專利名稱：三曲軸內(nèi)嚙合完全動(dòng)平衡行星傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種通用的或?qū)Ｓ玫臏p(增)速傳動(dòng)裝置，屬于機(jī)械學(xué)科行星傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。
本實(shí)用新型的背景技術(shù)為行星傳動(dòng)是性能優(yōu)越、使用廣泛、且具有發(fā)展前途的傳動(dòng)技術(shù)。長(zhǎng)期以來(lái)，該技術(shù)主要應(yīng)用于擺線針輪及齒輪少齒差等傳動(dòng)裝置，可是，它們普遍存在以下技術(shù)問(wèn)題(1)動(dòng)不平衡(慣性力矩不平衡)，不適于高速傳動(dòng)，高速軸一般限制在1500轉(zhuǎn)/分以下；(2)輸出機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)不理想，受力情況差，承載能力有限，功率一般限于70Kw以下；1．結(jié)構(gòu)復(fù)雜，材質(zhì)、加工精度及工藝要求高。
我國(guó)八十年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的“三環(huán)式減速(或增速)傳動(dòng)裝置”(專利申請(qǐng)?zhí)?5106692)等傳動(dòng)裝置對(duì)以上問(wèn)題(2)的輸出結(jié)構(gòu)作出重大改進(jìn)，承載能力有所提高，并解決了問(wèn)題(3)，但還存在以下兩點(diǎn)不足之處2．動(dòng)不平衡(慣性力矩不平衡)問(wèn)題沒(méi)有解決；3．傳動(dòng)環(huán)板結(jié)構(gòu)不好，強(qiáng)度差，容易折斷。
從而在應(yīng)用上仍有很大的局限性。
本實(shí)用新型的目的在于解決以上不足之處，提供一種完全動(dòng)平衡的承載能力特別強(qiáng)的“三曲軸內(nèi)嚙合完全動(dòng)平衡行星傳動(dòng)裝置”。
本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)達(dá)到這種三曲軸內(nèi)嚙合完全動(dòng)平衡傳動(dòng)裝置，它由高速軸(1)帶動(dòng)傳動(dòng)塊(5)和(6)，通過(guò)傳動(dòng)塊(5)和(6)上的內(nèi)齒圈與齒輪(7)嚙合，把動(dòng)力傳輸給低速軸(2)，其特征在于1．高速軸(1)有三根，它們是構(gòu)造完全相同、相互平行、空間方位完全一致的曲軸，各設(shè)幾何形狀關(guān)于軸中分面對(duì)稱的三段等偏心距軸頸，高速軸(1)和低速軸(2)均用軸承(3)支撐在機(jī)體(4)上，且互相平行；2．傳動(dòng)塊(5)有兩塊，傳動(dòng)塊(6)有一塊，傳動(dòng)塊(5)和(6)正面形狀完全相同，呈三角形，中心是內(nèi)齒圈，周?chē)植既齻€(gè)軸承安裝孔；
3．高速軸(1)通過(guò)軸承(3)與傳動(dòng)塊(5)和(6)連接，在空間組成聯(lián)動(dòng)的三個(gè)與等雙曲柄連桿機(jī)構(gòu)等效的機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)塊(5)和(6)的內(nèi)齒圈同時(shí)與齒輪(7)嚙合，以少齒差嚙合原理實(shí)現(xiàn)高速軸(1)和低速軸(2)之間動(dòng)力的傳輸；4．高速軸(1)可用一根、兩根同時(shí)或三根同時(shí)傳輸動(dòng)力；5．高速軸(1)上的三段偏心軸頸的偏心方向第一段和第三段同方向，兩者均與中間第二段在空間的相位角相差180°；6．傳動(dòng)塊(5)和(6)都有經(jīng)過(guò)質(zhì)心且垂直于高速軸(1)的對(duì)稱面，兩塊傳動(dòng)塊(5)的對(duì)稱面到傳動(dòng)塊(6)的對(duì)稱面等距，傳動(dòng)塊(5)每塊與傳動(dòng)塊(6)的質(zhì)量比為1∶2，在傳動(dòng)塊(5)和(6)的各對(duì)稱面中，若三個(gè)軸承安裝孔的中心兩兩等距且均與內(nèi)齒圈中心等距，傳動(dòng)塊(5)和(6)的質(zhì)心位于內(nèi)齒圈中心，則為基本型通用傳動(dòng)裝置，否則為派生型傳動(dòng)裝置。
由理論力學(xué)和機(jī)械原理可知，傳動(dòng)塊(5)和(6)和高速軸(1)構(gòu)成的與雙曲柄連桿機(jī)構(gòu)等效的機(jī)構(gòu)，由于采用三根曲軸即高速軸(1)，消除了“死點(diǎn)”和“運(yùn)動(dòng)不定點(diǎn)”現(xiàn)象，使傳動(dòng)塊(5)和(6)始終保持平動(dòng)。又因傳動(dòng)塊(5)和(6)的內(nèi)齒圈始終與齒輪(7)嚙合作行星運(yùn)動(dòng)，所以，本傳動(dòng)裝置可以按少齒差原理傳動(dòng)，形成大速比。當(dāng)高速軸(1)為輸入軸時(shí)，作減速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)高速軸(1)為輸出軸時(shí)，作增速運(yùn)動(dòng)。又由因傳動(dòng)塊(5)和(6)對(duì)稱布置，運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力和慣性力距全部抵消，實(shí)現(xiàn)完全動(dòng)平衡。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1．傳動(dòng)裝置完全動(dòng)平衡(慣性力和慣性力矩全部平衡)，適于高速傳動(dòng)(高速軸(1)轉(zhuǎn)速可達(dá)10000轉(zhuǎn)/分以上)。
2．三角形傳動(dòng)塊結(jié)構(gòu)合理、強(qiáng)度大、承載能力顯著增強(qiáng)，又因多點(diǎn)嚙合，功率分流，特別適于特大功率機(jī)。
3．采用三根高速軸(1)使瞬時(shí)效率波動(dòng)小，平均效率增加；又因全部活動(dòng)件采用軸承，高速傳動(dòng)部分軸承采用全液體潤(rùn)滑，所以整機(jī)總效率可以高達(dá)95％以上。
4．沒(méi)有特殊的輸出機(jī)構(gòu)，不需用優(yōu)質(zhì)軸承鋼和特殊的熱處理，制造工藝簡(jiǎn)單，加工要求低。
5．用作高速大功率增速機(jī)，優(yōu)勢(shì)特別明顯，特別是可以大大降低齒輪的線速度(這是增速機(jī)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和關(guān)鍵)?，F(xiàn)與同功率同速比的定軸傳動(dòng)齒輪箱相比定軸傳動(dòng)輸出轉(zhuǎn)速15000轉(zhuǎn)/分，900Kw，齒輪線速度為107m/s；改用本裝置齒輪線速度為41m/s。
本裝置只需用常規(guī)(6～7級(jí))精度加工齒輪便可滿足要求，這樣就避免了高速齒輪的高精度(3～4級(jí)〕加工，同時(shí)體積可以縮小許多。


圖1為端面剖視圖；圖2為B-B剖視圖。各構(gòu)件名稱為(1)高速軸；(2)低速軸；(3)軸承；(4)機(jī)體；(5)傳動(dòng)塊；(6)傳動(dòng)塊；(7)齒輪。
本裝置已經(jīng)多年研究、試制、改進(jìn)、預(yù)定目標(biāo)已基本實(shí)現(xiàn)。本人認(rèn)為首先用于輸入轉(zhuǎn)速大于2000r/min的大功率減速機(jī)或者輸出轉(zhuǎn)速大于3000r/min的50Kw以上的增速機(jī)的實(shí)施比較有利。
權(quán)利要求1．一種三曲軸內(nèi)嚙合完全動(dòng)平衡行星傳動(dòng)裝置，它由高速軸(1)帶動(dòng)傳動(dòng)塊(5)和(6)，通過(guò)傳動(dòng)塊(5)和(6)上的內(nèi)齒圈與齒輪(7)嚙合，把動(dòng)力傳輸給低速軸(2)，其特征在于a．高速軸(1)有三根，它們是構(gòu)造完全相同、互相平行、空間方位完全一致的曲軸，各設(shè)幾何形狀關(guān)于軸中分面對(duì)稱的三段等偏心距軸頸，高速軸(1)與低速軸(2)均用軸承(3)支承在機(jī)體(4)上，且互相平行；b．傳動(dòng)塊(5)有兩塊，傳動(dòng)塊(6)有一塊，傳動(dòng)塊(5)和(6)正面形狀完全相同，呈三角形，中心是內(nèi)齒圈，周?chē)植既齻€(gè)軸承安裝孔；c．高速軸(1)通過(guò)軸承(3)與傳動(dòng)塊(5)和(6)連接，在空間組成聯(lián)動(dòng)的三個(gè)與等雙曲柄連桿機(jī)構(gòu)等效的機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)塊(5)和(6)的內(nèi)齒圈同時(shí)與齒輪(7)嚙合，以少齒差嚙合原理實(shí)現(xiàn)高速軸(1)與低速軸(2)之間動(dòng)力的傳輸；d．高速軸(1)可以用一根、兩根同時(shí)或三根同時(shí)傳輸動(dòng)力。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其特征在于高速軸(1)上的三段偏心軸頸的偏心方向，第一段和第三段同方向，兩者均與中間第二段在空間的相位角相差180°。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)裝置，其特征在于傳動(dòng)塊(5)和(6)都有經(jīng)過(guò)質(zhì)心且垂直于高速軸(1)的對(duì)稱面，兩塊傳動(dòng)塊(5)的對(duì)稱面到傳動(dòng)塊(6)的對(duì)稱面等距，傳動(dòng)塊(5)每塊與傳動(dòng)塊(6)的質(zhì)量比為1∶2，在傳動(dòng)塊(5)和(6)的各對(duì)稱面中，若三個(gè)軸承安裝孔的中心兩兩等距且均與內(nèi)齒圈中心等距，傳動(dòng)塊(5)和(6)的質(zhì)心位于內(nèi)齒圈中心，則為基本型通用傳動(dòng)裝置；若三個(gè)軸承安裝孔的中心為任意三角形的頂點(diǎn)，則為派生型傳動(dòng)裝置。
專利摘要本實(shí)用新型是一種通用或?qū)Ｓ玫臏p(增)速傳動(dòng)裝置,屬于機(jī)械學(xué)行星傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域,它主要由三根帶偏心的高速軸、一根帶齒輪的低速軸和三塊帶內(nèi)齒圈的三角形傳動(dòng)塊組成。與擺線針輪及齒輪少齒差、三環(huán)機(jī)等行星傳動(dòng)裝置相比優(yōu)點(diǎn)在于完全動(dòng)平衡,承載能力和效率更高。它體積小,傳動(dòng)比大,不帶特殊的輸出機(jī)構(gòu),不需要優(yōu)質(zhì)軸承鋼,制造精度和工藝要求低,特別適于制造輸入(出)轉(zhuǎn)速特別高的大功率減(增)速機(jī)。
文檔編號(hào)F16H1/32GK2314154SQ9723010
公開(kāi)日1999年4月14日 申請(qǐng)日期1997年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月11日
發(fā)明者宿元元 申請(qǐng)人:宿元元