一種減速機構的製作方法

2023-04-26 12:26:31

專利名稱：一種減速機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種減速機構，具體地講是對現有迴轉減速機構尚存在 的設計缺陷和不足進行創新性的優化和完善，屬於塔式起重機(建築工程用) 迴轉減速機構技術領域。二、 背景技術目前建築工程所普遍使用的塔式起重機迴轉減速機構分兩種， 一種是同 軸式三級行星輪系減速機構，三級減速均為行星輪系，輸入輸出齒輪軸及二 三級中心輪為同一軸線，如圖1所示；還有一種偏置式，二三級減速結構與 同軸式相同，但一級減速結構採用的是斜齒圓柱齒輪定軸輪系， 一級斜齒輪 軸與主軸心線偏置一個一級斜齒輪副中心距。這兩種減速機構所共同存在的 設計缺陷和不足如下所述1、 見圖1， 二級中心輪02和三級中心齒輪08均為均載浮動設計，這對 於改善行星輪軸承載荷質量延長軸承工作壽命，同時改善行星輪與內齒圈齒 面接觸質量具有重要意義，2、 但三級行星輪架23卻仍然通過矩形花鍵剛性地與輸出齒輪軸17連接 在一起，且不說三級行星輪架23本身因加工與裝配導致的位置偏差會有多大 影響，但就下箱體18兩端軸承外殼孔按G級軸承裝配精度要求進行加工的話， 要保證必要精度(按常規經濟工藝方案毛坯工件，兩道工序，每道工序加 工一端的軸承外殼孔且一次性加工至尺寸要求)就很困難，何況還要保證軸 承外殼孔軸心線與大端裝配表面(與雙連內齒圈07)的軸向徑向位置精度， 因此按常規工藝方案加工在一定程度上存在位置偏差也是在所難免，但這卻 能嚴重惡化輸出齒輪軸17主軸承14和19及三級行星輪11軸承10的工況條 件，縮短其工作壽命，還有三級行星輪11與雙聯內齒圈07的齒面接觸質量 也會受到嚴重影響，因此對三級行星輪架23進行均載浮動設計也就變得很有 必要。3、 通過圖1可看出各級行星輪軸承及輸出齒輪軸主軸承全是滾動軸承， 而結合迴轉減速機構的實際工況條件，在實際使用中滾動軸承所表現出來的 一些缺點有由於工程的需要，減速機輸出轉速很低，載荷很重，且需要頻 繁開關機、頻繁換向，滾動軸承在長期承受這樣很重的衝擊性交變載荷情況下，再加上加工和裝配的位置偏差而產生的附加載荷，極易因疲勞裂紋、滾 道及鋼珠(滾柱)點蝕而過早失效。 三、發明內容本使用新型的目的在於克服上述己有技術的不足，利用一套行之有效且 穩定可靠的解決方案，提供一種製造工藝簡單，結構緊湊，承載功率大，傳 動效率高，工作狀態穩定且使用壽命長的減速機構。一種減速機構，由輸入端的一級齒輪軸3通過位於上箱體27、下箱體18 內，依序相連的分別由一、二、三級行星輪系構成的一、二、三級減速結構 將扭矩連接輸送到輸出端的輸出齒輪軸17，特殊之處在於一級減速結構的一級齒輪軸3通過軸承固定連接於上箱體27的軸承外殼 孔中， 一級內齒圈1固定連接於上箱體27中，三個一級行星輪6分別與一級 齒輪軸3和一級內齒圈1嚙合， 一級行星輪6通過軸承5均布安裝於二級中 心輪2上盤的一級行星輪軸4上；二級減速結構， 一級行星輪6將轉速及扭矩傳遞到二級中心輪2上，二 級中心輪2的齒部與三個二級行星齒輪25嚙合，三個二級行星齒輪25還分 別與雙聯內齒圈7嚙合，二級行星齒輪25通過軸承26均布安裝於三級中心 齒輪8上盤的二級行星輪軸24上；三級減速結構的三級行星輪11通過軸承10均布安裝於三級行星輪架23 的三級行星輪軸9上，中間與三級中心輪8的下齒部嚙合，外周與雙聯內齒 圈7的三級齒圈嚙合，三級中心輪8轉動時，帶動三級行星輪ll轉動，三級 行星輪11由於與雙聯內齒圈7嚙合，因此自轉的同時又繞輸出齒輪軸17軸 心線公轉，即行星輪架23轉動，此時三級行星輪軸9通過端部球頭與下面的 傳動盤22浮動連接，球頭插入傳動盤22上均布的三個淬硬鋼套孔中，從而 帶動傳動盤22轉動，而傳動盤22通過矩形花鍵與輸出齒輪軸17剛性地連接 在一起，將扭矩傳遞給輸出齒輪軸17;矩形花鍵的底部，輸出齒輪軸17上套有圓螺母21，圓螺母21的下部設 有球面調整墊圈13、 20，輸出齒輪軸17與下箱體18之間由輸出齒輪軸主軸 承19、 14進行連接，輸出齒輪軸17與最外端的輸出齒輪軸主軸承14之間設 有油封15，油封15的外部設有橡膠密封圈16;所述一級行星輪軸4與一級行星齒輪6之間所設軸承5為一級行星輪滑 動軸承；二級行星輪軸24與二級行星齒輪25之間所設軸承26為二級行星輪 滑動軸承；三級行星輪軸9與三級行星齒輪11之間所設軸承10為三級行星齒輪滑動軸承；為了確保表面之間的位置精度，將原來位於下箱體18的與塔機裝配面及 裝配孔小I改到上箱體27上，即將下箱體18上端外側的裝配孔4) I去掉， 下箱體(18)最大外徑(4> I I )小於上箱體(27)的最大外徑，將雙聯內 齒圈7的下端外側設裝配孔d) I 。本使用新型的減速機構，可大大降低來自齒輪軸及周圍配合件位置精度 偏差的影響1、 本使用新型的一種減速機構，三級行星輪架23均載浮動設計，將以 前的行星輪架改進分拆為行星輪架23和傳動盤22兩部分，其中行星輪架23 負責安裝與承載三級行星輪11，整個行星輪架部件不與任何零部件發生剛性 連接關係，而傳動盤22則通過矩形花鍵與齒輪軸17剛形連接，傳動盤22上 均布有3個壓裝淬硬鋼套的孔，行星輪架部件通過三級行星輪軸端部球頭與 傳動盤22的鋼套孔配合(按IT7級精度控制三等分均布允差)，三級行星輪 架23即通過此浮動連接關係傳遞扭矩。2、 將所有行星輪及輸出齒輪軸17的滾動軸承換成滑動軸承(見圖12), 首先滑動軸承具有比滾動軸承更強的承載能力，尤其在承受衝擊性交變載荷 方面更有優勢，其次滑動軸承通過前期的跑合磨損及塑形變形，從而逐漸矯 正與修復因加工及裝配而導致的位置偏差，再輔以承載能力很強的潤滑油， 在油浴潤滑的條件下可獲得比滾動軸承更長的工作壽命。3、 為了保證兩端軸承外殼孔的同軸精度及與4) II定位圓柱表面的同心精 度、與大端面的垂直精度，需要在一道工序中裝夾4)III定位毛坯面，將兩端 軸承外殼孔、4>11定位面、與雙聯內齒圈07的裝配端面一次加工完成，以確 保這些表面之間的位置精度，為了達到這個目的，將原來位於下箱體18的與 塔機裝配面及裝配孔4) I改到雙聯內齒圈07上，這樣可縮小下箱體18的徑 向和軸向尺寸，方便加工。

圖1:該減速機構改進前的結構示意圖；圖2:圖1中C-C剖視圖； 圖3:圖1中D-D剖視圖；圖4:圖1中E-E剖視圖； 圖5:本實用新型減速機構結構示意圖；圖6:圖2中C-C剖視圖；圖7:圖6中的局部J結構放大圖；圖8:圖2中E-E剖視圖；圖9:圖8中的局部H結構放大圖；圖10:圖2中D-D剖視圖；圖ll:圖10中的局部I結構放大圖； 圖12:滑動軸承結構剖視圖；圖13:圖12中的局部B結構放大圖；5圖14:本實用新型偏置結構減速機構結構圖。圖中， 一級內齒圈1、 二級中心輪2、 一級齒輪軸3、 一級行星輪軸4、 軸承5、 一級行星齒輪6、雙聯內齒圈7、三級中心齒輪8、三級行星輪軸9、 軸承10、三級行星齒輪11、鋼套12、球面調整墊圈13、輸出齒輪軸主軸承 14、油封15、橡膠密封圈16、輸出齒輪軸17、下箱體18、輸出齒輪軸主軸 承19、球面調整墊圈20、圓螺母21、傳動盤22、三級行星輪架23、 二級行 星輪軸24、 二級行星齒輪25、軸承26、上箱體27、 一級斜齒輪軸28、角接 觸滾動軸承29、 一級斜齒輪箱體30、 一級從動斜齒輪31、 二級從動中心齒輪 32、角接觸滾動軸承33、過渡連接盤34。五具體實施方式
以下參照附圖，給出本實用新型的具體實施方式
，用來對本實用新型的構 成進行進一步說明。 實施例1本實施例的一種減速機構參考圖5-13， 一種減速機構，由輸入端的一級 齒輪軸3通過位於上箱體27、下箱體18內，依序相連的分別由一、二、三級 行星輪系構成的一、二、三級減速結構將扭矩連接輸送到輸出端的輸出齒輪 軸17， 一級減速結構的一級齒輪軸3通過軸承固定連接於上箱體27的軸承外 殼孔中， 一級內齒圈1固定連接於上箱體27中，三個一級行星輪6分別與一 級齒輪軸3和一級內齒圈1嚙合， 一級行星輪6通過軸承5均布安裝於二級 中心輪2上盤的一級行星輪軸4上；當一級齒輪軸3轉動時，通過嚙合關係帶動一級行星輪6轉動，由於一 級行星輪6同時還與一級內齒圈1嚙合，因此， 一級行星輪6自轉的同時還 繞著齒輪軸4軸心線公轉，並通過一級行星輪軸4帶動二級中心輪2轉動；二級減速結構， 一級行星輪6將轉速及扭矩傳遞到二級中心輪2上，二 級中心輪2的齒部與三個二級行星齒輪25嚙合，三個二級行星齒輪25還分 別與雙聯內齒圈7嚙合，二級行星齒輪25通過軸承26均布安裝於三級中心 齒輪8上盤的二級行星輪軸24上；當二級中心輪2轉動時，通過嚙合關係帶動二級行星齒輪25轉動，由於 二級行星齒輪25同時還與雙聯內齒圈7嚙合，因此，二級行星齒輪25自轉 的同時還繞著二級行星輪軸24軸心線公轉，並通過二級行星輪軸24帶動三 級中心輪8轉動；三級減速結構的三級行星輪11通過軸承10均布安裝於三級行星輪架23的三級行星輪軸9上，中間與三級中心輪8的下齒部嚙合，外周與雙聯內齒 圈7的三級齒圈嚙合，三級中心輪8轉動時，帶動三級行星輪ll轉動，三級 行星輪11由於與雙聯內齒圈7嚙合，因此自轉的同時又繞輸出齒輪軸17軸 心線公轉，即行星輪架23轉動，此時三級行星輪軸9通過端部球頭與下面的 傳動盤22浮動連接，球頭插入傳動盤22上均布的三個淬硬鋼套孔中，從而 帶動傳動盤22轉動，而傳動盤22通過矩形花鍵與輸出齒輪軸17剛性地連接 在一起，將扭矩傳遞給輸出齒輪軸17;矩形花鍵的底部，輸出齒輪軸17上套有圓螺母21，圓螺母21的下部設 有球面調整墊圈13、 20，輸出齒輪軸17與下箱體18之間由輸出齒輪軸主軸 承19、 14進行連接，輸出齒輪軸17與最外端的輸出齒輪軸主軸承14之間設 有油封15，油封15的外部設有橡膠密封圈16;根據一級齒輪軸03所輸入的功率、轉速、扭矩等參數，準確計算各級行 星輪軸及輸出齒輪軸的扭矩M、線速v、徑向工作壓力p、 pv值等數據，(見 圖14輸入齒輪軸偏置結構只計算二、三級和輸出齒輪軸動力學參數)並根據 計算的數據選擇相應型號及許用參數的滑動軸承，再根據所選滑動軸承的幾 何尺寸和技術條件修改相配件的幾何尺寸及精度要求，加工完成後再按滑動 軸承的裝配技術條件進行裝配與調試。修改下箱體18的幾何尺寸，為了保證兩端軸承外殼孔的同軸精度及與4> II定位圓柱表面的同心精度、與大端面的垂直精度，需要在一道工序中裝夾 4)11I定位毛坯面，將兩端軸承外殼孔、4)1I定位面、與雙聯內齒圈07的裝配 端面一次加工完成，以確保這些表面之間的位置精度，為了達到這個目的， 將原來位於下箱體18的與塔機裝配面及裝配孔4) I改到雙聯內齒圈07上， 這樣可縮小下箱體18的徑向和軸向尺寸，方便加工。實施例2本實施例的一種減速機構參考圖14，為偏置式，二三級減速結構與同軸 式相同， 一級減速結構採用的是斜齒圓柱齒輪定軸輪系， 一級斜齒輪軸28與 主軸心線偏置一個一級斜齒輪副中心距，如附圖14所示，包括一級斜齒輪軸 28、角接觸滾動軸承29、 一級斜齒輪箱體30、 一級從動斜齒輪31、 二級從動 中心齒輪32、角接觸滾動軸承33、過渡連接盤34。
權利要求1、一種減速機構，由輸入端的一級齒輪軸(3)通過位於上箱體(27)、下箱體(18)內，依序相連的分別由一、二、三級行星輪系構成的一、二、三級減速結構將扭矩連接輸送到輸出端的輸出齒輪軸(17)，特徵在於三級減速結構的三級行星輪(11)通過軸承(10)均布安裝於三級行星輪架(23)的三級行星輪軸(9)上，中間與三級中心輪(8)的下齒部嚙合，外周與雙聯內齒圈(7)的三級齒圈嚙合，三級行星輪軸(9)通過端部球頭與下面的傳動盤(22)浮動連接，球頭插入傳動盤(22)上均布的三個淬硬鋼套孔中，傳動盤(22)通過矩形花鍵與輸出齒輪軸(17)剛性地連接在一起，將扭矩傳遞給輸出齒輪軸(17)。
2、 按照權利要求1所述一種減速機構，其特徵在於所述矩形花鍵的底部， 輸出齒輪軸(17)上套有圓螺母(21)，圓螺母(21)的下部設有球面調整墊 圈(13)、 (20)，輸出齒輪軸(17)與下箱體(18)之間由輸出齒輪軸主軸承(19)、 (14)進行連接，輸出齒輪軸(17)與最外端的輸出齒輪軸主軸承(14) 之間設有油封(15)，油封(15)的外部設有橡膠密封圈(16)。
3、 按照權利要求1所述一種減速機構，其特徵在於所述一級行星輪軸(4) 與一級行星齒輪(6)之間所設軸承(5)為一級行星輪滑動軸承；二級行星 輪軸(24)與二級行星齒輪(25)之間所設軸承(26)為二級行星輪滑動軸 承；三級行星輪軸(9)與三級行星齒輪(11)之間所設軸承(10)為三級行 星齒輪滑動軸承。
4、 按照權利要求1所述一種減速機構，其特徵在於所述下箱體(18)最 大外徑(4> I I )小於上箱體(27)的最大外徑，將雙聯內齒圈(7)的下端 外側設裝配孔(4> I )。
專利摘要本實用新型涉及一種減速機構，屬於塔式起重機迴轉減速機構技術領域。特徵在於三級減速結構由三級中心齒輪8的下齒部嚙合三個三級行星齒輪11，三級行星齒輪11中間軸承連接三級行星輪軸9，三個三級行星輪軸9安裝在三級行星輪架23上，三級行星輪軸9的下端連接於傳動盤22，三級行星齒輪11與外周所設的雙聯內齒圈7相嚙合；所述行星輪軸與行星齒輪之間所設軸承為行星輪滑動軸承；將原來位於下箱體18的與塔機裝配面及裝配孔φI改到上箱體27的下端外側。本實用新型的三級行星輪架23均載浮動設計傳遞扭矩，具有比滾動軸承更強的承載能力，保證兩端軸承外殼孔的同軸精度及與φII定位圓柱表面的同心精度、與大端面的垂直精度，工作狀態穩定且使用壽命長。
文檔編號F16H57/00GK201170292SQ200820018200
公開日2008年12月24日 申請日期2008年2月23日 優先權日2008年2月23日
發明者李振友 申請人:李振友