專利名稱：一種用于異向平行雙螺桿擠出機(jī)的高轉(zhuǎn)速齒輪箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種齒輪箱，特別是一種用于異向平行雙螺桿擠出機(jī)的高 轉(zhuǎn)速齒輪箱。
背景技術(shù)：
目前，雙螺桿擠出機(jī)己經(jīng)廣泛應(yīng)用于塑料、橡膠領(lǐng)域，特別是異向平行雙 螺桿擠出機(jī)應(yīng)用于共混改性加工領(lǐng)域，能實(shí)現(xiàn)良好的物料拉伸變形，從而使得 物料的混煉分散效果優(yōu)良。除了用于通用工程塑料的加工，異向平行雙螺桿擠
出機(jī)在PVC大口徑管材、PVC片板材、高速型材擠出及木塑擠出加工中也得到
了有效的應(yīng)用。
長(zhǎng)期以來(lái)，作為擠出成型裝備主要性能指標(biāo)的"高扭矩、高轉(zhuǎn)速、高產(chǎn)量"， 一直是擠出成型機(jī)發(fā)展的主要方向，高的產(chǎn)出與價(jià)格比不僅是企業(yè)家最為關(guān)心
的，也是科技T.作者鉆研的目標(biāo)。擠出機(jī)高速、高產(chǎn)固然可使投資者以較低的 投入獲得較大的產(chǎn)出和高額的回報(bào)，但從技術(shù)角度看，為確保擠出機(jī)的高產(chǎn)量， 必須有為螺桿提供高扭矩的傳動(dòng)系統(tǒng)，同時(shí)保證螺桿高的轉(zhuǎn)速，這必將為傳動(dòng) 系統(tǒng)(扭矩分配箱)帶來(lái)丫一系列需要克服的技術(shù)難點(diǎn)，其中齒輪箱的齒輪和 軸承在高負(fù)荷、高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下如何保證其使用壽命，即是在傳動(dòng)方面需要 解決的首要問(wèn)題。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種適用于異向 平行雙螺桿擠出機(jī)的高轉(zhuǎn)速高扭矩齒輪箱，使其中受力狀態(tài)最弱的齒輪受力降 低一倍，薄弱環(huán)節(jié)軸承具有最佳受力狀態(tài)，解決異向平行雙螺桿擠出機(jī)提高螺 桿扭矩和轉(zhuǎn)速后帶來(lái)的齒輪、軸承壽命降低、不能滿足使用要求的難題。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)實(shí)施下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的
4一種用于異向平行雙螺桿擠出機(jī)的高轉(zhuǎn)速齒輪箱，包括輸入軸、輸出軸--、 上傳動(dòng)軸一、上傳動(dòng)軸二、下傳動(dòng)軸一、下傳動(dòng)軸二、中間傳動(dòng)軸以及輸出軸 二；所述輸入軸上設(shè)置有輸入齒輪，所述輸入齒輪與所述輸出軸一上的齒輪嚙 合，所述輸出軸一上設(shè)置有推力軸承；所述輸入軸齒輪同時(shí)與所述中間傳動(dòng)軸 上的齒輪一嚙合，所述中間傳動(dòng)軸通過(guò)齒輪二同時(shí)與所述上傳動(dòng)軸二上的齒輪 和所述下傳動(dòng)軸二上的齒輪嚙合，所述上傳動(dòng)軸二齒輪和所述下傳動(dòng)軸二齒輪 分別與所述上傳動(dòng)軸一上的齒輪和所述下傳動(dòng)軸一上的齒輪嚙合，所述上傳動(dòng) 軸一上的齒輪和所述下傳動(dòng)軸一齒輪同時(shí)與所述輸出軸二上的齒輪嚙合，所述 輸出軸二上設(shè)置有串列推力軸承。
附加技術(shù)特征是
① 所述輸出軸二的軸心線與所述輸出軸二齒輪相嚙合的所述上傳動(dòng)軸一齒 輪的軸心線所構(gòu)成的平面與豎直平面形成的夾角在-25° 0° 25°范圍內(nèi)；
所述輸出軸二的軸心線與所述輸出軸二齒輪相嚙合的所述下傳動(dòng)軸一齒輪
的軸心線所構(gòu)成的平面與豎直平面形成的夾角在_25° 0° 25°范圍內(nèi)。
② 所述輸出軸二的軸心線與所述輸出軸二齒輪相嚙合的所述上傳動(dòng)軸一齒 輪和所述下傳動(dòng)軸一齒輪或齒輪軸的軸心線在同一平面上。
(D所述輸出軸一、輸出軸二的中心距在15 270mm之間，適用的異向雙螺 桿擠出機(jī)的螺桿直徑范圍在19 320咖之間。
④所述輸出軸一、輸出軸二的輸出轉(zhuǎn)速為200 1000rpm。
在本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，電動(dòng)機(jī)傳遞給輸入軸的動(dòng)力從輸入齒輪傳至 輸出軸一齒輪，由輸出軸一直接輸出50%的動(dòng)力。同時(shí)輸入軸上的輸入齒輪將 其余50%的動(dòng)力傳遞給中間傳動(dòng)軸齒輪一，中間傳動(dòng)軸齒輪二將動(dòng)力傳遞到上 傳動(dòng)軸二齒輪和下傳動(dòng)軸二齒輪，通過(guò)上傳動(dòng)軸二齒輪與上傳動(dòng)軸一齒輪、下 傳動(dòng)軸二齒輪與下傳動(dòng)軸一齒輪的嚙合，分別將動(dòng)力Fl和F2傳遞至輸出軸二 齒輪。每根傳動(dòng)軸上配有相應(yīng)的軸承，由螺桿傳至輸出軸的軸向力方向由輸出軸指向輸入軸由推力軸承承受，專用的串列推力軸承承受輸出軸二的軸向力， 推力軸承承受輸出軸一的軸向力。如圖2所示，上傳動(dòng)軸一齒輪、下傳動(dòng)軸一 齒輪、輸出軸二齒輪的軸心線在垂直于水平面的同一平面上，所以上傳動(dòng)軸一
齒輪和下傳動(dòng)軸一齒輪驅(qū)動(dòng)輸出軸二齒輪時(shí)所產(chǎn)生的軸向分力Fal和Fa2也在 該平面上，并且大小相等、方向相反，該作用在輸出軸二上的軸向合力由專用 的串列推力軸承承擔(dān)，上傳動(dòng)軸一齒輪和下傳動(dòng)軸一齒輪驅(qū)動(dòng)輸出軸二齒輪時(shí) 所產(chǎn)生的徑向力Frl和Fr2大小相等、方向相反，所以作用在輸出軸二上的分 力相互抵消，可見輸出軸二僅受到上下嚙合點(diǎn)上的切向分力Ftl和Ft2產(chǎn)生的 扭矩，垂直于軸線方向的徑向力為零，從而實(shí)現(xiàn)純扭矩輸出。
另一方面，如圖3所示，上傳動(dòng)軸一齒輪和下傳動(dòng)軸一齒輪將動(dòng)力F3和 F4傳遞至輸出軸二齒輪時(shí)，上傳動(dòng)軸一齒輪和輸出軸二齒輪軸心線所形成的平 面以及下傳動(dòng)軸一齒輪和輸出軸二齒輪軸心線所形成的平面也可以不重合，兩 平面與豎直平面的夾角在-25° 0° 25°范圍內(nèi)，如圖4所示。此時(shí)，F(xiàn)3、 F4所產(chǎn)生的分力分別為徑向力Fr3、 Fr4，軸向力Fa3、 Fa4和切向力Ft3、 Ft4 見圖4，軸向力Fa3和Fa4方向相同，其軸向合力Fa3+Fa4由專用的串列推力 軸承承擔(dān)，由于受力角度的存在，使徑向力Fr3和Fr4方向相同，徑向力 Fr3+Fr4形成的合力會(huì)作用在輸出軸二上，使輸出軸二的受力不僅是切向分力 Ft3和Ft4產(chǎn)生的扭矩，還有少量的徑向力，所以輸出軸二的受力狀態(tài)變?yōu)榻?似純扭矩輸出。
因此，本實(shí)用新型提供的用于異向平行雙螺桿擠出機(jī)的齒輪箱提供了純扭 矩或近似純扭矩的高扭矩輸出。
另外，改變輸入軸的旋轉(zhuǎn)方向，可使輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向呈現(xiàn)向內(nèi)異向旋轉(zhuǎn) 和向外異向旋轉(zhuǎn)兩種狀態(tài)，見圖6。
由于輸出軸二在空間上受到螺桿中心距的限制，從而成為提高雙螺桿擠出 機(jī)承載能力的一大難點(diǎn)，而本實(shí)用新型上述的這種傳動(dòng)結(jié)構(gòu)使輸出軸二的受力 處于最佳狀態(tài)，最大限度地提高了輸出軸二的承載能力，也即是解決了提高雙螺桿擠出機(jī)承載能力的瓶頸問(wèn)題。所以，該齒輪箱具有輸出轉(zhuǎn)速高，輸出扭矩 大的特點(diǎn)，上下傳動(dòng)抵消了輸出軸的徑向力，使輸出軸達(dá)到最佳受力狀態(tài)，極 大地改善了輸出軸的受力狀態(tài)，也使輸出軸軸承處于最佳受力狀態(tài)，能夠有效 提高輸出軸的軸承使用壽命，最大限度提高了輸出軸及其軸承的使用壽命，特 別在高轉(zhuǎn)速情況下，由于輸出軸二所受的徑向力抵消為零，使輸出軸二軸承理 論壽命為無(wú)限大，而輸出軸一及其他傳動(dòng)軸在空間上不受限制，提高輸出轉(zhuǎn)速 后相應(yīng)加大軸承，不會(huì)對(duì)齒輪箱的承載能力產(chǎn)生束縛，所以本實(shí)用新型所提供 的齒輪箱適用于高扭矩、高轉(zhuǎn)速輸出的異向平行雙螺桿擠出機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為本實(shí)用新型的輸出軸二純扭矩輸出受力分析圖 圖3為本實(shí)用新型的輸出軸二近似純扭矩輸出受力分析圖 圖4為本實(shí)用新型的帶夾角的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)受力分析圖 圖5為本實(shí)用新型的帶夾角的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)平面受力示意圖 圖6為本實(shí)用新型的輸出軸向外旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖 圖中標(biāo)記l為輸入軸，2為輸出軸一，3為上傳動(dòng)軸一，4為上傳動(dòng)軸二， 5為下傳動(dòng)軸一，6為下傳動(dòng)軸二， 7為輸出軸二， 8為中間傳動(dòng)軸，9為輸入 齒輪，IO為輸出軸一的齒輪，11為中間傳動(dòng)軸的齒輪一，12為上傳動(dòng)軸一的 齒輪，13為下傳動(dòng)軸一的齒輪，14為上傳動(dòng)軸二的齒輪，15為中間傳動(dòng)軸的 齒輪二， 16為下傳動(dòng)軸二的齒輪，17為輸出軸二齒輪，18為串列推力軸承， 19為推力軸承。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖 及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一歩詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
一種用于異向平行雙螺桿擠出機(jī)的高轉(zhuǎn)速齒輪箱，包括輸入軸1、輸出軸
一2、上傳動(dòng)軸一3、上傳動(dòng)軸二4、下傳動(dòng)軸一5、下傳動(dòng)軸二6、中間傳動(dòng) 軸8以及輸出軸二 7;所述輸入軸1上設(shè)置有輸入齒輪9，所述輸入齒輪9與所 述輸出軸一2上的齒輪10嚙合，所述輸出軸一 2上設(shè)置有推力軸承19;所述 輸入軸1齒輪9同時(shí)與所述中間傳動(dòng)軸8上的齒輪一 11嚙合，所述中間傳動(dòng)軸 8通過(guò)齒輪二 15同時(shí)與所述上傳動(dòng)軸二 4上的齒輪14和所述下傳動(dòng)軸二 6上 的齒輪16嚙合，所述上傳動(dòng)軸二齒輪14和所述下傳動(dòng)軸二齒輪16分別與所述 上傳動(dòng)軸一 3上的齒輪12和所述下傳動(dòng)軸一 5上的齒輪13嚙合，所述上傳動(dòng) 軸一 3卜.的齒輪12和所述下傳動(dòng)軸一 5齒輪13同時(shí)與所述輸出軸二 7上的齒 輪17嚙合，所述輸出軸二 7上設(shè)置有串列推力軸承丄8。
作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述輸出軸二 7的軸心線與所述輸出 軸二 7齒輪17相嚙合的所述上傳動(dòng)軸一 3齒輪12的軸心線所構(gòu)成的平面與豎 直平面形成的夾角在-25° 0° 25°范圍內(nèi)；所述輸出軸二 7的軸心線與所 述輸出軸二 7齒輪17相嚙合的所述下傳動(dòng)軸一 5齒輪13的軸心線所構(gòu)成的平 面與豎直平面形成的夾角在-25° 0° 25°范圍內(nèi)。
針對(duì)上述優(yōu)選實(shí)施例的更佳優(yōu)選實(shí)施例，所述輸出軸二7的軸心線與所述 輸出軸二 7齒輪17相嚙合的所述上傳動(dòng)軸一 3齒輪12和所述下傳動(dòng)軸一 5齒 輪13或齒輪軸的軸心線在同一平面上。
作為本實(shí)用新型的另一優(yōu)選實(shí)施例，所述輸出軸一 2、輸出軸二 7的中心 距為15 270mm,螺桿直徑19 320mm。
本實(shí)用新型還有一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述輸出軸一 2、輸出軸二 7的輸出轉(zhuǎn) 速為200 1000rpm。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型， 凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng) 包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種用于異向平行雙螺桿擠出機(jī)的高轉(zhuǎn)速齒輪箱，包含輸入軸、輸出軸、傳動(dòng)軸和多組齒輪，其特征在于包括輸入軸(1)、輸出軸一(2)、上傳動(dòng)軸一(3)、上傳動(dòng)軸二(4)、下傳動(dòng)軸一(5)、下傳動(dòng)軸二(6)、中間傳動(dòng)軸(8)以及輸出軸二(7)；所述輸入軸(1)上設(shè)置有輸入齒輪(9)，所述輸入齒輪(9)與所述輸出軸一(2)上的齒輪(10)嚙合，所述輸出軸一(2)上設(shè)置有推力軸承(19)；所述輸入軸(1)齒輪(9)同時(shí)與所述中間傳動(dòng)軸(8)上的齒輪一(11)嚙合，所述中間傳動(dòng)軸(8)通過(guò)齒輪二(15)同時(shí)與所述上傳動(dòng)軸二(4)上的齒輪(14)和所述下傳動(dòng)軸二(6)上的齒輪(16)嚙合，所述上傳動(dòng)軸二齒輪(14)和所述下傳動(dòng)軸二齒輪(16)分別與所述上傳動(dòng)軸一(3)上的齒輪(12)和所述下傳動(dòng)軸一(5)上的齒輪(13)嚙合，所述上傳動(dòng)軸一(3)上的齒輪(12)和所述下傳動(dòng)軸一(5)齒輪(13)同時(shí)與所述輸出軸二(7)上的齒輪(17)嚙合，所述輸出軸二(7)上設(shè)置有串列推力軸承(18)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于異向平行雙螺桿擠出機(jī)的高轉(zhuǎn)速齒輪箱，其 特征在于所述輸出軸二 (7)的軸心線與所述輸出軸二 (7)齒輪(17)相嚙 合的所述上傳動(dòng)軸一 (3)齒輪(12)的軸心線所構(gòu)成的平面與豎直平面形成的 夾角在-25° 0° 25°范圍內(nèi)；所述輸出軸二 (7)的軸心線與所述輸出軸二 (7)齒輪(17)相嚙合的所 述下傳動(dòng)軸一 (5)齒輪(13)的軸心線所構(gòu)成的平面與豎直平面形成的夾角在 -25° 0° 25°范圍內(nèi)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于異向平行雙螺桿擠出機(jī)的高轉(zhuǎn)速齒輪箱，其 特征在于所述輸出軸二 (7)的軸心線與所述輸出軸二 (7)齒輪(17)相嚙 合的所述上傳動(dòng)軸一 (3)齒輪(12)和所述下傳動(dòng)軸一 (5)齒輪(13)或齒 輪軸的軸心線在同一平面上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于異向平行雙螺桿擠出機(jī)的高轉(zhuǎn)速齒輪箱，其特征在于所述輸出軸一 (2)、輸出軸二 (7)的中心距在15 270mm 之間，適用的異向雙螺桿擠出機(jī)的螺桿直徑范圍在19 320mm之間。
5、根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于異向平行雙螺桿擠出機(jī)的高轉(zhuǎn)速齒 輪箱，其特征在于所述輸出軸一 (2)、輸出軸二 (7)的輸出轉(zhuǎn)速為200 lOOOrpm。
專利摘要一種用于異向平行雙螺桿擠出機(jī)的高轉(zhuǎn)速齒輪箱包括輸入軸、輸出軸一、上傳動(dòng)軸一、上傳動(dòng)軸二、下傳動(dòng)軸一、下傳動(dòng)軸二、中間傳動(dòng)軸以及輸出軸二；輸入軸的輸入齒輪與輸出軸一齒輪嚙合，同時(shí)與中間傳動(dòng)軸齒輪一嚙合，中間傳動(dòng)軸通過(guò)齒輪二同時(shí)與上傳動(dòng)軸二齒輪和下傳動(dòng)軸二齒輪嚙合，上傳動(dòng)軸二齒輪和下傳動(dòng)軸二齒輪分別與上傳動(dòng)軸一齒輪和下傳動(dòng)軸一齒輪嚙合，上傳動(dòng)軸一齒輪和下傳動(dòng)軸一齒輪同時(shí)與輸出軸二齒輪嚙合，輸出軸一上設(shè)置有推力軸承，輸出軸二上設(shè)置有串列推力軸承。該齒輪箱具有輸出轉(zhuǎn)速高、輸出扭矩大的特點(diǎn)，上下傳動(dòng)抵消了輸出軸的徑向力，從而使輸出軸軸承處于最佳受力狀態(tài)，最大限度提高了輸出軸及其軸承的使用壽命。
文檔編號(hào)B29C47/08GK201348009SQ200820223580
公開日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者何世全, 王國(guó)常, 王多勇, 欣 紀(jì), 蔣全康, 陳繼德 申請(qǐng)人:成都中孚高分子工程有限公司