专利名称：新型立式动平衡无针套摆线减速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及摆线减速技术领域，一种新型立式动平衡无针套摆线减速器。
背景技术：
日本住友重机械株式会社对摆线针轮传动的研究一直未有间断，从69年50型、94 年4000型、至2000年的6000型，据称长达三i^一年的研制实现了高达40%轻量化。我国六十年代从日引进后，很快便疯狂了国内减速机行业，摆线减速器产品有卧式WX系列、立式LX系列，有有卧式WB系列、立式LB系列，还有化工部标准及一机部标准B 系列。研究发现，日本住友6000型和国内X、B系列结构上存在下述三个问题(A)传统的“针齿壳用长螺钉联接在机体端面上结构”由于减速器作用力全部产生自针齿壳，因而必须加大针齿壳，加厚联接法兰、加粗长螺钉，笨重的机体，笨重的机体不带散热筋大大增加了重量与制造成本，散热性能差；(B)悬臂W输出轴结构，输出轴悬臂支承，因而轴向尺寸长、柱销轴伸端变形量大。(C)采用传统的“带针套、两支点针销结构”(C-I) “针齿销加套使与摆线轮接触为滚动摩擦，延长了摆线轮这一重要零件寿命”《机械设计手册》(第二版)中707页。但是“针齿销承受摆线轮齿压力后产生弯曲变形，弯曲变形过大使针齿销与针齿套接触不好，转动不灵活易引起针齿销与针齿套接触面发生胶合，并导致摆线轮与针齿胶合。，，《齿轮传动设计手册》799页及王文斌《机械设计手册》卷3. 17-109页；(C-幻减速器内飞溅润滑油无法对顶部几只针齿与针套摩擦面进行润滑；(C-3)两支点针销结构的针销为不产生过大弯曲变形，必须有足够大的针径，此外短幅系数K2 = Rzrz-1Sin(180/zb)告诉我们，由于有了针套(rz)使减速比> 43时大多数机型都必须抽齿，抽齿的结果便是承载能力下降一半；
发明内容
本发明志在创建承载能力为日本6000型1.5-2倍系列摆线减速器，一种新型立式动平衡无针套摆线减速器。朱孝录《齿轮传动设计手册》6页、《齿轮手册》上1-12页摆线效率n = 0. 9 0. 98 0. 94，与NGWn = 0. 96( 二级)、0. 94(三级)相同，因而可取代 NGW行星减速器。技术方案最先进减速器必须具备下述要素(1)结构先进的机体，因为机体重占整机的60%，而现行以机重定价，然而机体的结构形式至今并未引起齿轮专家的高度重视，这点从日本6000型、国内X、B系列便可看出；(2)轴向尺寸短；(3)过载能力强。技术方案描述如下(A)采用两端面有法兰圈、外有散热筋的立式薄壁圆筒体，其优点是具有很高的机械强度、重量轻、散热性能好，根据《齿轮手册》上7-81页、成大先《机械设计手册》卷 3. 14-411页及张展《行星差动传动装置》274页等理论著作提出的行星减速器机座(箱体) 壁厚δ的理论计算公式并结合铸造材料与工艺壁厚确定为δ 1. 5-Td0'25 (mm) (Tn-Nm)；(B)采用刚性笼形W输出机构用均布柱销将输出轴圆盘与均载盘联接一体，其支承轴承置于摆轮的两侧，可大大减短轴向尺寸，轮与轮间装置圆环板使柱销弯曲应力提高一倍，减小柱销直径可增大偏心轴承的外径，亦即可提高偏心轴承的额定动负荷能力；(C)采用四片轮使输入轴上的回转质量处于静平衡、动平衡状态，传动更平稳；(D)根据王文斌《机械设计手册》卷3. 174-129页“RV...针齿半埋在针齿壳的针销孔内，基本上没有弯曲变形”，半埋齿是将已加工出销孔的针齿壳内孔车大至 Dz-dz+4e+(0. 2-0. 4)而得到的，针销不带套，半埋孔开口处两侧尖角修钝，既提高尖角强度又利于进油；(D-I)针销与半埋孔动配合，既实现与摆线轮齿滚动啮合，又利于从半埋孔轴向抽出；(D-2)理论计算表明，针销与半埋孔的接触应力仅为许用值的6-8%，因而可保证针齿壳能够长期使用，不带针套使润滑更好，单级减速比大到144而毋须抽齿。计算如下摆线 6275 减速器参数N = 62kff, =IOOOrpm, i = 143，T2 = 79590Nm( η = 0. 94)，Rz =325，e = 1. 50, K1 = 0. 6646，K2 = 1. 5755，Y1Hiax = 1. 350, b = 56mm，针套(齿)半径 rz =P1 = I 50，半埋孔曲率半径P 2 = 4. 509(孔Φ =9. 018)，于是销-齿作用力Fmax = 200017(1^1 Za) = 5154 (N)，针齿与半埋孔接触应力σ Jmax = 0. 418 {FE ( P Γ1-P f1)/b}α 5 ==0. 418 {5154X2. 06 X IO5 ( P Γ1-P f1)/56} 5 = 38. 8 (MPa)(为许用值的 6. 1% )(注)徐灏《机械设计手册》卷1.4-289页钢-铸铁[g H] = 633 (MPa)；
曰t住友6000型承载力与外型(1^=980^11^=87)本发明(η丨=IOOOrpm,i=M3)二者扭矩比型号T2(Nm)重量(kg)Rz(mm)DOLD(mm)T2_)Ylmab(iTim)62058760255195471 χ 4311001148921.34530χ2 片1.75621511300336225507 * 4611102218101.34832*2 片1.93622515100409250549 χ 5051203308091.39738χ2 片2.04623517200503275591 * 5341304407281.34640笑2片2.37624522600614285637 χ 5721405486981.33044x2 片2.15625531000957295703 χ 6701606553201.42048*2 片1.796265360001190310772 χ 7801707659601.37352x2 片1.836205430002460 (？)325986 χ 9821808795901.35056*2 片1.85有益效果比照日本住友6000型，本发明的创造性在于(1)具有先进的薄壁机体与W输出机构，因而重量轻20-30 %，轴向尺寸短 25-35%.；(2)针齿不带套且半埋齿，因而承载能力为6000型的1. 5-2倍；(3)运转时惯性力和惯性力矩理论上完全平衡；
图1，本发明实施例结构示意图具体实施方式
下面结合附图对本发明详加描述参照图1. 一种新型立式动平衡无针套摆线减速器，由机体(1)、输入轴(11)、双偏心轴承、摆线轮、针齿壳(5)、针销(6)、柱销(9)及柱套(8)、W输出机构及支承轴承O、13) 组成，所述机体(1)输入端面上联接端盖(15)，所述双偏心轴承装在输入轴(11)轴伸端，所述输入轴(11)由轴承(1 支承在端盖(1 内孔，其特征在于(A)所述立式机体(1)为两端面有法兰圈、两法兰圈用加强筋联接的薄壁圆筒体， 圆筒体壁厚δ 1. 5 · Td0'25(mm) (Tn-Nm)；所述机体⑴底部有一出油螺孔b，经油泵进入顶部进油螺孔a，所述机体(1)内凸缘顶端圆环面上装有圆环罩(17)，防止从轴承( 处漏油；(B)所述偏心轴承是两只相同双偏心轴承(10、16)，所述摆线轮是四片相同的摆线轮，其中双偏心轴承(10)上第一片摆线轮与第二片摆线轮相位角错开180°，双偏心轴承(16)上第三片摆线轮与第四片摆线轮相位角错开180°，第二片摆线轮与第三片摆线轮相位角相同，优点在于输入轴上的回转质量处于静平衡、动平衡状态，使传动更平稳；(C)所述W输出机构由输出轴(3)、与输出轴圆盘上均布孔紧配合的柱销(9)穿过摆线轮销孔而与均载盘(14)上均布孔紧配，所述柱销(9)上装有三只圆环板(7)，每只圆环板各自置于二摆线轮之间，从而形成刚性笼形W输出机构，所述刚性笼形W输出机构中输出轴⑶轴颈上用轴承⑵支承在机体⑴内孔；均载盘(14)内孔用轴承(13)支承在端盖(15)内凸缘外圆上，所述柱销(9)上柱套(8)与摆线轮等厚，用均布柱销将输出轴圆盘与均载盘联接一体，其支承轴承置于摆轮的两侧，可大大减短轴向尺寸，在轮与轮间装置圆环板以变悬臂柱销为简支结构，使柱销弯曲应力提高一倍；(D)所述针齿壳( 装在机体(1)输入端内孔，所述针齿壳( 上均布的针销半埋孔是将针齿壳内孔车大至Dz_dz+^+ (0. 2-0. 4)得到的，半埋孔开口处两侧尖角修钝，既提高尖角强度又利于摩擦面进油(Dz-针销中心圆直径，dz-针销直径，e-偏心距)；(E)所述的针销(6)不带套，针销(6)与半埋孔动配合，使针销与摆线轮齿如同针套与摆线轮齿一样的滚动啮合，又便于将针销从半埋孔沿轴向抽出；计算表明，针销与半埋孔接触应力仅为许用值6-8%，因而针齿壳可长期使用，减速比由87增大到144而毋须抽齿。所述的新型卧式无针套摆线减速器，其特征在于对于小速比，针销(6)为金属薄壁弹性管，弹性管内装有耐油橡胶或尼龙弹性材料内芯，既减轻又具有良好的吸振功能。
权利要求
1.一种新型立式动平衡无针套摆线减速器，由立式机体(1)、输入轴(11)、双偏心轴承、摆线轮、针齿壳(5)、针销(6)、柱销(9)及柱套(8)、W输出机构及支承轴承O、13)组成， 所述立式机体(1)顶部联接端盖(15)，所述双偏心轴承装在输入轴(11)轴伸端，所述输入轴(11)由轴承(1 支承在端盖(1 内孔，其特征在于(A)所述立式机体(1)为两端面有法兰圈、两法兰圈用加强筋联接的薄壁圆筒体，所述端盖(1 上有一进油螺孔b，所述立式机体(1)底部有一出油螺孔a，所述立式机体 ⑴内凸缘顶端圆环面上装有一只圆环罩(16)，所述圆筒体壁厚δ :δ ^ 1.5-Td0'25 (mm) (VNm)；(B)所述偏心轴承是两只相同双偏心轴承(10、16)，所述摆线轮是四片相同的摆线轮 ，其中双偏心轴承(10)上第一片摆线轮与第二片摆线轮相位角错开180°，双偏心轴承(16)上第三片摆线轮与第四片摆线轮相位角错开180°，第二片摆线轮与第三片摆线轮相位角相同；(C)所述的W输出机构由输出轴(3)、与输出轴圆盘上均布孔紧配合的柱销(9)穿过摆线轮销孔而与均载盘(14)上均布孔紧配，所述柱销(9)上装有圆环板(7)，圆环板置于二摆线轮之间，从而构成刚性笼形W输出机构，所述W输出机构中输出轴(3)轴颈上用轴承 ⑵支承在机体⑴内孔；均载盘(14)内孔用轴承(13)支承在端盖(15)内凸缘外圆上， 所述柱销(9)上柱套(8)与摆线轮等厚；(D)所述的针齿壳( 装在立式机体(1)输入端内孔，所述针齿壳( 上均布的针销半埋孔是将针齿壳内孔车大至Dz_dz+^+(0. 2-0. 4)得到的，半埋孔开口指向针齿壳中心线， 半埋孔开口处两侧尖角修钝(式中DZ-针销中心圆直径，dz-针销直径，e-偏心距)；(E)所述的针销(6)不带套，针销(6)与半埋孔动配合。
2.根据权利要求1所述的新型立式动平衡无针套摆线减速器，其特征在于针销(6) 为金属薄壁弹性管，弹性管内装有耐油橡胶或尼龙弹性材料内芯。
全文摘要
本发明涉及摆线减速技术领域，一种新型立式动平衡无针套摆线减速器，由机体、输入轴、二只双偏心轴承、四摆线轮、针齿壳、针销、柱销及柱套、W输出机构及轴承组成，其特征在于(A)采用两端面有法兰圈、外有散热筋的立式薄壁圆筒体；(B)W输出机构由输出轴、柱销与均载盘组成，柱销上圆环板使柱销形成简支结构，W输出机构中，输出轴轴颈上用轴承支承在机体内孔，均载盘内孔用另一轴承支承在端盖内凸缘外圆上；(C)半埋孔针齿壳装在机体内孔；(D)针销不带套，针销与半埋孔动配合。有益效果(1)重量轻20-30％，轴向尺寸短25-35％；(2)承载能力为6000型的1.5-2倍；(3)运转时惯性力和惯性力矩理论上完全平衡。
文档编号F16H57/02GK102192278SQ201110089069
公开日2011年9月21日 申请日期2011年4月2日 优先权日2011年4月2日
发明者吴声震 申请人:吴小杰