專利名稱：高承載力制動(dòng)式三片擺線輪減速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械減速技術(shù)領(lǐng)域，一種高承載力制動(dòng)式三片擺線輪減速器。
背景技術(shù)：
礦山提升機(jī)、各種起重機(jī)最需要是帶制動(dòng)減速器，然背景技術(shù)Q系列定軸及Tk系列行星減速器必須配制動(dòng)電機(jī)或另裝制動(dòng)器，這是現(xiàn)代減速器技術(shù)領(lǐng)域的一大空白。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明人志在建立起一系列制動(dòng)減速器發(fā)明專利，以適應(yīng)礦井、鋼鐵、冶金及運(yùn)輸?shù)裙I(yè)部門的需要，從而填補(bǔ)我國減速器技術(shù)領(lǐng)域的空白。特別是一種造價(jià)低、使用壽命長 (除銷齒折斷外使用壽命一般為10-15年)的高承載力制動(dòng)式三片擺線輪減速器。技術(shù)方案四十多年實(shí)踐證明，擺線價(jià)格低、擺線輪永不斷齒而具有很大的承載能力。認(rèn)真研究發(fā)現(xiàn)減速器箱體既具高機(jī)械強(qiáng)度又有大空間，因此箱體內(nèi)安裝制動(dòng)器是很有價(jià)值的創(chuàng)新。(A)大承載力技術(shù)方案(1)將普通二片式改進(jìn)為三片式，中間一片輪寬等于兩側(cè)輪寬的兩倍，且與兩側(cè)擺線輪相位角仍為180°，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)三片輪的慣性力和慣性力矩理論上完全平衡；(2)改雙支點(diǎn)針銷結(jié)構(gòu)為半埋齒結(jié)構(gòu)(工業(yè)機(jī)器人減速器就是采用這種結(jié)構(gòu))， 使針齒銷具有很高抗彎曲能力-永不斷齒，根據(jù)接觸強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果，表明承載能力可提高 100-200% ；(B)制動(dòng)技術(shù)方案由鋼球V型槽機(jī)構(gòu)、摩擦副與壓縮彈簧組成，其中鋼球V型槽機(jī)構(gòu)是機(jī)械無級(jí)變速重要部件，包括主、從動(dòng)V型槽盤與居中的鋼球，其自身具有離合與聯(lián)軸器兩功能。其工作原理是當(dāng)通電時(shí)，輸入軸上主動(dòng)V型槽盤的V型槽面對鋼球產(chǎn)生正壓力其軸向分力推動(dòng)從動(dòng)V型槽盤，于是摩擦副分離，制動(dòng)力矩消失；其周向分力用以驅(qū)動(dòng)與從動(dòng)V型槽盤聯(lián)接的輸出軸，經(jīng)減速后輸出作功；斷電時(shí)輸入軸仃止轉(zhuǎn)動(dòng)，壓縮彈簧的軸向力迅速使摩擦副結(jié)合產(chǎn)生制動(dòng)力矩使機(jī)構(gòu)即處于穩(wěn)定制動(dòng)狀態(tài)。有益效果(1)半埋齒針銷結(jié)構(gòu)使擺線傳動(dòng)件的承載能力提高100-200% ；(2)由于制動(dòng)件裝在減速器機(jī)體端蓋內(nèi)，因而制動(dòng)時(shí)無火花，使用性能可靠；(3)針齒殼轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)使擺線輪齒與針齒銷處于良好潤滑狀態(tài)，大大延長了使用壽命；(4)結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)加工工藝性能好、制造成本約為S(型NGW行星減速器的 35-45% ；(5)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)三片輪的慣性力和慣性力矩理論上完全平衡。


圖1，本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明詳加描述
參照圖1. 一種大承載力制動(dòng)式三片擺線輪減速器，其特征在于由裝在箱體(3) 中擺線傳動(dòng)件與裝在端蓋(1 內(nèi)制動(dòng)件組成，所述的端蓋(1 聯(lián)接在機(jī)架( 上，所述機(jī)架(5)用法蘭聯(lián)接在箱體C3)輸入端面上，所述的機(jī)架( 將擺線傳動(dòng)件與制動(dòng)件分隔開， 其中(A)制動(dòng)件由裝在端蓋(13)內(nèi)孔的輸入軸(10)、裝在輸入軸(10)上的主動(dòng)V型槽盤(11)、從動(dòng)V型槽盤(21)、置于二 V型槽之間的鋼球(12)、摩擦副及復(fù)位彈簧⑶組成， 所述的鋼球均布在保持架上，所述的鋼球數(shù)與主、從動(dòng)V型槽盤槽數(shù)相等，所述的摩擦副由固定在機(jī)架(5)內(nèi)孔的內(nèi)錐體(6)與錐盤(7)組成，所述的錐盤(7)與從動(dòng)V型槽盤內(nèi)花鍵與軸(9)外花鍵滑配，所述的復(fù)位彈簧(8) —端靠緊軸(9)的軸肩上，另一端靠緊錐盤(7)端面上使錐盤(7)與內(nèi)錐體(6)圓錐摩擦面壓緊，其工作原理是當(dāng)通電時(shí)，主動(dòng)V 型槽盤(11)的V型槽面對鋼球(1 產(chǎn)生正壓力，其軸向分力推動(dòng)從動(dòng)V型槽盤與錐盤(7)，于是摩擦副分離，制動(dòng)力矩消失，其周向分力經(jīng)鋼球(12)、從動(dòng)V型槽盤驅(qū)動(dòng)軸(9)，經(jīng)擺線傳動(dòng)件減速輸出作功；斷電時(shí)輸入軸仃止轉(zhuǎn)動(dòng)，壓縮彈簧迅速使摩擦副處于制動(dòng)力矩等于1. 5-2倍額定力矩狀態(tài)。制動(dòng)件的優(yōu)點(diǎn)是離、合靈敏，無火花安全可靠，制動(dòng)力矩恒定；(B)擺線傳動(dòng)件由裝在軸(9)軸伸端上的偏心軸承a、b、C、三片擺線輪(15、16、 17)、均布在針齒殼(4)上的針齒銷(21)、柱銷(14)與柱套(18)、輸出軸(1)及裝在箱體 (3)上的二支承軸承( 組成，所述的兩側(cè)擺線輪(15、17)等厚度，中間擺線輪(16)厚度為兩側(cè)擺線輪的兩倍，所述中間擺線輪(16)與兩側(cè)擺線輪(15、17)相位角錯(cuò)開180°，因此運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)三片輪的慣性力和慣性力矩理論上完全平衡，所述針齒銷(16)半埋在針齒殼(4)上， 所述的針齒殼(4)聯(lián)接在輸出軸(1)圓盤上。所述的柱銷(14) 一端緊配在機(jī)架( 均布孔中，另一端上裝有一只均載環(huán)(19)。針齒殼轉(zhuǎn)動(dòng)使擺線輪齒與針齒銷處于良好潤滑狀態(tài)，同時(shí)由于針齒與半埋孔的當(dāng)量曲率半徑很小，意味針齒與半埋孔的接觸應(yīng)力將很小而毋需擔(dān)心針齒與半埋孔的磨損 (見計(jì)算例)。半埋齒結(jié)構(gòu)使針齒銷具有很高的抗彎曲能力，因而承載能力取決于輪齒-針齒接觸強(qiáng)度?，F(xiàn)以X12 型為例N = ISOktn1 = IOOOrpm, i = 59，T2 = 101420Nm，Rz = 325mm, e = 3. 50,K1 = 0. 646，K2 = 1. 70，最大接觸系數(shù)=Y1Hiax = 1. 407，擺線輪齒寬 b = 80mm，針齒半徑rz= 10.0，針齒半埋孔20. 034，半徑rz' = 10. 017，于是由針銷作用在輪齒上的力 Fmax = 16375 (N)，求得針齒與半埋孔的接觸應(yīng)力 σ Jmax = 0. 418 {FE ( P Γ" P /b} °'5 = 36 (MPa) < [ σ H] = 492 (MPa)針齒與擺線輪的接觸應(yīng)力σ Jmax = 900 (YmaxT/b)0 5/ (Rz)== 900(1. 407X1014210/8. 0) Q 7(32. 5) = 11696 (kg/cm2) = 1147 (MPa) < [ σ Η] =1617(MPa)根據(jù)徐灝《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》卷1. 4-289頁鋼-鑄鐵[σ H] = 492 (MPa) (ΗΒ200)、 633(MPa)(ΗΒ250)；鋼-鋼的許用接觸應(yīng)力[οΗ]=1336 (MPa) (ΗΒ500-500)、1617 (MPa) (ΗΒ600-600) 而擺線最大機(jī)型8275的最大承載能力僅為39400 (Nm)(見成大先《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》卷4. 16-154 頁)。
為了與現(xiàn)有的制動(dòng)盤或、或與制動(dòng)電機(jī)、或與電磁制動(dòng)器進(jìn)行比較特附下表圓錐摩擦副計(jì)算表
權(quán)利要求
1. 一種高承載力制動(dòng)式三片擺線輪減速器，其特征在于由裝在箱體(3)內(nèi)的擺線傳動(dòng)件與裝在端蓋(13)內(nèi)的制動(dòng)件組成，所述的端蓋(13)聯(lián)接在機(jī)架(5)上，所述機(jī)架(5) 用法蘭聯(lián)接在箱體(3)輸入端面上，所述的機(jī)架(5)將擺線傳動(dòng)件與制動(dòng)件分隔開，其中(A)制動(dòng)件由裝在端蓋(13)內(nèi)孔的輸入軸(10)、裝在輸入軸(10)上的主動(dòng)V型槽盤 (11)、從動(dòng)V型槽盤(21)、置于二 V型槽之間的鋼球(12)、摩擦副及復(fù)位彈簧(8)組成，所述的鋼球均布在保持架上，所述的鋼球數(shù)量與主、從動(dòng)V型槽盤槽數(shù)相等，所述的摩擦副由固定在機(jī)架(5)內(nèi)孔的內(nèi)錐體(6)與錐盤(7)組成，所述的錐盤(7)與從動(dòng)V型槽盤(21) 內(nèi)花鍵與軸(9)外花鍵滑配，所述的復(fù)位彈簧(8) —端靠緊軸(9)的軸肩上，另一端靠緊錐盤(7)端面上使錐盤(7)與內(nèi)錐體(6)圓錐摩擦面壓緊；(B)擺線傳動(dòng)件由裝在軸(9)軸伸端上的偏心軸承a、b、c、三片擺線輪(15、16、17)、針齒殼⑷上均布的針齒銷(21)、柱銷(14)與柱套(18、20)、輸出軸⑴及裝在箱體(3)內(nèi)孔的二支承軸承(2)組成，所述的兩側(cè)擺線輪(15、17)等厚度，中間擺線輪(16)厚度為兩側(cè)擺線輪的兩倍，所述中間擺線輪(16)與兩側(cè)擺線輪(15、17)相位角錯(cuò)開180°，所述的針齒銷(16)半埋在針齒殼(4)上，所述的針齒殼(4)聯(lián)接在輸出軸(1)圓盤上，所述的柱銷 (14) 一端緊配在機(jī)架(5)均布孔中，另一端上裝有一只均載環(huán)(19)，所述柱套(18)與擺線輪(15、17)等厚度，所述的柱套(20)與擺線輪(16)等厚度。
全文摘要
本發(fā)明涉及機(jī)械減速技術(shù)領(lǐng)域，一種高承載力制動(dòng)式三片擺線輪減速器，其特征在于由制動(dòng)件與擺線傳動(dòng)件組成，其中制動(dòng)件由鋼球V型槽機(jī)構(gòu)、摩擦副及彈簧組成，摩擦副包括內(nèi)錐體與錐盤，錐盤、從動(dòng)V型盤內(nèi)花鍵與軸外花鍵滑配，彈簧一端靠緊軸的軸肩上，另一端靠緊錐盤使摩擦面壓緊；擺線傳動(dòng)件由偏心軸承、三擺線輪、針齒殼、針齒銷、柱銷與柱套、輸出軸及軸承組成，兩側(cè)輪等厚，中間輪為兩側(cè)輪兩倍，中間輪與兩側(cè)輪相位角180°，半埋齒結(jié)構(gòu)，針齒殼聯(lián)接在輸出軸圓盤上。柱銷另一端緊配均載環(huán)。有益效果承載力提高1-2倍；制動(dòng)時(shí)無火花，使用可靠；嚙合副潤滑良好，壽命長；成本為行星的35-45％；慣性力和慣性力矩平衡。
文檔編號(hào)F16H57/10GK102305271SQ20111006223
公開日2012年1月4日 申請日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月1日
發(fā)明者吳聲震 申請人:吳小杰