专利名称：圆柱齿轮自锁减速器的制作方法
技术领域：
本发明为机械齿轮传动装置。
本装置具有自锁和减速两大功能，是机械起重的专用传动器。它可使起重机械的传动系统中不设任何制动装置，使起重物体停车时立即悬挂空中停留不动，产生自动刹车和制动效果。
本发明是在周转轮系刚体机构和2K-H行星机构的基础上作出的。周转轮系刚体机构可检索专利号95106213.1的专利技术文件，2K-H行星机构可检索各类机械原理、机械设计手册等机械科技出版书刊中“渐开线行星齿轮传动”的相关章节。
本发明任务为提高机械自锁技术中诸如自锁蜗轮减速器，这种传动机构蜗杆螺旋导角必须小于摩擦角为唯一条件的低效率自锁技术，不能广泛应用于起重领域的各种传动场合，以机械自锁的可靠性、安全性来杜绝起重机械中摩擦制动可能失灵，存在的事故隐患。
这种圆柱齿轮自锁减速器的结构，说明书附简图所示三个中心轮Za、Zb、Zc和行星架H的轴心都在同一轴线OO上，且都能绕轴线OO转动，行星架H上A、B、C三固定轴销，安装着可绕自己轴心转动由Z1、Z2、Z3三段为一体的三排行星轮Zg和行星轮Zga、Zgb。三排行星轮Zg中的三段Z1、Z2、Z3分别与Zga、Zgb、Zc轮啮合，其中通过Zga、Zgb再与Za、Zb轮啮合，组成一种有三个中心轮和一个行星架上安装三个行星轮的3K-H行星自锁减速机构，装入箱体K内，使中心轮Za与箱体K联结成一体，通过端盖J封闭而成的传动装置。
这种3K-H行星自锁减速机构的组成，它可分解成由齿轮Zc、Z3、Z1、Zga、Za这部份齿轮啮合的轮系，以中心轮Za、中心轮Zc及行星架H为三个基本传动件，固定行星架H转化机构作定轴传动，确定两中心轮Za、Zc，一个主动，另一个从动，两构件输入与输出运动方向相反的一种外啮合2K-H负号机构；由齿轮Za、Zga、Z1、Z2、Zgb、Zb这部份齿轮啮合的轮系，以中心轮Za，中心轮Zb及行星架H为三个基本传动件，固定行星架H转化机构作定轴传动，确定两中心轮Za、Zb，一个主动，另一个从动，两构件输入与输出运动方向相同的一种2K-H正号轴轮自锁机构。两机构组合后三个中心轮Za、Zb、Zc为3K-H行星自锁减速机构的基本传动构件，中心轮Zc主动作输入，中心轮Zb从动作输出，中心轮Za被固定，根据行星机构的运动特性，此时外啮合的2K-H负号机构中心轮Za被固定，中心轮Zc主动，行星架H从动，机构为行星减速传动，传动比iCHa=i1=Za+ZcZc;]]>2K-H正号轴轮自锁机构中心轮Za固定，行星架H主动，中心轮Zb从动，机构也作行星减速传动，传动比iHba=i2=ZbZb-Za.]]>可见，圆柱齿轮自锁减速器中的3K-H行星自锁减速机构，是由一外啮合的2K-H负号机构及另一个2K-H正号轴轮自锁机构组成的二级行星减速机构，总传动比i＝i1·i2。
这种3K-H行星自锁减速机构的自锁功能，是根据周转轮系刚体机构的结构与原理，体现在其2K-H正号轴轮自锁机构中的，当减速器主动轮Zc失去动力，停止转动时，2K-H正号轴轮自锁机构中心轮Zb受外载重力G反馈，使齿轮产生的圆周力通过行星架H上行星轮的啮合，传递至与箱体K固定一体的中心轮Za上，各齿轮圆周上都产生大小相等方向相反的作用力与反作用力。图D-D所示，图中行星轮Zga与行星轮Z1，中心轮Za啮合于E点和F点，中心轮Zb上受重力G的作用，通过各行星轮传递至E点，作用在行星轮Zga上的法向力Ng指向行星轮Zga的轴心B，中心轮Za产生的反作用力，通过F点作用在行星轮Zga上的法向力Na也指向行星轮Zga的轴心B，因中心轮Za、行星轮Z1在行星轮Zga上通过F、E两点啮合处产生的摩擦力NF、NE与两法向力间形成的两个大小相等、方向相反的合力Ra、Rg都作用在F、E这两点的同一直线上，且与法向力Na、Ng相交，在同一齿轮中形成自锁角，因此在静力作用下机构在平衡中可锁成一体。
可见，圆柱齿轮自锁减速器传动机构中，2K-H正号轴轮自锁机构的工作原理是与专利号95106213.1发明专利周转轮系刚体机构完全一致的，不同的是行星轮Zga有自己的固定轴心，与周转轮系刚体机构同一位置上靠外圆a、b、c三点定心的浮动行星轮比较，只是定位方式不同，它们都能在主从动件两中心轮受力后，在齿轮经线上产生合力，且与这一齿轮的法向力相交形成自锁角，在静载中将机构锁成一体。若这两机构一中心轮固定，一中心轮从动，行星架主动，环绕固定中心轮一边作圆周滚动的两行星轮，都是依靠主动件行星架推动的。如果这种自锁机构与一齿轮外啮合的2K-H负号机构，组合成3K-H行星自锁减速机构，那么，靠近固定中心轮一边环绕固定中心轮作圆周滚动的行星轮是依靠主动中心轮Zc驱动的。这样，就提高了齿轮运动的精度，提高了机构传动效率，降低了噪声，增大了传动比，克服了单一自锁机构的应用不足，尤其是结构上这种圆柱齿轮自锁减速器，能实现主从动件在同一轴线OO上传动和行星轮多个均载，因此，其传动形式、承载能力、传动效率等方面的优势都远远超出自锁蜗轮蜗杆付传动机构，成为一种独立的或再可与其他传动机构结构组成多级自锁减速传动器，广泛应用到起重领域的各种场合，以机械自锁技术取代传统的摩擦制动。
权利要求
1.一种圆柱齿轮自锁减速器传动机构，特征一由三个中心轮Zc、Zb、Za和一个行星架H上固定三个行星轮Zg、Zga、Zgb的3K-H行星自锁减速机构组成。
2.行星架H上行星轮均载数n＝1时，特征二安装着Zg、Zga、Zgb相互啮合的三个行星轮，它们都有自己固定的轴心A、B、C。行星轮Zg为一由Z1、Z2、Z3三段组成一体的三排轮。中心轮Zc、Zb、Za为机构的三个基本传动构件。
3.行星架H被固定转化机构作定轴传动，特征三机构可分解成一个由中心轮Zc和中心轮Za，通过行星架H上行星轮的传递，组成输入和输出转向相反的外啮合2K-H负号机构，及另一个由中心轮Zb和中心轮Za，通过行星架H上行星轮的传递，组成输入和输出转向相同的2K-H正号轴轮自锁机构。
4.在2K-H正号轴轮自锁机构中，特征四无论中心轮Zb或中心轮Za主动或从动，机构受力后都可使行星架H上靠近固定或相对固定中心轮一边的行星轮两啮合处产生的摩擦力与法向力间可形成一对大小相等，方向相反的合力，作用在同一直线上，且与这齿轮法向力形成自锁角，使机构在静力平衡中锁成一体。
5.行星架H上行星轮的均载数n，可根据机构承载要求和结构要求确定。
6.3K-H行星自锁减速机构可与其他传动机构再结构，组成多级自锁减速传动器，用来增大传动比。
全文摘要
圆柱齿轮自锁减速器是起重机械的专用传动装置，它具有自锁和减速两大功能。其自锁功能由一3K－H行星自锁减速机构，通过输出轴外载重力的反馈，在传动机构的一齿轮经线上产生一对大小相等方向相反的合力，且与这齿轮法向力相交形成自锁角，当起重机械断电停车后，在静力中可将减速器传动机构锁成一体，使起重物体立即悬挂空中，停留不动，产生自动刹车和制动效果。这种圆柱齿轮自锁减速器承载能力大，效率高，自锁性能可靠安全，有缓冲，没有滑移，定位准确。是一种完全符合起重机械工况要求，用机械自锁取代摩擦制动，提升传统技术性能的产品。
文档编号F16H1/46GK1514147SQ0314402
公开日2004年7月21日 申请日期2003年7月26日 优先权日2003年7月26日
发明者薛南庆 申请人:薛南庆