3、接觸應(yīng)力只有外嚙合的1/10左右，完全可以排除齒面接觸應(yīng)力過高而產(chǎn)生的損壞,根據(jù)wear control Hand Book Table 4闡明，當(dāng)接觸應(yīng)力為2070N/mm2壽命為IO5周期，而當(dāng)接觸應(yīng)力將為1000N/mm2時，壽命則為IO7周期，可見接觸應(yīng)力降低I倍，壽命可提高100倍，故本發(fā)明齒面壽命比外嚙合提高1000倍。4、結(jié)構(gòu)簡單，由于齒的彎曲應(yīng)力為主應(yīng)力，故承載能力強、體積小、成本低，總重可降低2 3倍。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖
詳細表述實施本發(fā)明之最佳方案。圖I是雙外齒輪嚙合付圖2是三外齒輪嚙合付圖3是單外齒輪嚙合付I、內(nèi)齒圈2、外齒圈3、端面幅板4、空心軸套5、偏心輪6、轉(zhuǎn)臂軸承7、軸承8、軸承9、平衡錘10、輸入(出)軸本發(fā)明之最佳方案是雙外齒輪嚙合付，它無需增設(shè)平衡錘，這樣有利于動、靜平衡和降低振幅和噪音，由于接觸應(yīng)力特別小，在一般情況下只需采用調(diào)質(zhì)鋼后加工即可滿足要求，這樣可降低成本提高精度更可以避免齒面淬火和變形，但當(dāng)特大型功率可以采用3外齒嚙合付及硬面齒輪。實施本發(fā)明之機床含通用機床、滾齒機、插齒機等。
權(quán)利要求
1.一種行星傳動裝置，特別是少齒差型增(減)速傳動裝置(plane centric gearunits)其特征為一個呈周向浮動狀體的內(nèi)齒圈(I)，它的兩端面各自固結(jié)一個幅板(3)，幅板(3)的中心各自設(shè)置有空心軸套(4)，空心軸套(4)的內(nèi)圈安設(shè)的軸承(7)各自支承偏心輪(5)的兩端心軸，空心軸套(4)外圈安設(shè)軸承(8)，軸承(8)的外圈固結(jié)在靜止件上，其中一個空心軸套⑷的端面與輸出(入)軸(10)相固結(jié)，另一個空心軸套⑷的端面則由偏心輪(5)的一端心軸自由通過。內(nèi)齒圈(I)與一個及一個以上的外齒輪(2)相嚙合，每個外齒輪的心部各自支承在轉(zhuǎn)臂軸承(6)上，當(dāng)采用多個外齒輪(2)時，偏心輪(5)軸向設(shè)置的諸偏心輪的周向夾角相等，構(gòu)成的少齒差行星增(減)速動力傳動裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述結(jié)構(gòu)其特征為當(dāng)幅板(3)制成無孔的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的無靜止件外殼的動力傳動裝置，以及無輸出(入)軸(10)時的內(nèi)齒圈(I)為徑向輸出的傳動裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述結(jié)構(gòu)其特征為軸承(7)和軸承(8)可以在同一平面內(nèi)，也可以不在同一平面內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述結(jié)構(gòu)其特征為嚙合付德齒形為漸開線、擺線、圓弧齒。
全文摘要
本發(fā)明涉及高效率大功率少齒差增(減)速動力傳動裝置，是一種具有周向浮動內(nèi)齒圈1的少齒差嚙合付的增(減)速機它的內(nèi)齒圈1的兩端各自固結(jié)一個帶空心軸套4的幅板3，內(nèi)齒圈1和外齒輪2的支反力大小相等、方向相反地并在同一直線上作用在空心軸套4的內(nèi)圈軸承7上，空心軸套4的外圈軸承8是零載，故本發(fā)明軸承支反力的總和由傳統(tǒng)技術(shù)的6倍嚙合力降低到1.5倍左右，故本發(fā)明傳動總效率可達97％以上，其傳動功率可達數(shù)萬KW級，噪音低于外嚙合付8～10dB，齒面接觸壓力只有外嚙合付的1/10左右，齒面接觸壽命比外嚙合付提高1000倍，總重可降低2～3倍。
文檔編號F16H1/32GK102979858SQ201110259189
公開日2013年3月20日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月5日
發(fā)明者方祖彭, 方丹, 方芳, 趙亞芬 申請人:方祖彭, 方丹, 方芳, 趙亞芬