专利名称：一种采用高阶椭圆型面活齿变速装置的钻机回转动力头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高阶椭圆型面活齿变速装置及应用该装置的钻机回转动力头，属 传动机械及凿岩机械设备领域。
背景技术：
各种钻机广泛应用于冶金、铁路、矿山、建材、公路等工程爆破孔钻凿作业中。钻机 回转动力头是钻机的关键部件之一，其变速装置要求重量轻，质心低，高速切削钻回转动力 头要求动平衡特性好，传动比范围大，但现有通用减速器径向尺寸大，不满足使用要求，活 齿减速器是一齿差偏心轮结构，动平衡特性差，回转动力头需专门设计。本发明是高阶椭圆 型面活齿变速装置，变速器的轴入轴等运动件均为自平衡，能实现任意齿数差的变速装置， 应用该装置的钻机回转动力头，拆装方便，传递扭矩大、径向尺寸小、适合重载荷的凿岩机 械。
实用新型内容为了克服上述技术存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采用 高阶椭圆型面活齿变速装置的钻机回转动力头，变速器的轴入轴等运动件均为自平衡，能 实现任意齿数差的变速装置，钻机回转动力头拆装方便，传递扭矩大、适合重载荷的凿岩机 械。本实用新型的技术方案是一种采用高阶椭圆型面活齿变速装置的钻机回转动力 头，包括输出轴、气室、密封A、轴承A、轴承B、固定内齿轮、辅助传动圆盘、连接盘、输入轴、 马达、轴承C、轴承D、轴承E、活齿、定位销、底座、套、密封B，其特征是输入轴上的齿面、固 定内齿轮齿面的理论廓线均为高阶椭圆曲线或高阶椭圆曲线的等距曲线，实际齿廓曲线为 理论齿廓的等距曲线，活齿、固定内齿轮、输入轴上的齿面、输出轴的均布槽构成任意齿数 差的活齿变速装置，输出轴通过轴承A、轴承B支承在底座上，气室上有进气孔，气室固定在 底座上，密封A和密封B与气室、输出轴配合，输出轴上径向孔与气室相通、输出轴上有内 螺纹孔，辅助传动圆盘的槽尺寸与输出轴的槽尺寸相同，辅助传动圆盘通过轴承D支承在 输入轴上，活齿与固定内齿轮上的齿面、输入轴上的齿面、辅助传动圆盘及输出轴上的槽接 触，输入轴通过轴承C支承在连接盘、通过轴承E支承在输入轴上，连接盘、固定内齿轮通定 位销定位固定在底座上，马达固定在连接盘上，马达上的轴与输入轴联接，套支承在输出轴 上并在与轴承A、轴承B接触。所述输入轴上的理论齿廓曲线A、固定内齿轮理论齿廓曲线B分别为A:
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Fhco^M)或其等距曲线^b =叻-D=^或其等距曲线。式中，e为椭圆偏心率，椭圆长半轴为a，内=41-<)，θ为角变参量，Ii1为输入 轴上齿轮的齿数为H1 (H1彡1的整数)，固定内齿轮的齿数为zk，输出轴的齿槽数为Zg(Zg =zk±ni)，则变速器的传动比= jS °
权利要求一种采用高阶椭圆型面活齿变速装置的钻机回转动力头，包括输出轴(1)、气室(2)、密封A(3)、轴承A(4)、轴承B(5)、固定内齿轮(6)、辅助传动圆盘(7)、连接盘(8)、输入轴(9)、马达(10)、轴承C(11)、轴承D(12)、轴承E(13)、活齿(14)、定位销(15)、底座(16)、套(17)、密封B(18)，其特征是输入轴(9)上的齿面、固定内齿轮(6)齿面的理论廓线均为高阶椭圆曲线或高阶椭圆曲线的等距曲线，实际齿廓曲线为理论齿廓的等距曲线，活齿(14)、固定内齿轮(6)、输入轴(9)上的齿面、输出轴(1)的均布槽构成任意齿数差的活齿变速装置，输出轴(1)通过轴承A(4)、轴承B(5)支承在底座(16)上，气室(2)上有进气孔，气室(2)固定在底座(16)上，密封A(3)和密封B(18)与气室(2)、输出轴(1)配合，输出轴(1)上径向孔与气室(2)相通、输出轴(1)上有内螺纹孔，辅助传动圆盘(7)的槽尺寸与输出轴(1)的槽尺寸相同，辅助传动圆盘(7)通过轴承D(12)支承在输入轴(9)上，活齿(14)与固定内齿轮(6)上的齿面、输入轴(9)上的齿面、辅助传动圆盘(7)及输出轴(1)上的槽接触，输入轴(9)通过轴承C(11)支承在连接盘(8)、通过轴承E(13)支承在输入轴(9)上，连接盘(8)、固定内齿轮(6)通定位销(15)定位固定在底座(16)上，马达(10)固定在连接盘(8)上，马达(10)上的轴与输入轴(9)联接，套(17)支承在输出轴(1)上并在与轴承A(4)、轴承B(5)接触。
2.根据权利要求1所述的一种采用高阶椭圆型面活齿变速装置的钻机回转动力头， 其特征是所述输入轴(9)上的理论齿廓曲线A、固定内齿轮(6)理论齿廓曲线B分别为Α 或其等距曲线；B: G^-eo^^.-l”的或其等距曲线；式中，e为椭圆偏心率，椭圆长半轴为a，；^=^^-<)，θ为角变参量，Ii1为输入轴(9)上齿轮的齿数 为叫(H1彡1的整数)，固定内齿轮(6)的齿数为zk，输出轴⑴的齿槽数为Zg (zg = Zk士Ii1)，则变速器的传动比/ =。
3.根据权利要求1或2所述的一种采用高阶椭圆型面活齿变速装置的钻机回转动力 头，其特征是所述输入轴(9)上的理论齿廓曲线A、固定内齿轮(6)理论齿廓曲线B还可ΛAPx以为A: ^ = IMCOSh Μ)或其等距曲线 /"^l + ecosO^-DM)或其等距曲线。
4.根据权利要求1所述的一种采用高阶椭圆型面活齿变速装置的钻机回转动力头，其 特征是所述活齿变速装置采用一片固定内齿轮(6)分别与两片辅助传动圆盘(7)和输出 轴(1)上的槽相对应的对称布置结构。
5.根据权利要求1所述的一种采用高阶椭圆型面活齿变速装置的钻机回转动力头，其 特征是所述活齿变速装置中活齿(14)外可装轴承再与固定内齿轮(6)、输入轴(9)上的 齿面、输出轴(1)的均布槽面相接触。
专利摘要一种采用高阶椭圆型面活齿变速装置的钻机回转动力头，采用通用回转马达为动力，输入轴上的齿面、固定内齿轮齿面均为高阶椭圆曲线的等距曲线，圆柱形活齿在输出轴的均布槽中滑滚运动，与输入轴上的齿面、固定内齿轮齿面接触作滑滚运动，输入轴上齿面、固定内齿轮齿面、活齿及输出轴的均布槽构成活齿变速装置，固定内齿轮与机座固接，输入轴与输出轴同轴，输出轴由轴承支承在机座上，辅助传动圆盘由轴承支承在输入轴上，输入轴由轴承支承在输出轴和机座上，输出轴上有孔与固定在机座上的气室相通。其优点是为输入轴等运动件均为自平衡，能实现任意齿数差的变速装置，钻机回转动力头拆装方便，传递扭矩大、径向尺寸小、适合重载荷的凿岩机械。
文档编号F16H1/24GK201738803SQ20102028647
公开日2011年2月9日 申请日期2010年8月5日 优先权日2010年8月5日
发明者周宇, 文会军, 李恒舒, 罗佑新 申请人:湖南恒至凿岩科技有限公司