夾層風(fēng)冷箱體鋅基合金軸承支承之?dāng)[線減速箱的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明夾層風(fēng)冷箱體鋅基合金軸承支承之?dāng)[線減速箱，包括箱體、輸入軸、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及輸出軸，特征在于：箱體內(nèi)設(shè)有內(nèi)圓筒與圓端蓋連接件，內(nèi)圓筒與箱體連接，圓端蓋輸入端與箱體輸入端內(nèi)孔緊配，圓端蓋與箱體用圓環(huán)盤(pán)連接，箱內(nèi)壁與內(nèi)圓筒與圓端蓋連接件外壁形成夾層，箱體頂部、側(cè)部設(shè)有排氣窗與風(fēng)機(jī)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括擺線輪、針齒殼、針?shù)N及偏心軸承，輸出軸上耐磨圈支承在鋅基合金軸承中，輸出軸內(nèi)設(shè)有斷面呈“T”字型海綿，輸出軸內(nèi)海綿與軸孔構(gòu)成儲(chǔ)油腔Q，均載環(huán)內(nèi)設(shè)鋅基合金軸承，構(gòu)成輸出軸鋅基合金軸承簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)。技術(shù)效果：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低；調(diào)節(jié)風(fēng)量使熱功率接近機(jī)械功率；合金軸承潤(rùn)滑可靠軸承成本低60-80％、軸承用鋼可省50-70％。
【專利說(shuō)明】夾層風(fēng)冷箱體鋅基合金軸承支承之?dāng)[線減速箱
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及通用行星【技術(shù)領(lǐng)域】中K-V-H機(jī)構(gòu)(N型)少齒差技術(shù)的改進(jìn)，具體涉及擺線減速箱的改進(jìn)，一種夾層風(fēng)冷箱體鋅基合金軸承支承之?dāng)[線減速箱。
【【背景技術(shù)】】
[0002]通用行星傳動(dòng)主要包括2K-H負(fù)號(hào)機(jī)構(gòu)(NGW型)與K_V_H機(jī)構(gòu)(N型)兩大類，而K-V-H機(jī)構(gòu)(N型)又包括擺線與漸開(kāi)線少齒差。
[0003]研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有通用行星傳動(dòng)技術(shù)有兩個(gè)不足:
[0004](一 )輸出軸采用滾動(dòng)軸承支承，成本較滑動(dòng)軸承高很多，尤其是大功率、大扭矩機(jī)型:其依據(jù)見(jiàn)于《漸開(kāi)線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》第十二章水泥球磨機(jī)減速器計(jì)算實(shí)例:
[0005]“由于(行星減速器)輸出軸的軸承不承受徑向工作負(fù)荷(僅承受輸出行星架裝置的自重)，因而軸承尺寸僅由結(jié)構(gòu)要求確定。”計(jì)算例選用的是單列特輕球軸承9707/780。
[0006]經(jīng)查,兩軸承共計(jì)重量624kg、價(jià)格44450元。如改為鑄造鋅基合金滑動(dòng)軸承,重量約可減輕500kg、節(jié)省4萬(wàn)元之多。
[0007]鑄造鋅基合金滑動(dòng)軸承的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0008](I)表面粗糙度可達(dá)1.6，摩擦因數(shù)小；(2)比銅輕40%，成本比錫青銅低40%以上；
[0009](3)使用壽命為錫青銅2?3倍，具有自潤(rùn)滑性能及減震功能，適用于中低速重載場(chǎng)合。
[0010](二)齒輪箱自身不具有散熱功能，因而熱功率低:
[0011]熱功率的大小關(guān)系到承載力，因而很重要，尤其是大功率、大扭矩機(jī)型。其理論依據(jù)見(jiàn)于成大先《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》3.14-432頁(yè):“漸開(kāi)線行星齒輪傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積和質(zhì)量小等等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、起重等等部門。...漸開(kāi)線行星齒輪傳動(dòng)的缺點(diǎn)是由于體積小，導(dǎo)致散熱不良，因而要求有良好的潤(rùn)滑，甚至需要采取冷卻促施。”
[0012]現(xiàn)有B、X系列擺線減速機(jī)高速軸上并未裝置風(fēng)扇及采用其它散熱措施，僅依靠自然散熱導(dǎo)致熱功率低，使得用戶不得不加大一、二個(gè)機(jī)型號(hào)進(jìn)行選型，許多機(jī)械理論專著就是這麼規(guī)定的，其結(jié)果必然增加了費(fèi)用，功率越大、費(fèi)用增加越多:如額定8255型(重量865kg、價(jià)2.68萬(wàn)元)，現(xiàn)加大一個(gè)機(jī)型號(hào)選用8265(重量1125kg、價(jià)3.82萬(wàn)元)；如加大二個(gè)機(jī)型號(hào)選用8270 (重量2610kg、價(jià)6.22萬(wàn)元)。
[0013]熱功率是閉式減速器在潤(rùn)滑油平衡溫度條件下所能連續(xù)傳遞的最大功率。熱功率應(yīng)等于或近于實(shí)際工作傳遞的功率。(《齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》972頁(yè))
[0014]熱功率是指在自然冷卻條件下潤(rùn)滑油溫不超過(guò)許用溫度時(shí)的輸入功率。熱功率是設(shè)計(jì)潤(rùn)滑系統(tǒng)的重要參數(shù)，是選用減速器的重要依據(jù)。(《漸開(kāi)線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》230頁(yè))
[0015]油溫過(guò)高是減速機(jī)故障的一個(gè)很重要原因，這是因?yàn)?油溫高粘度下降，局部油膜破壞，潤(rùn)滑失效導(dǎo)致齒輪膠合、點(diǎn)蝕及異常磨損；油碳化，形成渣滓；油溫高導(dǎo)致齒輪異常磨損，異常磨損使油溫升高，形成惡性循環(huán)。減速齒輪箱潤(rùn)滑油許用油溫約為70°C，其依據(jù)有二:
[0016](I)德國(guó)PPSC1290-MY型風(fēng)電齒輪箱:潤(rùn)滑油油池最高溫度為70°C ；
[0017](2)風(fēng)電增速齒輪箱期望的最高油溫70°C (《風(fēng)電增速齒輪箱的熱功率計(jì)算箱》風(fēng)力發(fā)電2003.3)
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0018]本發(fā)明目的:解決現(xiàn)有技術(shù)(一)輸出軸采用滾動(dòng)軸承支承，成本較滑動(dòng)軸承高很多，尤其是大功率、大扭矩機(jī)型；(二)齒輪箱自身不具有散熱功能，因而熱功率低的缺陷。
[0019]提供一種夾層風(fēng)冷箱體鋅基合金軸承支承之?dāng)[線減速箱。技術(shù)實(shí)施方案理論依據(jù):
[0020](一 )航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承采用滑動(dòng)軸承，減速箱為什麼不能？
[0021]“普通滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、承載能力大。”(王文斌《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》卷
3.21-4 頁(yè))
[0022]“在正常狀態(tài)下，滑動(dòng)軸承磨損率是很低的?！?卜炎《實(shí)用軸承技術(shù)手冊(cè)》492頁(yè))
[0023]“鑄造鋅基合金適用于中、低速((7-10m/s)、重載(25_30MPa)、許用接觸應(yīng)力σ=550MPa條件下工作的軸承?！?成大先《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》軸承6頁(yè))
[0024]本發(fā)明技術(shù)方案的關(guān)鍵在于:保證鋅基合金滑動(dòng)軸承支承面有足量的清潔油品，因?yàn)?“不干凈、有外耒顆粒是滑動(dòng)軸承失效的重要原因?！?《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》卷4.27-227頁(yè))
[0025]( 二 )根據(jù)以下關(guān)于冷卻散熱裝置能使熱功率不低于機(jī)械功率的論述提出的:
[0026]《齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》1048頁(yè):采用外循環(huán)散熱系統(tǒng):油箱中潤(rùn)滑油一油泵一慮油器一風(fēng)扇冷卻一油進(jìn)入油箱，只要供油量和扇風(fēng)量足夠大，減速器甚至可以不受熱功率限制；
[0027]研究熱功率修正公式P = Bref -Bv-Ba-Bt- Pq(kW)發(fā)現(xiàn):采用足夠強(qiáng)風(fēng)速將箱體油溫控制在70°C左右時(shí)，減速器熱功率P可提高1.5倍，這是因?yàn)?
[0028](A)當(dāng)空氣流速 V ^ 3.8m/s 時(shí),修正系數(shù) Bv = 1.90,比 V = 0.5 ?1.4m/s 時(shí) Bv =
1.0提高了近一倍，亦即熱功率P提高了近一倍。如:小軸流風(fēng)機(jī)15(^2￥型風(fēng)速￥ = 7.6111/s ；
[0029](B)減速齒輪箱油溫70°C時(shí)，油溫系數(shù)Bt = 0.667，使熱功率提高了 50%。
[0030](式中:BMf、Bv、Ba及Bt分別為環(huán)境溫度、空氣流速、海拔高度及最高油溫修正系數(shù)，其中:ΒΤ = 0.00236.Cl 32845 = 0.667 (70°C )。(《齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》979頁(yè))
[0031]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)實(shí)施方案如下:
[0032]所述箱體內(nèi)設(shè)有內(nèi)圓筒與圓端蓋的連接件，所述內(nèi)圓筒法蘭與箱體輸出端面連接，所述圓端蓋輸入端外圓與箱體輸入端內(nèi)孔緊配，所述圓端蓋輸入端面與箱體輸入端的圓端面用同一圓環(huán)盤(pán)連接，內(nèi)置圓筒與圓端蓋外設(shè)散熱筋，所述箱體與內(nèi)圓筒本體為均勻薄壁圓筒體；
[0033]所述內(nèi)圓筒與圓端蓋連接件的外壁與箱體的內(nèi)壁圍接形成密閉的夾層，所述箱體頂部設(shè)有聯(lián)通密閉夾層的排氣窗，所述箱體的側(cè)面設(shè)有與密閉夾層聯(lián)通的軸流風(fēng)機(jī)；
[0034]所述圓端蓋內(nèi)側(cè)連接輪轂，所述輪轂內(nèi)孔用軸承支承輸入軸；
[0035]進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)部件包括二片相位差180°擺線輪、針齒殼、針?shù)N及設(shè)在輸入軸軸伸端的偏心軸承，所述針齒殼緊固在內(nèi)圓筒的輸入端內(nèi)孔，所述針?shù)N均布在針齒殼的半埋孔中；
[0036]再進(jìn)一步地，所述銷軸式輸出部件包括輸出軸、6-12只均布的柱銷及均載環(huán)，所述柱銷兩端分別連接輸出軸圓盤(pán)與均載環(huán)構(gòu)成籠式輸出軸，其中:
[0037]所述輸出軸上輸出軸頸上緊配第一耐磨圈，第一耐磨圈支承在第一鋅基合金軸承中，第一鋅基合金軸承緊固在內(nèi)圓筒輸出端內(nèi)孔；
[0038]所述輸出軸內(nèi)設(shè)有斷面呈“T”字型的《圓柱-圓盤(pán)型》聚酯吸油海綿，其圓柱端置于軸孔內(nèi)，而圓盤(pán)端設(shè)在輸出軸圓盤(pán)上，輸出軸圓盤(pán)均布的徑向孔中有聚酯吸油海綿與之相通；
[0039]所述均載環(huán)內(nèi)孔緊固第二鋅基合金軸承，第二鋅基合金軸承支承在第二耐磨圈上，第二耐磨圈與輪轂外圓緊配，所述輪轂的最大外徑小于第二耐磨圈的外徑。
[0040]本發(fā)明各單獨(dú)技術(shù)特征雖然完全已知，但彼此互相支持，并且能產(chǎn)生下述有益技術(shù)效果:
[0041](I)密閉夾層中的熱一方面由排氣窗排出，另一方面?zhèn)鬟f給箱體本體的均勻薄壁圓筒散發(fā)到箱體外,冷風(fēng)容量大、散熱面積遍及整個(gè)箱體、熱功率大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本低；通過(guò)對(duì)風(fēng)量、風(fēng)速的正確計(jì)算，可以做到熱功率不低于機(jī)械功率；
[0042](2)鋅基合金軸承磨損率低、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)是滾動(dòng)軸承所不能替代的；價(jià)格低60-80%，內(nèi)徑越大越顯著；工作平穩(wěn)、無(wú)噪音、承載力大；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造、拆裝方便；具有良好的耐沖擊和吸振性能；可節(jié)約軸承鋼50-70%，舊鋅基合金滑動(dòng)軸承可回收重鑄。
【【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】】
[0043]圖1.本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖
[0044]圖2.本發(fā)明實(shí)施例箱體I頂部設(shè)排風(fēng)窗P與側(cè)面設(shè)進(jìn)風(fēng)機(jī)F結(jié)構(gòu)示意圖
[0045]【【具體實(shí)施方式】】下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明詳加描述:
[0046]參照?qǐng)D1、2.—種夾層風(fēng)冷箱體鋅基合金軸承支承之?dāng)[線減速箱，包括箱體I和設(shè)置于箱體I內(nèi)并依次傳動(dòng)的輸入軸15、傳動(dòng)部件及銷軸式輸出部件，其特征在于:
[0047]所述箱體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)圓筒2與圓端蓋19的連接件，所述內(nèi)圓筒2法蘭與箱體I輸出端面連接，所述圓端蓋19輸入端外圓與箱體I輸入端內(nèi)孔緊配，所述圓端蓋19輸入端面與箱體I輸入端的圓端面用同一圓環(huán)盤(pán)13密封連接，所述內(nèi)圓筒2與圓端蓋19外設(shè)散熱筋，所述箱體I與內(nèi)圓筒2本體為均勻薄壁圓筒體；
[0048]所述內(nèi)圓筒2與圓端蓋19連接件的外壁與箱體I的內(nèi)壁圍接形成密閉的夾層，所述箱體I頂部設(shè)有聯(lián)通密閉夾層的進(jìn)水閥門J，所述箱體I的側(cè)面設(shè)有與密閉夾層聯(lián)通的出水閥門C，出水閥處另設(shè)一測(cè)量水溫的儀器儀表；
[0049]所述圓端蓋19內(nèi)側(cè)連接輪轂12，所述輪轂12內(nèi)孔用軸承14支承輸入軸15 ；
[0050]所述傳動(dòng)部件包括二片相位差180°擺線輪7、針齒殼9、針?shù)N8及設(shè)在輸入軸14軸伸端的偏心軸承11，所述針齒殼9緊固在內(nèi)圓筒2的輸入端內(nèi)孔，使作用力直接指向箱體底腳而不會(huì)產(chǎn)生傾翻力矩，所述針?shù)N8均布在針齒殼9的半埋孔中，使針?shù)N具有很大彎曲能力；
[0051]所述銷軸式輸出部件包括輸出軸5、6_12只均布的柱銷10及均載環(huán)18，所述柱銷10兩端分別連接輸出軸5圓盤(pán)與均載環(huán)18構(gòu)成籠式輸出軸，其中:
[0052]所述輸出軸5上輸出軸頸上緊配第一耐磨圈3，第一耐磨圈3支承在第一鋅基合金軸承6中，第一鋅基合金軸承6緊固在內(nèi)圓筒2輸出端內(nèi)孔；
[0053]輸出軸5內(nèi)設(shè)有“T”字?jǐn)嗝娴摹秷A柱一圓盤(pán)型》聚酯吸油海綿4，其圓柱端海綿與輸出軸5軸孔構(gòu)成一儲(chǔ)油腔Q，所述儲(chǔ)油腔Q潤(rùn)滑油從輸出軸5小孔流入合金軸承與耐磨圈間隙，而圓盤(pán)端海綿設(shè)在輸出軸5圓盤(pán)端面上與圓盤(pán)周邊均布的徑向孔相通，聚酯吸油海綿具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度:耐磨、耐磨蝕、耐高溫、拉伸性強(qiáng)、彈性好和獨(dú)特的耐油抗老化、抗溶劑的特性。箱體油池潤(rùn)滑油被《圓柱一圓盤(pán)型》聚酯吸油海綿濾芯吸入后，其圓柱部分儲(chǔ)存的油依靠重力會(huì)不斷滴下，積聚在儲(chǔ)油腔Q，通過(guò)輸出軸上小油孔進(jìn)入滑動(dòng)軸承與耐磨圈間的摩擦面，潤(rùn)滑油源源補(bǔ)充，確保摩擦面有很長(zhǎng)的使用壽命。
[0054]所述均載環(huán)18內(nèi)孔緊固第二鋅基合金軸承17，第二鋅基合金軸承17支承在第二耐磨圈16上，第二耐磨圈16與輪轂12外圓緊配，所述輪轂12的最大外徑小于第二耐磨圈16的外徑，其作用在于能順利裝配均載環(huán)。
[0055]銷軸式輸出部件兩側(cè)用鋅基合金軸承支承，優(yōu)點(diǎn)是改傳統(tǒng)懸臂為簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)。
[0056]上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明，不是對(duì)本發(fā)明的限定，任何對(duì)本發(fā)明簡(jiǎn)單變換后的方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種夾層風(fēng)冷箱體鋅基合金軸承支承之?dāng)[線減速箱，包括箱體(I)和設(shè)置于箱體(I)內(nèi)并依次傳動(dòng)的輸入軸(15)、傳動(dòng)部件及銷軸式輸出部件，其特征在于: 所述箱體⑴內(nèi)設(shè)有內(nèi)圓筒⑵與圓端蓋(19)的連接件，所述內(nèi)圓筒(2)法蘭與箱體(I)輸出端面連接，所述圓端蓋(19)輸入端外圓與箱體(I)輸入端內(nèi)孔緊配，所述圓端蓋(19)輸入端面與箱體(I)輸入端的圓端面用同一圓環(huán)盤(pán)(13)密封連接，所述內(nèi)圓筒(2)與圓端蓋(19)外設(shè)散熱筋，所述箱體(I)與內(nèi)圓筒(2)本體為均勻薄壁圓筒體； 所述內(nèi)圓筒⑵與圓端蓋(19)連接件的外壁與箱體⑴的內(nèi)壁圍接形成密閉的夾層，所述箱體(I)頂部設(shè)有聯(lián)通密閉夾層的排氣窗(P)，所述箱體(I)的側(cè)面設(shè)有與密閉夾層聯(lián)通的軸流風(fēng)機(jī)(F)； 所述圓端蓋(19)內(nèi)側(cè)連接輪轂(12)，所述輪轂(12)內(nèi)孔用軸承(14)支承輸入軸(15)； 所述傳動(dòng)部件包括二片相位差180°擺線輪(7)、針齒殼(9)、針?shù)N(8)及設(shè)在輸入軸(15)軸伸端的偏心軸承(11)，所述針齒殼(9)緊固在內(nèi)圓筒(2)的輸入端內(nèi)孔，所述針?shù)N(8)均布在針齒殼(9)的半埋孔中； 所述銷軸式輸出部件包括輸出軸(5)、6-12只均布的柱銷(10)及均載環(huán)(18)，所述柱銷(10)兩端分別連接輸出軸(5)圓盤(pán)與均載環(huán)(18)構(gòu)成籠式輸出軸，其中: 所述輸出軸(5)上輸出軸頸上緊配第一耐磨圈(3)，第一耐磨圈(3)支承在第一鋅基合金軸承(6)中，第一鋅基合金軸承(6)緊固在內(nèi)圓筒(2)輸出端內(nèi)孔； 輸出軸(5)內(nèi)設(shè)有“T”字?jǐn)嗝娴摹秷A柱-圓盤(pán)型》聚酯吸油海綿(4)，其圓柱端海綿與輸出軸(5)軸孔構(gòu)成一儲(chǔ)油腔(Q)，所述儲(chǔ)油腔(Q)潤(rùn)滑油從輸出軸(5)小孔流入合金軸承與耐磨圈間隙，而圓盤(pán)端海綿設(shè)在輸出軸(5)圓盤(pán)端面上與圓盤(pán)周邊均布的徑向孔相通；所述均載環(huán)(18)內(nèi)孔緊固第二鋅基合金軸承(17)，第二鋅基合金軸承(17)支承在第二耐磨圈(16)上，第二耐磨圈(16)與輪轂(12)外圓緊配，所述輪轂(12)的最大外徑小于第二耐磨圈(16)的外徑。
【文檔編號(hào)】F16H57/04GK104196988SQ201410396912
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】吳聲震 申請(qǐng)人:吳小杰