本實用新型屬于減速器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種粘彈性阻尼結(jié)構(gòu)行星減速器。

背景技術(shù)：

行星減速器是煤礦掘進機械重要的動力傳動裝置，對于掘進機械截割過程的穩(wěn)定性和可靠性具有重要的作用。但由于煤礦工作環(huán)境復雜、工作載荷復雜多變，行星減速器不可避免承受作業(yè)載荷侵害后，出現(xiàn)較強振動和噪聲，影響掘進機械工作穩(wěn)定性和使用壽命，同時振動和噪聲也使掘進機械操作人員工作環(huán)境更加惡劣，影響操作效率和身心健康。因此，迫切需要一種裝置可有效降低減速器的沖擊工作載荷，從而緩減對掘進設備性能和操作工人身心的影響，以保證掘進工作的安全、可靠和高效。

現(xiàn)有煤礦采掘機械行星減速器減振方法一般是通過優(yōu)化內(nèi)部齒輪齒形和間隙配合等方法，雖然有一定作用，但對由外部工作載荷沖擊引發(fā)振動后的減振效果不太明顯。例如，現(xiàn)有技術(shù)采用帶阻尼緩沖結(jié)構(gòu)的齒輪和可以調(diào)整齒輪傳動間隙的機構(gòu)的方法，達到降低齒輪傳動過程中由于磨損導致間隙變大和受到?jīng)_擊侵害時產(chǎn)生的振動和噪聲，降低齒輪斷裂等損壞，但是，其需要對減速器齒輪組進行安裝阻尼緩沖結(jié)構(gòu)的設計，如果按已有使用工況可能需要改變減速器整體機構(gòu)。

此外，現(xiàn)有技術(shù)還采用在電機和減速器采用彈性聯(lián)軸器的方法，緩沖減速器受到的沖擊力，保護減速器齒輪，避免沖擊損壞。但是這種方法對振動噪聲抑制效果一般。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中對減速器工作狀態(tài)下減震除燥處理效果不理想的問題，提供一種粘彈性阻尼結(jié)構(gòu)行星減速器。

本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一種粘彈性阻尼結(jié)構(gòu)行星減速器，包括輸入端、連接在輸入端外側(cè)的一級行星減速裝置、二級行星減速裝置和外殼，還包括阻尼層，阻尼層覆蓋在整個外殼上或僅覆蓋在一級行星減速裝置與外殼嚙合的位置。

所述阻尼層包括帶狀結(jié)構(gòu)的粘彈性阻尼材料層和固定在粘彈性阻尼材料層外側(cè)的帶狀結(jié)構(gòu)的阻尼約束材料層。

所述粘彈性阻尼材料層（105）的厚度H₂=h減速器外殼的厚度H₁,

h通過以下公式獲得：，其中，η₁為行星減速器的結(jié)構(gòu)損耗因子，β為粘彈性阻尼材料的結(jié)構(gòu)損耗因子，H₁為減速器外殼的厚度，H₂為粘彈性阻尼材料的厚度，E₁為行星減速器的彈性模量，E₂為粘彈性阻尼材料的彈性模量，e為行星減速器的彈性模量和粘彈性阻尼材料的彈性模量的比值。

所述輸入端包括輸入軸和固定在輸入軸外側(cè)的輸入端蓋；一級行星減速裝置包括一級行星輪和固定一級行星輪的一級行星保持架；二級行星減速裝置包括與一級行星保持架的輸出端連接的二級行星輪、與二級行星輪連接的用做輸出的輸出軸套和固定在二級行星輪和輸出軸套外側(cè)的輸出軸端蓋；外殼分別與一級行星減速裝置和二級行星減速裝置的外側(cè)嚙合。

所述粘彈性阻尼材料層包括高分子聚合物和其他添加劑構(gòu)成的復合體系，所述高分子聚合物和添加劑為本領(lǐng)域人員所公知技術(shù)。

所述阻尼約束材料層包括金屬材料形成的體系，其一端設有焊接坡口，其厚度為減速器最大外形尺寸的半徑減去粘彈性阻尼材料層的厚度與安裝部位減速器的半徑之和，寬度與一級行星輪和外殼嚙合的寬度尺寸相同。

本實用新型的有益效果如下：

本實用新型通過增加阻尼層實現(xiàn)對行星減速器減震降噪的效果，同時又不影響其結(jié)構(gòu)和傳遞速率。

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型中阻尼層的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：101-輸入軸；102-輸入端蓋；103-一級行星保持架；104-一級行星輪；105-粘彈性阻尼材料層；106-阻尼約束材料層；107-外殼；108-二級行星輪；109-輸出軸端蓋；110-輸出軸套；201-焊縫。

具體實施方式

結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步說明。

一種粘彈性阻尼結(jié)構(gòu)行星減速器，包括輸入端、連接在輸入端外側(cè)的一級行星減速裝置、二級行星減速裝置、外殼107，還包括阻尼層，所述阻尼層包括帶狀結(jié)構(gòu)的粘彈性阻尼材料層105和固定在粘彈性阻尼材料層105外側(cè)的帶狀結(jié)構(gòu)的阻尼約束材料層106，阻尼層覆蓋在整個外殼107上或僅覆蓋在一級行星減速裝置與外殼107嚙合的位置。

所述輸入端包括輸入軸101和固定在輸入軸101外側(cè)的輸入端蓋102；一級行星減速裝置包括一級行星輪104和固定一級行星輪104的一級行星保持架103；二級行星減速裝置包括與一級行星保持架103的輸出端連接的二級行星輪108、與二級行星輪108連接的用做輸出的輸出軸套110和固定在二級行星輪108和輸出軸套110外側(cè)的輸出軸端蓋109；外殼107分別與一級行星減速裝置和二級行星減速裝置的外側(cè)嚙合。

所述粘彈性阻尼材料層105包括高分子聚合物和其他添加劑構(gòu)成的復合體系。

所述阻尼約束材料層106包括金屬材料形成的體系，其一端設有焊接坡口，其厚度為減速器最大外形尺寸的半徑減去粘彈性阻尼材料層105的厚度與安裝部位減速器的半徑之和，寬度與一級行星輪104和外殼107嚙合的寬度尺寸相同。

從理論上來說，如果在行星減速器表面完全使用阻尼層覆蓋，效果會非常好，但成本會大幅增加，而且對存量減速器來說由于外形結(jié)構(gòu)的限制，不具備在外殼107所有表面安裝的條件，因此尋找到行星減速器振動和應變較大部位，并采取寬度優(yōu)化值約束阻尼結(jié)構(gòu)，便能夠獲得良好的減振降噪效果。通過實驗測定，在掘進機械工作過程中，外殼107振動和應變較大的部位出現(xiàn)在一級行星輪104與外殼107嚙合的部位，因此，可以僅在該部位安裝阻尼層，以降低成本。

阻尼層可以是粘彈性阻尼材料層105，也可以是其他材料形成的阻尼層。粘彈性阻尼材料是由高分子聚合物和各種添加劑構(gòu)成的復合體系，其阻尼性能關(guān)鍵來源于聚合物內(nèi)部交聯(lián)大分子的熱耗。高分子聚合物具有彈性固體和黏性液體雙重特征。在振動力作用下，聚合物內(nèi)部產(chǎn)生拉伸、彎曲、或剪切變形。從能量的角度看，作用在彈性部分的機械能類似于位能被儲存，隨著外力的除去而釋放，并且變形恢復，材料特性表現(xiàn)為彈性；作用在黏性成分的機械能則轉(zhuǎn)化為熱能被耗散掉，變形不能恢復，材料特性表現(xiàn)為阻尼。在阻尼特性作用下，振動幅值隨時間變化迅速衰減。同時，輻射的噪聲也隨之降低。從共振的角度看，當固體質(zhì)點在激振力作用下產(chǎn)生共振，并輻射噪聲時，阻尼材料的存在使得固體質(zhì)點共振峰值降低，并減少噪聲輻射，這樣無論是齒輪內(nèi)部產(chǎn)生的振動還是由載荷沖擊引起的振動，都可以通過阻尼材料的緩沖得以緩減。

因此，將粘彈性阻尼材料附加在振動的金屬結(jié)構(gòu)上，構(gòu)成阻尼復合結(jié)構(gòu)。復合結(jié)構(gòu)的強度、剛度由結(jié)構(gòu)本體承擔，阻尼性能則由粘彈性材料提供。

粘彈性阻尼材料層105可以采用硬度60 HA（邵氏A）的橡膠，具體參數(shù)可以為彈性模量3.15×10⁶ Pa，密度1.3×10³ kg/m³，泊松比0.499。

其中，阻尼層還包括固定在粘彈性阻尼材料層105外側(cè)的阻尼約束材料層106。這是由于煤礦井下工作環(huán)境的限制，且存在大量腐蝕性介質(zhì)，同時井下煤層脫落容易損傷阻尼材料，因此，為了提高粘彈性阻尼材料層105性能，增加阻尼約束材料層106，阻尼約束材料層106可以包括由金屬形成的阻尼約束材料層106，阻尼約束材料層106也由其他材料形成。阻尼約束材料層106也可以選用與外殼一樣的材料，彈性模量2.13×10¹¹ Pa，密度7.85×10³ kg/m³，泊松比0.31。

粘彈性阻尼材料層105可以通過JL-518硅橡膠熱硫化膠水粘在阻尼約束材料層106上，然后二者貼合在一級行星輪上，盡量完全接觸，并且阻尼約束材料層105通過焊縫201焊接而覆蓋在外殼107上，也可以通過其他方式覆蓋在行星減速器外殼上。