高承载齿轮箱的制作方法

本发明涉及一种高承载齿轮箱。

背景技术：

众所周知，针轮输出针摆行星传动减速机以其承载能力高、传动效率高、性价比高而获得市场的认可，但是现有的针轮输出针摆行星传动减速机仍然存在许多问题，针轮用滚针轴承造价过高，拆卸也难，间隙很难控制，间隙振动、噪音增大；间隙过小会卡死，传统简支针销结构，承载能力不足，输入轴位置漏油较为严重。现有技术急需一种承载力强，运行稳定，防止漏油的高承载齿轮箱。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种承载力强，运行稳定的高承载齿轮箱。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种高承载齿轮箱，包括机座及装在机座内的内摆线减速传动件，所述内摆线减速传动件包括输入轴、第一摆线轮、第二摆线轮、内摆线齿圈、输出轴及大端盖，所述输入轴由第一轴承支承在大端盖中心孔，所述第一摆线轮与第二摆线轮相位差180°，所述输出轴由第二轴承和第三轴承支承在机座中心孔，所述大端盖连接在机座输入端，

所述输入轴的轴伸端为相位差180°的双偏心段，双偏心段上设有两只第一滑动轴承，所述两只滑动轴承分别与第一摆线轮和第二摆线轮支撑连接；

所述第一摆线轮和二摆线轮的周边均布有多个销孔，所述销孔内配合有第二滑动轴承，第一摆线轮和第二摆线轮通过第二滑动轴承支承连接于双偏心轴上，所述双偏心轴两端用第三滑动轴承分别支承在圆环圈与大端盖的相应连接孔中；圆环圈与大端盖连接成一刚性体；所述内摆线齿圈与输出轴的圆盘相连接；

所述第一轴承外侧的输入轴上向外依次设有内甩挡组件和外甩挡组件。

通过使用本申请所述的齿轮箱，可以简化结构,拆装方便,摆线轮工艺性能好、刚性好；装置滑动轴承的运转噪音要比滚动轴承的运转噪音低3~5分贝；各柱销均匀受力、做功，柱销可设计成足够大直径，因而承载能力高；利用内甩挡组件和外甩挡组件的双重挡油机构相互配合，将油体疏导回回油通路，有效地解决了齿轮箱输入轴的渗漏现象，大大地降低了零部件故障处理的劳动强度，提高设备的实用性和可靠性。

作为优选的，所述内甩挡组件包括内挡油环和与内挡油环配合使用的内甩油环；所述内挡油环包括沿输入轴径向设置的内挡油环板和垂直设置于内挡油环板外缘的内挡集油环管，所述内挡集油环管与内挡油环板一体成型，所述内挡集油环管外缘与大端盖中心孔内壁固定；

所述内挡油环底部设有内漏油口，所述机座上设有与内漏油口配合的回油通路；所述内甩油环包括沿输入轴径向设置的内甩油环板和垂直设置于内甩油环板内缘的内甩集油环管，所述内甩集油环管外壁与内挡油环内缘之间留有过油间隙。这样的设计便于利用内甩挡组件的内挡油环和与内挡油环配合防止油体渗漏。

作为优选的，所述外甩挡组件包括外挡油环和与外挡油环配合使用的外甩油环；所述外挡油环外缘与大端盖中心孔内壁固定，内缘与输入轴之间留有间距；所述外挡油环底部设有外漏油口，所述机座上设有与外漏油口配合的回油通路；

所述外挡油环包括沿输入轴径向设置的外挡油环板和垂直设置于外挡油环板外缘的外挡集油环管，所述外挡集油环管与外挡油环板一体成型，所述外挡集油环管外缘与大端盖中心孔内壁密封固定，所述外挡油环板设置在外挡集油环管的中部；

所述外甩油环设置于外挡油环的外侧，所述外甩油环内缘与输入轴密封固定连接，所述外甩油环外缘为外甩油尖部；所述外甩油环内缘和外缘之间为向外挡油环弯曲的外导向曲板。这样的设计便于利用外甩挡组件的外挡油环和与外挡油环配合防止油体渗漏。

作为优选的，所述双偏心轴在减速机运转作功时处于自身转动，所述圆环圈与大端盖依靠4~8只柱销连接成一刚性体。各柱销均匀受力、做功，柱销可设计成足够大直径，因而承载能力高。

本发明的优点和有益效果在于：

（1）铸造锌基合金滑动轴承或JF800双金属滑动轴承的价格远低于圆锥滚子轴承，因而制造成本可降低20~30%，此外，整机重量可降低10~20%；（2）结构简单,拆装方便,摆线轮工艺性能好、刚性好；（3）装置滑动轴承的运转噪音要比滚动轴承的运转噪音低3~5分贝；（4）各柱销均匀受力、做功，柱销可设计成足够大直径，因而承载能力高；（5）利用内甩挡组件和外甩挡组件的双重挡油机构相互配合，将油体疏导回回油通路，有效地解决了齿轮箱输入轴的渗漏现象，大大地降低了零部件故障处理的劳动强度，提高设备的实用性和可靠性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明冷却系统管路连接简图；

图3为本发明输入轴密封结构放大示意图；

图4为本发明带有内疏油纹路的内挡油环结构示意图；

图5为本发明带有内疏油纹路的内挡油环结构剖视图；

图6为本发明设有内导油槽的内甩油环结构示意图

图7为本发明带有外疏油纹路的外挡油环结构示意图；

图8为本发明设有外导油槽的外甩油环结构示意图。

图中：1、内甩油环；2、螺旋迷宫密封槽；5、内挡油环；6、内漏油口；8、回油通路；9、内甩油环板；10、内甩集油环管；11、内挡油环板；12、内挡集油环管；13、内甩油尖部；14、内导油槽；15、内集油凹槽 ；16、内疏油纹路；17、密封端盖；18、导油缺口；101、外甩油环； 501、外挡油环；601、外漏油口； 901、外导向曲板；1101、外挡油环板；1201、外挡集油环管；1301、外甩油尖部；1401、外导油槽；1601、外疏油纹路；102、机座；202、第二轴承；302、第三轴承；402、输出轴；502、圆盘；602、双偏心轴；702、第一摆线轮；802、内摆线齿圈；902、大端盖；1002、第二摆线轮；1102、第二滑动轴承；1202、第三滑动轴承；1302、第一滑动轴承；1402、输入轴；1502、第一轴承；1602、柱销；1702、圆环圈；1802、冷却腔体；1902、超导热管；2002、冷却液；2102、外套层；2202、冷却管路 2302、进水端；2402、出水端；2502、微型水泵；2602、减速机壳体发热高温区域；2702、减速机壳体发热相对低温区域。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至图8所示，一种高承载齿轮箱，包括机座102及装在机座102内的内摆线减速传动件，所述内摆线减速传动件包括输入轴1402、第一摆线轮702、第二摆线轮1002、内摆线齿圈802、输出轴402及大端盖902，所述输入轴1402由第一轴承1502支承在大端盖902中心孔，所述第一摆线轮702与第二摆线轮1002相位差180°，所述输出轴402由第二轴承202和第三轴承302支承在机座102中心孔，所述大端盖902连接在机座102输入端，

所述输入轴1402的轴伸端为相位差180°的双偏心段，双偏心段上设有两只第一滑动轴承1302，所述两只滑动轴承分别与第一摆线轮702和第二摆线轮1002支撑连接；

所述第一摆线轮702和二摆线轮的周边均布有多个销孔，所述销孔内配合有第二滑动轴承1102，第一摆线轮702和第二摆线轮1002通过第二滑动轴承1102支承连接于双偏心轴602上，所述双偏心轴602两端用第三滑动轴承1202分别支承在圆环圈1702与大端盖902的相应连接孔中；圆环圈1702与大端盖902连接成一刚性体；所述内摆线齿圈802与输出轴402的圆盘502相连接；

所述第一轴承1502外侧的输入轴1402上向外依次设有内甩挡组件和外甩挡组件。

所述内甩挡组件包括内挡油环5和与内挡油环5配合使用的内甩油环1；所述内挡油环5包括沿输入轴1402径向设置的内挡油环板11和垂直设置于内挡油环板11外缘的内挡集油环管12，所述内挡集油环管12与内挡油环板11一体成型，所述内挡集油环管12外缘与大端盖902中心孔内壁固定；

所述内挡油环5底部设有内漏油口6，所述机座102上设有与内漏油口6配合的回油通路8；所述内甩油环1包括沿输入轴1402径向设置的内甩油环板9和垂直设置于内甩油环板9内缘的内甩集油环管10，所述内甩集油环管10外壁与内挡油环5内缘之间留有过油间隙。

所述外甩挡组件包括外挡油环501和与外挡油环501配合使用的外甩油环101；所述外挡油环501外缘与大端盖902中心孔内壁固定，内缘与输入轴1402之间留有间距；所述外挡油环501底部设有外漏油口601，所述机座102上设有与外漏油口601配合的回油通路8；

所述外挡油环501包括沿输入轴1402径向设置的外挡油环板1101和垂直设置于外挡油环板1101外缘的外挡集油环管1201，所述外挡集油环管1201与外挡油环板1101一体成型，所述外挡集油环管1201外缘与大端盖902中心孔内壁密封固定，所述外挡油环板1101设置在外挡集油环管1201的中部；

所述外甩油环101设置于外挡油环501的外侧，所述外甩油环101内缘与输入轴1402密封固定连接，所述外甩油环101外缘为外甩油尖部1301；所述外甩油环101内缘和外缘之间为向外挡油环501弯曲的外导向曲板901。

所述双偏心轴602在减速机运转作功时处于自身转动，所述圆环圈1702与大端盖902依靠4~8只柱销1602连接成一刚性体。

实施例1

高承载齿轮箱，包括机座102及装在机座102内的内摆线减速传动件，所述内摆线减速传动件包括输入轴1402、第一摆线轮702、第二摆线轮1002、内摆线齿圈802、输出轴402及大端盖902，所述输入轴1402由第一轴承1502支承在大端盖902中心孔，所述第一摆线轮702与第二摆线轮1002相位差180°，所述输出轴402由第二轴承202和第三轴承302支承在机座102中心孔，所述大端盖902连接在机座102输入端，

所述输入轴1402的轴伸端为相位差180°的双偏心段，双偏心段上设有两只第一滑动轴承1302，所述两只滑动轴承分别与第一摆线轮7027和第二摆线轮1002支撑连接；

所述第一摆线轮702和二摆线轮的周边均布有多个销孔，所述销孔内配合有第二滑动轴承1102，第一摆线轮702和第二摆线轮1002通过第二滑动轴承1102支承连接于双偏心轴602上，所述双偏心轴602两端用第三滑动轴承1202分别支承在圆环圈1702与大端盖902的相应连接孔中；圆环圈1702与大端盖902连接成一刚性体；所述内摆线齿圈802与输出轴402的圆盘502相连接。

所述双偏心轴602在减速机运转作功时处于自身转动，所述圆环圈1702与大端盖902依靠4~8只柱销1602连接成一刚性体。

双偏心轴602件数与销孔个数相同，所述第一摆线轮702和二摆线轮的周边均布有4、或6、或8个销孔。

所述第一滑动轴承1302、第二滑动轴承1102、第三滑动轴承1202为铸造锌基合金滑动轴承。

所述第一滑动轴承1302、第二滑动轴承1102、第三滑动轴承1202为为JF800双金属轴承。

实施例2：

对实施例1的一种优化：高承载齿轮箱，包括机座102及装在机座102内的内摆线减速传动件，所述摆线减速传动件包括输入轴1402、第一摆线轮702、第二摆线轮1002、内摆线齿圈802、针销、输出轴402及大端盖902，所述输入轴1402由第一轴承1502支承在大端盖902中心孔，所述第一、二摆线轮相位差180°，所述输出轴402由第二轴承202、第三轴承302支承在机座102中心孔，所述大端盖902连接在机座102输入端，

所述输入轴1402轴伸端为相位差180°的双偏心段，双偏心段上设有两只第一滑动轴承1302分别用以支承第一摆线轮702、第二摆线轮1002；

所述第一摆线轮702、第二摆线轮1002周边均布4、或6、或8销孔，销孔内配合第二滑动轴承1102，第一摆线轮702、第二摆线轮1002依靠第二滑动轴承1102支承在双偏心轴602上，双偏心轴602件数与销孔个数相同，所述双偏心轴602两端用第三滑动轴承1202分别支承在圆环圈1702与大端盖902的相应孔中，所述双偏心轴602在减速机运转作功时处于自身转动，所述圆环圈1702与大端盖902依靠4~8只柱销1602连接成一刚性体；

所述内摆线齿圈802与输出轴402的圆盘502相连接，内摆线传动是一种内摆线齿圈802与摆线轮啮合的传动,因而也属于摆线传动技术领域。由于内摆线齿圈802与摆线轮为纯滚动啮合且润滑状态良好，因此在输入功率相同情况下，双摆线啮合副比之通用摆线，承载能力约提高50%。考虑内摆线齿圈802加工精度，按提高30~40%计算较合理。内摆线齿圈802取代通用摆线的针轮，优点是结构简单、零件少，最大减速比159时毋须抽齿。

所述内摆线齿圈802输出减速装置，第一滑动轴承1302、第二滑动轴承1102及第三滑动轴承1202为铸造锌基合金滑动轴承, 铸造锌基合金滑动轴承的优点在于：

1、铸造性能好，铸件致密，摩擦因数小导热率较高，精车表面粗糙度可达1.6；

2、重量比铜轻40%，成本比锡青铜低40%以上；

3、使用寿命为锡青铜2～3倍，具有自润滑性能及减震功能，适用于中低速重载场合；

4、具有无磁性，无火花性能，在易燃易爆的危险场合安全。

所述内摆线齿圈802输出减速装置，第一滑动轴承1302、第二滑动轴承1102及第三滑动轴承1202为JF800双金属轴承,JF800双金属轴承，是以低炭钢板为基体材料，表面烧结CuPb10Sn10或CuSn6Zn6Pb3材料的钢铜合金产品，是一种用途很广的高载低速滑动轴承，常用作重型车的平衡桥衬套、垫片；推土机的从动轮；汽车钢板衬套，等等。JF800双金属轴承技术参数：承压 65N/mm2、使用温度：260℃、硬度：HB70~100。

实施例3：

对实施例2的一种优化：所述机座102和壳体的外部设有冷却系统，以保证减速机在工作中维持在合理的温度范围，防止温度过高而影响到减速机的减速效果。

所述冷却系统包括设置在壳体外的冷却腔体1802，所述冷却腔体1802内填充有冷却液2002，所述冷却腔体1802内还设有超导热管1902，所述超导热管1902与冷却液2002接触；

这样的设计通过超导热管1902将冷却液2002维持在较低温度范围，而冷却液2002与壳体接触冷却，维持整个减速机的温度。使用超导热管1902对冷却液2002进行冷却，结构简单，省去了冷却液2002循环设备，且冷却效率较高。

冷却腔体1802设置在减速机壳体发热高温区域2602（靠近第一摆线轮702、第一摆线轮702和内摆线齿圈802的壳体外部），冷却腔体1802由外套层2102与壳体外壁围合密闭组成。

所述壳体外部还设有冷却管路2202，冷却管路2202内填充有冷却液2002，所述冷却管路2202与外壳体紧贴设置，所述冷却管路2202呈螺旋形，所述冷却管路2202包括进水端2302和出水端2402，所述进水端2302和出水端2402分别与冷却腔体1802连通。

所述进水端2302与冷却腔体1802之间通过微型水泵2502连接。

冷却管路2202设置在减速机壳体发热相对低温区域2702（相对与，靠近输出轴402、第二轴承202和第三轴承302的壳体外部）。

通过在壳体上设置冷却管路2202，可以利用冷却管路2202的微循环对壳体的低热量区域进行冷却，保证这些区域的工作温度，特别是在夏天高温环境下，可以缓解冷却腔体1802内的冷却压力；同时通过微型水泵2502使得冷却管路2202内的冷却液2002与冷却腔体1802的冷却液2002形成循环，这样既能使得冷却管路2202内的冷却液2002得到更换，同时也能促成冷却腔体1802内的冷却液2002流动，加速与超导热管1902的热交换，一举两得。

实施例4

对实施例1至3中任意一个的优化：

所述大端盖902中心孔内通过第一轴承1502与输入轴1402连接；所述第一轴承1502外侧的输入轴1402上向外依次设有内甩挡组件和外甩挡组件；

所述内甩挡组件包括内挡油环5和与内挡油环5配合使用的内甩油环1；所述内挡油环5包括沿输入轴1402径向设置的内挡油环板11和垂直设置于内挡油环板11外缘的内挡集油环管12，所述内挡集油环管12与内挡油环板11一体成型，所述内挡集油环管12外缘与大端盖902中心孔内壁固定；

所述内挡油环5底部设有内漏油口6，所述箱体底部设有与内漏油口6配合的回油通路8；所述内甩油环1包括沿输入轴1402径向设置的内甩油环板9和垂直设置于内甩油环板9内缘的内甩集油环管10，所述内甩集油环管10外壁与内挡油环5内缘之间留有过油间隙；

所述外甩挡组件包括外挡油环501和与外挡油环501配合使用的外甩油环101；所述外挡油环501外缘与大端盖902中心孔内壁固定，内缘与输入轴1402之间留有间距；所述外挡油环501底部设有外漏油口601，所述箱体底部设有与外漏油口601配合的回油通路8；

所述外挡油环501包括沿输入轴1402径向设置的外挡油环板1101和垂直设置于外挡油环板1101外缘的外挡集油环管1201，所述外挡集油环管1201与外挡油环板1101一体成型，所述外挡集油环管1201外缘与大端盖902中心孔内壁密封固定，所述外挡油环板1101设置在外挡集油环管1201的中部；

所述外甩油环101设置于外挡油环501的外侧，所述外甩油环101内缘与输入轴1402密封固定连接，所述外甩油环101外缘为外甩油尖部1301；所述外甩油环101内缘和外缘之间为向外挡油环501弯曲的外导向曲板901。

所述内甩油环板9设置于过油间隙的出油侧；内甩集油环管10上设有与输入轴1402固定的销钉孔，所述内甩集油环管10与内甩油环板9一体成型，所述内甩油环板9外端部为内甩油尖部13。

在使用时，油体在输入轴1402与轴承的连接配合外端部飞溅，依次经过内甩挡组件和外甩挡组件的阻挡密封，起到较好的防漏油效果；在内甩挡组件作用下，首先飞溅到内挡油环5上，具体的大部分飞溅于内挡油环板11和内挡集油环管12的衔接处及其周边区域，在内挡集油环管12的导向下油体汇聚在内挡油环板11上，内挡油环板11上的油体在重力的作用下，向下流动，最终汇聚在内漏油口6，从而从回油通路8流回内腔；少部分油体从过油间隙进入内甩集油环管10，在油体向外的渗漏趋势下，逐步进入内甩油环板9，在离心力的作用下，从内甩油尖部13甩出，进入外甩挡组件外挡油环501的挡油作用；

在外甩挡组件作用下，从内甩油环板9甩溅而出的油体飞溅到外挡油环501上，具体的大部分飞溅于外挡油环板1101和外挡集油环管1201的衔接处及其周边区域（内表面区域），在外挡集油环管1201的导向下油体汇聚在外挡油环板1101上，外挡油环板1101上的油体在重力的作用下，向下流动，最终汇聚在外漏油口601，从而从回油通路8流回内腔；少部分油体从间距进入外甩油环101，在油体向外的渗漏趋势下，及其在离心力的作用下，在外导向曲板901的导向下外甩油尖部1301甩出，汇聚在外挡油环板1101上（外表面区域），外挡油环板1101上的油体在重力的作用下，向下流动，最终汇聚在外漏油口601，从而从回油通路8流回内腔；如此循环往复，甩挡配合防止了大部分的渗油。

实施例5

作为对实施例4的进一步优化，在甩挡组件的表面开设了部分导油槽体，对油体的流向和流速进行进一步的优化；同时增加了迷宫槽机械能给你最后一道的密封防护。

所述内甩油环板9为中部较厚端部较薄的碟形圆板，所述碟形圆板表面开设有内导油槽14。

内导油槽14的一种开槽方式：所述内导油槽14沿碟形圆板的半径方向开设。这样的设计利于油体在碟形圆板上沿着内导油槽14向外边缘甩出，提高了甩出效率和力度，便于内挡油环5下一步的收集。

内导油槽14的另一种开槽方式：所述内导油槽14沿碟形圆板中心向外沿螺旋线延伸。这样的设计利于油体在碟形圆板上沿着内导油槽14向外边缘甩出，提高了甩出效率和力度，便于内挡油环5下一步的收集。

所述内挡油环板11和内挡集油环管12的衔接处设有内集油凹槽15，所述内集油凹槽15与内漏油口6连通；所述内挡油环板11表面设有内疏油纹路16，所述内疏油纹路16呈环形，所述环形的内疏油纹路16下端与内漏油口6连通。这样的设计利于飞溅在内挡油环板11和内挡集油环管12的衔接处的油体（大部分油体）汇集在内集油凹槽15内，并沿着内集油凹槽15从内漏油口6排出；其余少量的油体沿着内疏油纹路16至内漏油口6，最大限度防止其进入过油间隙。

所述外挡油环板1101表面设有外疏油纹路1601，所述外疏油纹路1601呈环形，所述环形的外疏油纹路1601下端与外漏油口601连通。油体沿着外疏油纹路1601至外漏油口601，最大限度防止其进入间距。

所述输入轴1402上还设有密封端盖17，所述密封端盖17与箱体密封连接，所述密封端盖17上设有输入轴1402过孔，所述输入轴1402过孔内设有与输入轴1402配合密封的螺旋迷宫密封槽2。这样的设计输入轴1402与密封端盖17之间通过螺旋迷宫密封槽2进行密封。进一步提高密封效果。

所述螺旋迷宫密封槽2螺旋方向与转动方向相反，所述螺旋迷宫密封槽2的下端设有导油缺口18，所述导油缺口18与回油通路8连通。这样的设计利用了螺旋迷宫密封槽2的螺旋方向与转动方向相反而抑制了油体在输入轴1402转动中向输入轴1402的外侧扩散，起到了最后的防漏油效果。

装配时，先检查齿轮箱体的形位公差，检查安装密封结构部位是否有变形，如果圆度超过0.3mm则要进行修正，以保证齿轮箱在工作过程中不产生干涉和摩擦。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。