箱體夾層風(fēng)冷大熱功率動(dòng)平衡內(nèi)擺線減速箱的制作方法
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]涉及內(nèi)擺線減速機(jī)，具體涉及一種箱體夾層風(fēng)冷大熱功率動(dòng)平衡內(nèi)擺線減速箱?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)SB內(nèi)擺線(又稱雙擺線)減速機(jī)，雖有20年歷史，但由于內(nèi)擺線齒圈加工難度，國(guó)內(nèi)用的不如擺線多?！?內(nèi))擺線等距線齒輪的特點(diǎn):雙擺線嚙合；在節(jié)點(diǎn)附近近似面接觸；齒廓間形成包油腔。與現(xiàn)有擺線針輪傳動(dòng)相比，(I)內(nèi)擺線效率93%以上；(2)內(nèi)擺線承載力高50%左右?！?《擺線等距線齒輪的研制》中國(guó)紡織大學(xué)學(xué)報(bào)Vol.15Νο.2，1989、李可植、沈培基)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)主要缺陷在于:由于內(nèi)擺線(又稱雙擺線)減速機(jī)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(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，現(xiàn)以擺線為例: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)。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(jìn)。
[0004]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))
[0005]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)。(《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》230頁(yè))
[0006]《四環(huán)板式針擺行星傳動(dòng)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(guò)高，潤(rùn)滑系統(tǒng)失效。(大連鐵道學(xué)院報(bào)2005.03)
[0007]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，油乳化，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，如此惡性循環(huán)，減速機(jī)在使用壽命期內(nèi)過(guò)早損壞。
[0008]減速齒輪箱潤(rùn)滑油油池最高許用溫度約為70°C，其依據(jù)有三:
[0009](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 ；
[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(jì)算箱》風(fēng)力發(fā)電2003.3)
[0011](3)國(guó)產(chǎn)某1.25麗機(jī)組油溫監(jiān)控系統(tǒng):當(dāng)齒輪箱潤(rùn)滑油溫度超過(guò)75°C時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。(《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱潤(rùn)滑油溫度監(jiān)控系統(tǒng)》上海電機(jī)學(xué)院學(xué)報(bào)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)明目的在于提供用箱體夾層內(nèi)風(fēng)冷替代自然散熱以提高熱功率，一種箱體夾層風(fēng)冷大熱功率內(nèi)擺線減速箱。
[0013]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)實(shí)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(jī)械功率的論述提出的:
[0014]《齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》973頁(yè):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(rùn)滑、冷卻器和外油箱足夠大，熱功率可以不低于機(jī)械功率；
[0015]《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;
[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(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)?
[0017](A)當(dāng)空氣流速V彡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 ；
[0018](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%。
[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(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》979頁(yè))
[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(jì)與應(yīng)用》煤礦機(jī)械2008.09)
[0021]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:
[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(jī)；
[0024]所述箱體與內(nèi)圓筒的本體為壁厚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(jī)械強(qiáng)度與良好散熱性能(成大先《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》卷3.14-485 頁(yè))；
[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(jìn)一步地，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括二片相位差180°的擺線輪、內(nèi)擺線齒圈、偏心軸承及柱銷，所述內(nèi)擺線齒圈緊固在內(nèi)圓筒的輸入端內(nèi)孔，所述擺線輪中心的軸承孔經(jīng)偏心軸承安裝于輸入軸的軸伸端，所述擺線輪與內(nèi)擺線齒圈嚙合傳動(dòng)，所述擺線輪經(jīng)柱銷與輸出軸連接，所述擺線輪為相同四片輪，其中:兩側(cè)輪相位同；中間二輪相位同；兩側(cè)輪與中間輪相位差180°。
[0027]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:
[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(gè)箱體、熱功率大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制、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(jī)械功率的論述，本發(fā)明通過(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；
[0030](3)當(dāng)箱體內(nèi)油控制在70°C左右時(shí)，油溫高粘度不致下降，油膜不受破壞，從而保證擺線輪與內(nèi)擺線齒圈嚙合副一直處于良好潤(rùn)滑狀態(tài)下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使減速機(jī)具有長(zhǎng)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(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)平衡。
【【附圖說(shuō)明】】
[0032]圖1.本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖
[0033]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
[0034]【【具體實(shí)施方式】】下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明詳加描述:
[0035]參照?qǐng)D1.一種箱體夾層風(fēng)冷大熱功率動(dòng)平衡內(nèi)擺線減速箱，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12、傳動(dòng)機(jī)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輸入端圓端面用同一圓環(huán)盤14密封連接，所述內(nèi)圓筒2與圓端蓋5連接件的外表面設(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(jī)F，用風(fēng)冷卻內(nèi)圓筒2中傳動(dòng)件的溫升，其技術(shù)效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jī)械強(qiáng)度與良好散熱性能(成大先《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》卷 3.14-485 頁(yè))；
[0039]所述輸入、出軸12、4用第一、二軸承11、3分別支承在圓端蓋15與內(nèi)圓筒2輸出端內(nèi)；
[0040]所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括擺線輪、內(nèi)擺線齒圈6、偏心軸承9及柱銷7，所述內(nèi)擺線齒圈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(huì)產(chǎn)生傾翻力矩，所述擺線輪中心的軸承孔經(jīng)偏心軸承10安裝于輸入軸12的軸伸端，所述擺線輪與內(nèi)擺線齒圈6嚙合傳動(dòng)，所述擺線輪經(jīng)柱銷7與輸出軸4連接，所述擺線輪為相同的四片輪，其中:兩側(cè)擺線輪9相位相同；中間二擺線輪8相位相同；兩側(cè)擺線輪9與中間二擺線輪8相位差180°。
[0041]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。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種箱體夾層風(fēng)冷大熱功率動(dòng)平衡內(nèi)擺線減速箱，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(12)、傳動(dòng)機(jī)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(14)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(jī)(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(12、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(dòng)機(jī)構(gòu)包括擺線輪、內(nèi)擺線齒圈(6)、偏心軸承(10)及柱銷(7)，所述內(nèi)擺線齒圈(6)緊固在內(nèi)圓筒(2)的輸入端內(nèi)孔，所述擺線輪中心的軸承孔經(jīng)偏心軸承(10)安裝于輸入軸(12)的軸伸端，所述擺線輪與內(nèi)擺線齒圈(6)嚙合傳動(dòng)，所述擺線輪經(jīng)柱銷(7)與輸出軸(4)連接，所述擺線輪為相同的四片輪，其中:兩側(cè)擺線輪(9)相位相同；中間二擺線輪⑶相位相同；兩側(cè)擺線輪(9)與中間二擺線輪⑶相位差180°。
【專利摘要】本發(fā)明涉及擺線減速機(jī)，一種箱體夾層風(fēng)冷大熱功率動(dòng)平衡內(nèi)擺線減速箱，包括箱體和設(shè)置于箱體內(nèi)并依次傳動(dòng)的輸入軸、傳動(dòng)機(jī)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，圓端蓋的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同一圓環(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(jī)，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(dòng)機(jī)構(gòu)包括擺線輪、內(nèi)擺線齒圈、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(shí)傳給均勻薄壁圓筒散發(fā)到箱體外，散熱面積遍及整個(gè)箱體、熱功率大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，能實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)平衡。
【IPC分類】F16H57-04, F16H57-08, F16H1-32
【公開號(hào)】CN104696491
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510078829
【發(fā)明人】吳聲震
【申請(qǐng)人】吳小杰
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年2月13日