箱體夾層風(fēng)冷大熱功率星輪減速箱的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及漸開線星輪減速器的改進(jìn)，一種箱體夾層風(fēng)冷大熱功率星輪減速箱?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)星輪減速器(JB/T8712-1998)其實(shí)就是漸開線少齒差減速器，主要特征在于:(1)輸出軸圓盤聯(lián)接內(nèi)齒圈，因而屬于內(nèi)齒圈輸出的漸開線少齒差；(2)銷軸式輸出機(jī)構(gòu)柱銷改為雙偏心軸，軸上裝滾子軸承。因而單級(jí)星輪可取代二級(jí)行星齒輪傳動(dòng)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)主要缺陷在于:由于漸開線少齒差星輪減速器并未采用散熱措施，僅依靠自然散熱導(dǎo)致熱功率低，使得用戶不得不加大一、二個(gè)機(jī)型號(hào)進(jìn)行選型，許多機(jī)械理論專著就是這麼規(guī)定的，其結(jié)果必然增加了費(fèi)用，功率越大、費(fèi)用增加越多:如額定HJW-35B型(熱功率40kW、重量1042kg、價(jià)4.78萬元)，現(xiàn)加大一個(gè)機(jī)型號(hào)選用HJW-40B (熱功率51kW、重量1365kg、價(jià)6.42萬元)；如加大二個(gè)機(jī)型號(hào)選用HJW-45B(熱功率62kW、重量1800kg、價(jià)8.8萬元)。由此可見，為增大熱功率現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)必需改進(jìn)。
[0004]熱功率是閉式減速器在潤滑油平衡溫度條件下所能連續(xù)傳遞的最大功率。熱功率應(yīng)等于或近于實(shí)際工作傳遞的功率。(《齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》972頁)
[0005]熱功率是指在自然冷卻條件下潤滑油溫不超過許用溫度時(shí)的輸入功率。熱功率是設(shè)計(jì)潤滑系統(tǒng)的重要參數(shù)，是選用減速器的重要依據(jù)。(《漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造》230頁)
[0006]《四環(huán)板式針擺行星傳動(dòng)減速器的熱功率分析》指出:高速重載下依靠外表面自然散熱很難滿足要求，造成工作溫度過高，潤滑系統(tǒng)失效。(大連鐵道學(xué)院報(bào)2005.03)
[0007]油溫過高是減速機(jī)故障的一個(gè)很重要原因，這是因?yàn)?油溫高粘度下降，油乳化，局部油膜破壞，潤滑失效導(dǎo)致齒輪膠合、點(diǎn)蝕及異常磨損；油碳化，形成渣滓；油溫高導(dǎo)致齒輪異常磨損，異常磨損使油溫升高，如此惡性循環(huán)，減速機(jī)在使用壽命期內(nèi)過早損壞。
[0008]減速齒輪箱潤滑油油池最高許用溫度約為70°C，其依據(jù)有三:
[0009](I)德國PPSC1290-MY型風(fēng)電齒輪箱:潤滑油油池最高溫度為70°C ；
[0010](2)風(fēng)電增速齒輪箱期望的最高油溫70°C (《風(fēng)電增速齒輪箱的熱功率計(jì)算箱》風(fēng)力發(fā)電2003.3)
[0011](3)國產(chǎn)某1.25麗機(jī)組油溫監(jiān)控系統(tǒng):當(dāng)齒輪箱潤滑油溫度超過75°C時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。(《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱潤滑油溫度監(jiān)控系統(tǒng)》上海電機(jī)學(xué)院學(xué)報(bào)2008.12)
[0012]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】為解決現(xiàn)有技術(shù)熱功率低的缺陷，本發(fā)明目的在于提供用箱體夾層內(nèi)風(fēng)冷替代自然散熱以提高熱功率，一種箱體夾層風(fēng)冷大熱功率星輪減速箱。
[0013]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)實(shí)施方案系根據(jù)以下關(guān)于冷卻散熱裝置能使熱功率不低于機(jī)械功率的論述提出的:
[0014]《齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》973頁:熱功率的大小與散熱冷卻措施有關(guān)，如果采用循環(huán)油潤滑、冷卻器和外油箱足夠大，熱功率可以不低于機(jī)械功率；
[0015]《齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》1048頁:采用外循環(huán)散熱系統(tǒng):油箱中潤滑油一油泵一慮油器一風(fēng)扇冷卻一油進(jìn)入油箱，只要供油量和扇風(fēng)量足夠大，減速器甚至可以不受熱功率限制;
[0016]研宄熱功率修正公式P = Bref -Bv-Ba-Bt- Pq(kW)發(fā)現(xiàn):采用足夠強(qiáng)風(fēng)速將箱體油溫控制在70°C左右時(shí)，減速器熱功率P可提高1.5倍，這是因?yàn)?
[0017](A)當(dāng)空氣流速V彡3.8m/s時(shí)，修正系數(shù)Bv= 1.90，比v = 0.5?1.4m/s時(shí)Bv =1.0提高了近一倍，亦即熱功率P提高了近一倍。如:小軸流風(fēng)機(jī)15(^2￥型風(fēng)速￥ = 7.6111/s ；
[0018](B)減速齒輪箱油溫70°C時(shí)，油溫系數(shù)Bt= 0.667，使熱功率提高了 50%。
[0019](式中:BMf、Bv、Ba^B:分別為環(huán)境溫度、空氣流速、海拔高度及最高油溫修正系數(shù)，其中-Bt= 0.00236.C L 32845 = O =.667 (70°C )。(《齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》979頁)
[0020]SSX行星減速器(N = 500kff)由于煤礦井下沒有水源，采用下述措施:加大箱體、箱體設(shè)散熱片；輸入軸裝風(fēng)扇。(《SSX系列硬齒面行星齒輪減速器冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用》煤礦機(jī)械2008.09)
[0021]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)實(shí)施方案如下:
[0022]所述箱體內(nèi)設(shè)有內(nèi)圓筒與圓端蓋的連接件，所述內(nèi)圓筒法蘭與箱體輸出端面連接，所述圓端蓋的輸入端外圓與箱體輸入端內(nèi)孔緊配，所述圓端蓋輸入端面與箱體輸入端的圓端面用同一圓環(huán)盤密封連接，所述內(nèi)圓筒與圓端蓋連接件外表面設(shè)有散熱筋；
[0023]所述內(nèi)圓筒與圓端蓋連接件的外壁與箱體的內(nèi)壁圍接形成密閉的夾層，所述箱體頂部設(shè)有聯(lián)通密閉夾層的排氣窗，所述箱體的側(cè)面設(shè)有與密閉夾層聯(lián)通的軸流風(fēng)機(jī)；
[0024]所述箱體與內(nèi)圓筒的本體為壁厚δ = (1.1?1.3) (T2)0-25(mm)均勻薄壁圓筒體(T2輸出扭矩，Nm)，圓筒體具有高機(jī)械強(qiáng)度與良好散熱性能(成大先《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》卷3.14-485 頁)；
[0025]所述輸入、出軸用第一、二軸承分別支承在圓端蓋內(nèi)孔與內(nèi)圓筒輸出端內(nèi)孔；
[0026]進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括相位差180° 二行星輪、內(nèi)齒圈、設(shè)在輸入軸上的偏心軸承及固定機(jī)架，所述固定機(jī)架用四只均布的支柱將左圓盤與圓端蓋聯(lián)接固定構(gòu)成，所述二行星輪用第一軸承支承在4只均布的雙偏心軸的偏心段上，所述雙偏心軸四只均布，所述雙偏心軸的兩端用第二軸承分別支承在左圓盤與圓端蓋相應(yīng)孔中，所述內(nèi)齒圈聯(lián)接在輸出軸的圓盤上，二行星輪中心的軸承孔經(jīng)偏心軸承安裝于輸入軸的軸伸端，二行星輪與內(nèi)齒圈嚙合傳動(dòng)。
[0027]本發(fā)明各單獨(dú)技術(shù)特征雖然完全已知，但彼此互相支持，并且能產(chǎn)生下述有益技術(shù)效果:
[0028](I)內(nèi)圓筒及圓端蓋的外壁成密閉夾層，夾層中通風(fēng)，密閉夾層中的風(fēng)的熱一方面由排風(fēng)窗排出帶走，另一方面?zhèn)鬟f給箱體本體的均勻薄壁圓筒散發(fā)到箱體外，排風(fēng)量大、散熱面積遍及整個(gè)箱體、熱功率大，結(jié)構(gòu)簡單，控制、可靠性高、制造成本低；
[0029](2)根據(jù)冷卻散熱裝置能使熱功率不低于機(jī)械功率的論述，本發(fā)明通過對(duì)風(fēng)量、風(fēng)速正確設(shè)計(jì)計(jì)算，可以做到熱功率不低于機(jī)械功率；
[0030](3)當(dāng)箱體內(nèi)油控制在70°C左右時(shí)，油溫高粘度不致下降，油膜不受破壞，從而保證輪齒嚙合副一直處于良好潤滑狀態(tài)下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使減速機(jī)具有長的使用壽命期?！尽靖綀D說明】】
[0031]圖1.本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖
[0032]圖2..本發(fā)明實(shí)施例箱體I頂部設(shè)排風(fēng)窗P與側(cè)面設(shè)進(jìn)風(fēng)機(jī)F結(jié)構(gòu)示意圖
[0033]【【具體實(shí)施方式】】下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明詳加描述:
[0034]參照?qǐng)D1.一種箱體夾層風(fēng)冷大熱功率星輪減速箱，包括箱體I和設(shè)置于箱體I內(nèi)并依次傳動(dòng)的輸入軸13、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及輸出軸4，其特征在于:
[0035]所述箱體I內(nèi)設(shè)內(nèi)圓筒2與圓端蓋8的連接件，所述內(nèi)圓筒2法蘭與箱體I輸出端面連接，所述圓端蓋8輸入端外圓與箱體I輸入端內(nèi)孔緊配，所述圓端蓋8輸入端面與箱體I輸入端的圓端面用同一圓環(huán)盤14密封連接，所述內(nèi)圓筒2與圓端蓋8連接件外表面設(shè)有散熱筋；
[0036]所述內(nèi)圓筒2與圓端蓋8連接件的外壁與箱體I的內(nèi)壁圍接形成密閉夾層，所述箱體I頂部設(shè)有聯(lián)通密閉夾層的排氣窗P，所述箱體I的側(cè)面設(shè)有與密閉夾層聯(lián)通的軸流風(fēng)機(jī)F，用風(fēng)冷卻內(nèi)圓筒2中傳動(dòng)件的溫升，其技術(shù)效果是結(jié)構(gòu)簡單、成本低；
[0037]所述箱體I與內(nèi)圓筒2的本體為壁厚δ = (1.1?1.3) (T2)0-25(mm)均勻薄壁圓筒體(T2輸出扭矩，Nm)，圓筒體具有高機(jī)械強(qiáng)度與良好散熱性能(成大先《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》卷 3.14-485 頁)；
[0038]所述輸入、出軸13、4用第一、二軸承12、3分別支承在圓端蓋8與內(nèi)圓筒2輸出端內(nèi)；
[0039]所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括所述星輪傳動(dòng)件包括相位差180°的二行星輪7、內(nèi)齒圈16、設(shè)在輸入軸13上的偏心軸承11及固定機(jī)架，所述固定機(jī)架用四只均布的支柱6將左圓盤15與圓端蓋8聯(lián)接固定構(gòu)成，所述二行星輪7用第一軸承支承在4只均布的雙偏心軸9的偏心段上，所述雙偏心軸9四只均布，所述雙偏心軸9的兩端用第二軸承分別支承在左圓盤17與圓端蓋8相應(yīng)孔中，所述內(nèi)齒圈16聯(lián)接在輸出軸4的圓盤上，所述二行星輪7中心的軸承孔經(jīng)偏心軸承11安裝于輸入軸13的軸伸端，所述二行星輪7與內(nèi)齒圈16嚙合傳動(dòng)。
[0040]上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的說明，不是對(duì)本發(fā)明的限定，任何對(duì)本發(fā)明簡單變換后的方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種箱體夾層風(fēng)冷大熱功率星輪減速箱，包括箱體(I)和設(shè)置于箱體(I)內(nèi)并依次傳動(dòng)的輸入軸(13)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及輸出軸(4)，其特征在于: 所述箱體(I)內(nèi)設(shè)有內(nèi)圓筒(2)與圓端蓋(8)的連接件，所述內(nèi)圓筒(2)法蘭與箱體(1)輸出端面連接，所述圓端蓋⑶的輸入端外圓與箱體⑴輸入端內(nèi)孔緊配，所述圓端蓋(8)輸入端面與箱體⑴輸入端的圓端面用同一圓環(huán)盤(14)密封連接，所述內(nèi)圓筒(2)與圓端蓋(8)連接件外表面設(shè)有散熱筋； 所述內(nèi)圓筒(2)與圓端蓋(8)連接件的外壁與箱體(I)的內(nèi)壁圍接形成密閉的夾層，所述箱體(I)頂部設(shè)有聯(lián)通密閉夾層的排氣窗(P)，所述箱體(I)的側(cè)面設(shè)有與密閉夾層聯(lián)通的軸流風(fēng)機(jī)(F); 所述箱體⑴與內(nèi)圓筒⑵的本體為壁厚δ = (1.1?1.3) (T2)0-25(mm)均勻薄壁圓筒體(T2為減速箱輸出扭矩，Nm)； 所述輸入、出軸(13、4)用第一、二軸承(12、3)分別支承在圓端蓋⑶內(nèi)孔與內(nèi)圓筒(2)輸出端內(nèi)孔； 所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括所述星輪傳動(dòng)件包括相位差180°的二行星輪(7)、內(nèi)齒圈(16)、設(shè)在輸入軸(13)上的偏心軸承(11)及固定機(jī)架，所述固定機(jī)架用四只均布的支柱(6)將左圓盤(15)與圓端蓋⑶聯(lián)接固定構(gòu)成，所述二行星輪(7)用第一軸承支承在4只均布的雙偏心軸(9)的偏心段上，所述雙偏心軸(9)四只均布，所述雙偏心軸(9)的兩端用第二軸承分別支承在左圓盤(15)與圓端蓋⑶相應(yīng)孔中，所述內(nèi)齒圈(16)聯(lián)接在輸出軸⑷的圓盤上，所述二行星輪⑵中心的軸承孔經(jīng)偏心軸承(11)安裝于輸入軸(13)的軸伸端，所述二行星輪(7)與內(nèi)齒圈(16)嚙合傳動(dòng)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及行星減速器的改進(jìn)，一種箱體夾層風(fēng)冷大熱功率星輪減速箱，包括箱體和設(shè)置于箱體內(nèi)并依次傳動(dòng)的輸入軸、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及輸出軸，其特征在于：箱體內(nèi)設(shè)有內(nèi)圓筒與圓端蓋的連接件，內(nèi)圓筒法蘭與箱體輸出端面連接，圓端蓋的輸入端外圓與箱體輸入端內(nèi)孔緊配，圓端蓋輸入端面與箱體輸入端用同一圓環(huán)盤密封連接，箱內(nèi)壁與內(nèi)圓筒與圓端蓋連接件外壁形成夾層，箱體側(cè)部設(shè)有風(fēng)機(jī)，頂部設(shè)排風(fēng)，輸入、出軸用軸承分別支承在圓端蓋與內(nèi)圓筒，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括行星輪、內(nèi)齒圈、偏心軸承及固定機(jī)架，固定機(jī)架用支柱將左圓盤與圓端蓋聯(lián)接構(gòu)成。技術(shù)效果：夾層中的熱由排氣窗排出，同時(shí)傳給均勻薄壁圓筒散發(fā)到箱體外，散熱面積遍及整個(gè)箱體、熱功率大。
【IPC分類】F16H57-04, F16H1-28
【公開號(hào)】CN104675973
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510078828
【發(fā)明人】吳聲震
【申請(qǐng)人】吳小杰
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年2月13日