箱體夾層風(fēng)冷大熱功率動平衡少齒差減速箱的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]涉及少齒差減速機改進，一種箱體夾層風(fēng)冷大熱功率動平衡少齒差減速箱。
【【背景技術(shù)】】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)漸開線少齒差減速機，已有近30年的生產(chǎn)歷史，產(chǎn)品遍及國內(nèi)許多部門。漸開線少齒差傳動具有較高的傳動效率:《齒輪手冊》上7-126頁的Zd= 2計算例:Tl=0.944 ;發(fā)明人 100 例計算結(jié)果:η = 0.934 (Zd= 2),0.96 (Zd= 3),0.97 (Zd= 4)，因而單級漸開線少齒差可取代二級行星齒輪傳動。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)主要缺陷在于:由于漸開線少齒差減速器并未采用散熱措施，僅依靠自然散熱導(dǎo)致熱功率低，使得用戶不得不加大一、二個機型號進行選型，許多機械理論專著就是這麼規(guī)定的，其結(jié)果必然增加了費用，功率越大、費用增加越多:如額定HJW-35B型(熱功率40kW、重量1042kg、價4.78萬元)，現(xiàn)加大一個機型號選用HJW_40B(熱功率51kW、重量1365kg、價6.42萬元);如加大二個機型號選用HJW-45B (熱功率62kW、重量1800kg、價8.8萬元)。由此可見，為增大熱功率現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)必需改進。
[0004]熱功率是閉式減速器在潤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)等于或近于實際工作傳遞的功率。(《齒輪傳動設(shè)計手冊》972頁)
[0005]熱功率是指在自然冷卻條件下潤滑油溫不超過許用溫度時的輸入功率。熱功率是設(shè)計潤滑系統(tǒng)的重要參數(shù)，是選用減速器的重要依據(jù)。(《漸開線齒輪行星傳動的設(shè)計與制造》230頁)
[0006]《四環(huán)板式針擺行星傳動減速器的熱功率分析》指出:高速重載下依靠外表面自然散熱很難滿足要求，造成工作溫度過高，潤滑系統(tǒng)失效。(大連鐵道學(xué)院報2005.03)
[0007]油溫過高是減速機故障的一個很重要原因，這是因為:油溫高粘度下降，油乳化，局部油膜破壞，潤滑失效導(dǎo)致齒輪膠合、點蝕及異常磨損；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，如此惡性循環(huán)，減速機在使用壽命期內(nèi)過早損壞。
[0008]減速齒輪箱潤滑油油池最高許用溫度約為70°C，其依據(jù)有三:
[0009](I)德國PPSC1290-MY型風(fēng)電齒輪箱:潤滑油油池最高溫度為70°C ；
[0010](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算箱》風(fēng)力發(fā)電2003.3)
[0011](3)國產(chǎn)某1.25麗機組油溫監(jiān)控系統(tǒng):當(dāng)齒輪箱潤滑油溫度超過75°C時，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出報警信號。(《風(fēng)力發(fā)電機組齒輪箱潤滑油溫度監(jiān)控系統(tǒng)》上海電機學(xué)院學(xué)報2008.12)
[0012]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】為解決現(xiàn)有技術(shù)熱功率低的缺陷，本發(fā)明目的提供用箱體夾層內(nèi)風(fēng)冷替代自然散熱以提高熱功率，一種箱體夾層風(fēng)冷大熱功率動平衡少齒差減速箱。
[0013]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)實施方案系根據(jù)以下關(guān)于冷卻散熱裝置能使熱功率不低于機械功率的論述提出的:
[0014]《齒輪傳動設(shè)計手冊》973頁:熱功率的大小與散熱冷卻措施有關(guān)，如果采用循環(huán)油潤滑、冷卻器和外油箱足夠大，熱功率可以不低于機械功率；
[0015]《齒輪傳動設(shè)計手冊》1048頁:采用外循環(huán)散熱系統(tǒng):油箱中潤滑油一油泵一慮油器一風(fēng)扇冷卻一油進入油箱，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;
[0016]研宄熱功率修正公式P = Bref -Bv-Ba-Bt- Pq(kW)發(fā)現(xiàn):采用足夠強風(fēng)速將箱體油溫控制在70°C左右時，減速器熱功率P可提高1.5倍，這是因為:
[0017](A)當(dāng)空氣流速V彡3.8m/s時，修正系數(shù)Bv= 1.90，比v = 0.5?1.4m/s時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15(^2￥型風(fēng)速￥ = 7.6111/s ；
[0018](B)減速齒輪箱油溫70°C時，油溫系數(shù)Bt= 0.667，使熱功率提高了 50%。
[0019](式中:BMf、Bv、Ba^B: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-Bt= 0.00236.C L 32845 = 0.667 (70°C )。(《齒輪傳動設(shè)計手冊》979頁)
[0020]SSX行星減速器(N = 500kff)由于煤礦井下沒有水源，采用下述措施:加大箱體、箱體設(shè)散熱片；輸入軸裝風(fēng)扇。(《SSX系列硬齒面行星齒輪減速器冷卻系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用》煤礦機械2008.09)
[0021]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)實施方案如下:
[0022]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，所述圓端蓋的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)盤密封連接，所述內(nèi)圓筒與圓端蓋連接件外表面設(shè)有散熱筋；
[0023]所述箱體的內(nèi)壁與內(nèi)圓筒與圓端蓋連接件的外壁圍接形成密閉的夾層，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；
[0024]所述箱體I與內(nèi)圓筒2的本體為壁厚δ = (1.1?1.3) (T2)0-25(mm)均勻薄壁圓筒體(T2輸出扭矩，Nm)，圓筒體具有高機械強度與良好散熱性能(成大先《機械設(shè)計手冊》卷 3.14-485 頁)；
[0025]所述輸入、出軸用第一、二軸承分別支承在圓端蓋內(nèi)孔與內(nèi)圓筒輸出端內(nèi)孔；
[0026]進一步地，所述傳動機構(gòu)包括二片相位差180°的行星輪、內(nèi)齒圈、偏心軸承及柱銷，所述內(nèi)齒圈緊固在內(nèi)圓筒的輸入端內(nèi)孔，所述行星輪中心的軸承孔經(jīng)偏心軸承安裝于輸入軸的軸伸端，所述行星輪與內(nèi)齒圈嚙合傳動，所述行星輪經(jīng)柱銷與輸出軸連接，所述行星輪為相同四片輪，兩側(cè)行星輪相位同；中間二輪相位同；兩側(cè)行星輪與中間二行星輪相位差180°。
[0027]本發(fā)明各單獨技術(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:
[0028](I)內(nèi)圓筒及圓端蓋的外壁圍接形成密閉夾層，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、散熱面積遍及整個箱體、熱功率大，結(jié)構(gòu)簡單，控制、調(diào)節(jié)方便、可靠性高、制造成本低；
[0029](2)根據(jù)冷卻散熱裝置能使熱功率不低于機械功率的論述，本發(fā)明通過對風(fēng)量、風(fēng)速的正確計算，可以做到熱功率不低于機械功率；
[0030](3)當(dāng)箱體內(nèi)油控制在70°C左右時，油溫高粘度不致下降，油膜不受破壞，從而保證輪齒嚙合副一直處于良好潤滑狀態(tài)下正常運轉(zhuǎn)，使減速機具有長的使用壽命期；
[0031](4)兩側(cè)輪相位同、中間輪相位同、兩側(cè)與中間輪相位差180°，能實現(xiàn)運轉(zhuǎn)動平衡。
【【附圖說明】】
[0032]圖1.本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意圖
[0033]圖2..本發(fā)明實施例箱體I頂部設(shè)排風(fēng)窗P與側(cè)面設(shè)進風(fēng)機F結(jié)構(gòu)示意圖
[0034]【【具體實施方式】】下面結(jié)合附圖對本發(fā)明詳加描述:
[0035]參照圖1.一種箱體夾層風(fēng)冷大熱功率動平衡少齒差減速箱，包括箱體I和設(shè)置于箱體I內(nèi)并依次傳動的輸入軸11、傳動機構(gòu)及輸出軸4，其特征在于:
[0036]所述箱體I內(nèi)設(shè)有內(nèi)圓筒2與圓端蓋5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5輸入端外圓與箱體I輸入端內(nèi)孔緊配，所述圓端蓋5輸入端面與箱體I輸入端的圓端面用同一圓環(huán)盤12密封連接，所述內(nèi)圓筒2與圓端蓋5連接件外表面設(shè)散熱筋；
[0037]所述內(nèi)圓筒2與圓端蓋5連接件的外壁與箱體I的內(nèi)壁圍接形成密閉夾層，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F，用風(fēng)冷卻內(nèi)圓筒2中傳動件的溫升，其技術(shù)效果是結(jié)構(gòu)簡單、成本低；
[0038]所述箱體I與內(nèi)圓筒2的本體為壁厚δ = (1.1?1.3) (T2)0-25(mm)均勻薄壁圓筒體(T2輸出扭矩，Nm)，圓筒體具有高機械強度與良好散熱性能(成大先《機械設(shè)計手冊》卷 3.14-485 頁)；
[0039]所述輸入、出軸11、4用第一、二軸承10、3分別支承在圓端蓋5與內(nèi)圓筒2輸出端內(nèi)；
[0040]所述傳動機構(gòu)包括二片相位差180°的行星輪7、內(nèi)齒圈6、偏心軸承9及柱銷8，所述內(nèi)齒圈6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產(chǎn)生傾翻力矩，所述行星輪7中心的軸承孔經(jīng)偏心軸承9安裝于輸入軸11的軸伸端，所述行星輪7與內(nèi)齒圈6嚙合傳動，所述行星輪7經(jīng)柱銷8與輸出軸4連接，所述行星輪為相同四片輪，其中:兩側(cè)行星輪8相位同；中間二行星輪15相位同；兩側(cè)行星輪8與中間二行星輪15相位差180°。
[0041]上述實施例是對本發(fā)明的說明，不是對本發(fā)明的限定，任何對本發(fā)明簡單變換后的方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種箱體夾層風(fēng)冷大熱功率動平衡少齒差減速箱，包括箱體(I)和設(shè)置于箱體(I)內(nèi)并依次傳動的輸入軸(10)、傳動機構(gòu)及輸出軸(4)，其特征在于: 所述箱體(I)內(nèi)設(shè)有內(nèi)圓筒(2)與圓端蓋(5)的連接件，所述內(nèi)圓筒(2)法蘭與箱體(1)輸出端面連接，所述圓端蓋(5)的輸入端外圓與箱體⑴輸入端內(nèi)孔緊配，所述圓端蓋(5)輸入端面與箱體⑴輸入端的圓端面用同一圓環(huán)盤(12)密封連接，所述內(nèi)圓筒(2)與圓端蓋(5)連接件外表面設(shè)有散熱筋； 所述內(nèi)圓筒(2)與圓端蓋(5)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(F); 所述箱體⑴與內(nèi)圓筒⑵的本體為壁厚δ = (1.1?1.3) (T2)0-25(mm)均勻薄壁圓筒體(T2為減速箱輸出扭矩，Nm)； 所述輸入、出軸(10、4)用第一、二軸承(11、3)分別支承在圓端蓋(5)內(nèi)孔與內(nèi)圓筒(2)輸出端內(nèi)孔； 所述傳動機構(gòu)包括行星輪、內(nèi)齒圈(6)、偏心軸承(9)及柱銷(7)，所述內(nèi)齒圈(6)緊固在內(nèi)圓筒⑵的輸入端內(nèi)孔，所述行星輪中心的軸承孔經(jīng)偏心軸承(9)安裝于輸入軸(10)的軸伸端，所述行星輪與內(nèi)齒圈(6)嚙合傳動，所述行星輪經(jīng)柱銷(7)與輸出軸⑷連接，所述行星輪為相同的四片輪，其中:兩側(cè)行星輪(8)相位相同；中間二行星輪(13)相位相同；兩側(cè)行星輪(8)與中間二行星輪(13)相位差180°。
【專利摘要】本發(fā)明涉及漸開線少齒差減速機，一種箱體夾層風(fēng)冷大熱功率動平衡少齒差減速箱，包括箱體和設(shè)置于箱體內(nèi)并依次傳動的輸入軸、傳動機構(gòu)及輸出軸，其特征在于：箱體內(nèi)設(shè)有內(nèi)圓筒與圓端蓋的連接件，內(nèi)圓筒法蘭與箱體輸出端面連接，圓端蓋輸入端外圓與箱體輸入端內(nèi)孔緊配，圓端蓋輸入端面與箱體輸入端用圓環(huán)盤密封連接，箱內(nèi)壁與內(nèi)圓筒與圓端蓋連接件外壁形成夾層，箱體側(cè)部設(shè)有風(fēng)機，頂部設(shè)排風(fēng)，輸入、出軸用軸承分別支承在圓端蓋與內(nèi)圓筒，傳動機構(gòu)包括行星輪、內(nèi)齒圈、偏心軸承及柱銷。技術(shù)效果：夾層中的熱由排氣窗排出，同時傳給均勻薄壁圓筒散發(fā)到箱體外，散熱面積遍及整個箱體、熱功率大，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，能實現(xiàn)運轉(zhuǎn)動平衡。
【IPC分類】F16H57-04, F16H57-023
【公開號】CN104696493
【申請?zhí)枴緾N201510078887
【發(fā)明人】吳聲震
【申請人】吳小杰
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年2月13日