渐开线少齿差行星齿轮减速器的系列及结构

渐开线少齿差行星齿轮减速器 的 系 列 及 结 构 沈 王 然 张 展 渐开线少齿差行星齿轮减速器具有单级速 比范围大 、 体积小 、 重量轻 、 效率高 、 同轴线 传动 、 加工和拆装均方便等优点 , 目前已在建 筑工程机械 、 起重运输机械 、 农机 、 轻工 、 仪 器仪表 、 机床附件等工业部门推广应用 。 随着 应用范围的扩大 , 其结构型式也逐渐增多。 但 是 , 由于它的齿轮变位计算较为复杂 , 结构设 计也需花费相当多的时间 , 以致影响推广 。 为 了减少设计中的重复劳动 , 我们按照上 海某厂单级卧式摆线针轮减速器系列的外形尺 寸 , 设计了一套单级卧式渐开线少齿差行星齿 轮减速器系列 。 该系列型号编制暂定五种 , 其 输出扭矩分别为 、 、 、 、 公斤 · 米 , 单级速比为 一 ”共 种 。 为了和原级卧 式摆线针轮减速器一 型 表示摆线针轮减 速器 、 表示卧式 相区别 , 本系列暂称为 型少齿差行星齿轮减速器 表示渐开线少齿 差行星齿轮减速器 。 内中 号机座 本系列中 称为 一 已经受加工制 造和生产实践的考 验 , 达到了预期的目的 , 目 前 已 在 各厂矿企 业 、 特别是渔业机械中推广应用 。 实践证明这种机型与摆线针轮减速器相比 确有其可取之处 , 为此推荐介绍于下 。 一 、 结构及传动原理 图 所示为 一 型渐开线少齿差行星齿 轮减速器的结构简图 , 其主要传动零件有 输 入轴 、 偏心套 、 外齿轮 、 内齿轮 、 滚轴 、 滚轴 套 、 十字联接盘、 臂 、 输出轴等组成 。 减速器的内齿轮与壳体相连 , 在输入轴上 固结一偏心套 , 偏心套上装着外齿轮 , 外齿轮 和偏心套间装有滚动轴承 。 当输入轴带着偏心 套转动时 , 由于外齿轮齿数较内齿轮少 , 所以 外齿轮一方面沿内齿轮回转 , 另一方面又低速 自转 。 由图 齿轮啮合简图可见 , 外齿轮的 自 转方向与输入轴旋转向方相反 。 输入轴转动一 周时 , 外齿轮 自转转过的齿数等于内外齿轮的 齿数差 。 其速比 图 一 型渐开线少齿差行星齿轮减速 器结构简图 勿 勺 图 齿轮啮合简图 内齿轮固定 , 内外齿轮齿数差 起始位置 输人轴转动半周时的情况 、 输入轴转动一周时的情况 。 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 式中 , , 一 外齿轮齿数 , 内齿轮齿数 。 上式中右边的负号表示输出轴与输入轴转 向相反 。 外齿轮的自转通过分别固定在外齿轮和转 臂上的带有滚轴套的滚轴和十字联接盘 通称 机构 传到转臂上 , 输出轴用圆柱销固定在 转臂上 。 二 、 系列渐开线少齿差行星齿轮减速 器外形和安装尺寸 几几二 二二 , 闷 黝 日 口 一一一一一日日日日日日 一一一一一一一一一一一一一州州州州一 州州州州州州 兮兮兮兮兮兮兮兮兮兮兮兮兮一一一一一 月月月月一一一一一 一 州 夕夕 一一 了了 图 外形和安装尺寸圈 图 中 尺 寸 见 下 农 机 型 号 氏 · ⋯ ⋯ · ⋯ ⋯ 、 一 曰、工,胜⋯ ‘” ⋯ ⋯‘ ⋯“ “ ‘ ⋯’ 艺 ⋯ ” ’’ ’’】‘ 之之 乙 匕吕 艺 们 乙〔 名幻 〔 , 忍 石 生, 注 单位 毫米 , 输出轴直径 按 公差 , 输入轴直径 , 按 中间公差 , 本表列尺寸与上海某厂摆线针轮减速器相同。 三 、 有关减速器结构的几点说明 外齿轮数黄 为 了便于加工制造 , 本设计中采用一个行 星轮 , 即通常称为 “单偏心 ” 的结构 。 为了抵 捎行星轮转动时所引起的不平衡力 , 则在偏心 套上加平衡块来平衡 。 目前也有采用“双偏心 ” 结构的少齿差行星齿轮减速器 , 如图 所示 。 在这种结构中两个外齿轮互成 “ , 其目 的也是为了抵消单个外齿轮转动时所引起的不 平衡力 。 但由于增加了一个外齿轮后 , 就给滚 轴孔的位置带来了严格的限制 , 所以当加工精 度不够高时 , 用双偏心 有 时 甚 至不如单偏心 好 。 关于单偏心或双偏心的问题 , 从力的平衡 一 一 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 鬓鬓鬓 感弄弄 丁丁丁翻、 一一一一一一一 ,,,,, 刃刃 薛薛 函函 ’’ ,, 七七七七七七七七七七七七七 日日 ,,,,, 卜卜一一一刁刁刁刁刁 爵爵爵爵爵爵 矛矛日口口 图 卧式一齿差行星齿轮减速器 ”, 千瓦 风扇罩 轴 风扇 , 单 列向心球轴承 , 高速轴 单列向心滚 柱轴承 , 端盖 , 外齿轮 , 联接 盘 , 内齿轮 , 低速轴 。 角度来看只能使偏心质量产生的不平衡力得以 平衡 , 而齿轮啮合产生的不平衡力矩均无法得 到平衡 。 由内齿轮啮合产生的切向力在单偏心 结构中有使内齿轮产生旋转的可能 , 而内齿轮 系用螺栓和壳体联接在一起 , 其力对其他的支 承件几乎没有影响 。 从 一 型设计计算结果 来看 , 主轴承 亦 称 转 臂 轴承 的寿命均在 小时以上 。 联接器 机构 平行轴间联接器过去较常用的 有 两 种 类 型 , 即滑块式和销轴式。 滑块式如图 所示 , 结构较为简单 , 零件数较少 , 制造较为方便 , 但由于滑块要占据一定位置 , 所以轴向尺寸较 大 。 尤其是滑动磨损较大 , 所以效率较低 。 销轴式如图 所示 , 虽然效率高 , 但制造 精度要求也高 , 零件数较多。 另外 , 由于销轴 州州州州州州州州州冈冈 形翻翻翻翻载月月月月 勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺勺 ⋯⋯打打打 冈阴阴阴阴阴阴阴戮戮戮戮戮戮戮戮戮戮 飞飞飞飞飞飞飞飞 拜拜拜 图 立式一齿差行星齿轮减速器 二 千瓦 键 , 橡胶密封圈 压盖 , 单列向心球轴承 , 壳体 , 低速轴 , 联接 滑块 , 内齿轮 , 外齿轮 , 联接滑块 , 外齿轮 , 轴用 弹性挡圈 , 偏心轴 。 孔要占据一定的径向位置 , 致使尺寸变大 , 特 别在齿数差较多时尤其是这样 。 十字联接盘式是一种新型的平行轴间联轴 器 , 由于它的摩擦损失较滑块式小 , 制造较销 轴式方便 , 而且适用的速比范围又大 , 所以本 系列中就采用了这种输出机构 。 齿数差 齿数差决定于速比及齿轮的齿数 , 当速比 小时用的齿数差可大些 , 目前常用的有 一 齿差 。 由于系列的需要 , 本设计中最大的齿数 一 一 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 二二二 ‘‘ , 日 二 鹤鹤豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁豁 一一一一了二夕一一 贬贬贬 藤糕⋯⋯万万 片 尹尹 姗姗姗姗姗姗姗姗姗、、、、、、、 、口了 ,,, 群群一 图 卧式三齿差行星齿轮减速器 , 二 千瓦 电机 , 齿轮外壳 , 内齿轮 , , 单列向心球轴承 , 壳体 差为 , 其速比的齿轮齿数配比如表 偏心轴 , 圆柱销 , 外齿轮 , 低速轴 , 单列向心滚柱轴承 。 为了使同机型中不同速比时各零件能最大 限度地相互套用 , 所以在齿轮变位计算时有意 使齿数相同的内齿轮的尺寸在不 同速比时能保 持不变 , 以便制造和管理 。 曰月卜」内齿轮齿数 外齿轮齿数 齿数差 , 四 、 型渐开线少齿理行星齿轮减速器 的特点 本减速器和摆线 针 轮 减 速器一样 , 均属 “ 一 一 ”行星传动 , 而只是用渐开线啮合代 替摆线针齿啮合 , 它除具有“ 一 一 ”传动的 单级速比范围大 、 体积小 、 重量轻 、效率较高 、 同轴线传动等优点外 , 还有一个最为突出的特 点 , 即加工和拆卸比摆线针轮减速 器 方 便 得 多 , 不需要专用机床和特殊刀具 , 零件的品种 和数量也少些 , 能采用普通材料来制造 , 并且 与同机型中各速比时零件的通用性强 。 现将本系列减速器中已投产使用的 一 型渐开线少齿差行星减速器和上海某厂设计的 一 型摆线针轮减速器比较如表 这种机型的效果究竟如何 有待进一步测 试 , 本系列的设计和制造为进一步研制该类减 速器提供了方便条件 。 上海远征五金商店在不 到一年的时间内就销售了此种减速器 多台 , 分别用于建筑机械 、 化工机械 、 纺织机械 、 食 品行业等 , 使用情况良好 , 深受用户欢迎 。 本文仅从我们的实践作一简介 , 不妥之处 请批评指正 。 一 一 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 裹 名 称 一 型渐开线针轮减速器 一 型渐开线少齿差行虽齿轮减速器 速 。七 ⋯ ”一 , , “ 种 ‘ , 一 ”” “ 种 , 滚 , ⋯竺 料⋯ 一 ⋯ · —— 数 量 材 料 ⋯ 。 销 滚轴 套 一 数 量 ⋯ “ ⋯卫一到 一 一 毕一一生一一 兰一墨茸画遍画茸夔遍巫二材 料 】 摆线齿 卜 — 卜一一一一一一一一一一一一一一一卜一一一一一一一一一一一一 —一一一轮 数 量 】 外 齿 一— — —一一一一一之 一些望竺口竺望丝少丝望些竺竺且里通竺些些哩竺翌一一一竺生里二一一一一竺竺一一一过一一 针齿销 , 。 、 口 、 ‘ 二佑 , 创诊 ‘ 门 。口 、夕 门一 产、 ’ 们 男陇 』昆 声弓 ,饭以 月叱 习几 月医 。 ’ 一 。 —丰一斗 一一竺醒兰一一一一一仁一一 —一一一竺七竺竺匕一一一兰竺生一一一 止一一一 —— 一一 针齿套 , 口 二 口 。“ ‘ ,月肠 , 。 、 】丫 , 、 们 洲义 』压 弓 明以沱已到民 』盈 一 比而异 一 ’ 一 ” 材 ’ 料 ⋯ ” ” ’ “ ’ 。 一 。 一 十字联接盘 — 一 一一一一一一一一一一一一一十一一 —毕止黔一一一一一一一 匕一一一一一兰一一 ⋯令粤一一里掣二一 , 一一一一卫燮二立一一一一 针齿充内齿轮 里匕二斗一一一一二一一一一牛丫 ,二。丫‘ 。 难 针齿孔分度难 , 种速比要 容易 插齿 , 种速比只要 种齿轮 刀 目 ‘ 】 , 毛 , 妇丽壬祖 、 劲 台贬 、 — 牡 , 一召一二二竺匕一一一一斗一‘竺二一一一一一一 上止耳一一一兰一一一牛一一一二 ”艳一 带捻污厕赶洲丁二六丁下材 料 , 输人轴 数 量 重 量 公斤 价 注 三丝 李 公斤 乓 元 元 元 元 本表所列价格均系出厂价 , 一 型渐开线少齿差行星齿轮减速器 二 均 、 、 、 、 商店 销售价为 元 。 一 © 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net