[发明专利]矿磨机锥齿-内摆线大传动比减速器

说明书

技术领域

本发明涉及矿磨机减速技术领域，一种矿磨机锥齿-内摆线大传动比减速器。

背景技术

中信重工机械公司、洛阳矿山机械设计研究院《矿磨机慢驱传动用锥行星大传动比减速器》200810231115.8以适应矿磨机慢驱动工作需要。该发明行星部份构思与①成大先《机械设计手册》卷3.图14-5-31；②朱孝录《齿轮传动设计手册》图7-23；③《悬浮均载行星齿轮减速器》95243413.X；④张展《行星差动传动装置》图8-4；⑤饶振钢《行星齿轮传动设计》图10-9相似，因而显式不了发明构思的新颖性、创造性。此外，该发明称传动效率≥97％，但由朱孝录《齿轮传动设手册》1030页、《机械传动装置选用手册》393页；张展《行星差动传动装置》310页：单级(NAD)η＝0.98，因而得出总效率应为：η＝0.98⁴＝0.922。

发明内容

本发明目的提供一种轴向尺寸短45-55％矿磨机锥齿-内摆线大传动比减速器。

技术方案

据《机械设计手册》(成大先)卷4.16-127页，现代最先进8275(即日本住友6275)型：外形φ986×1462、2460kg，承载能力：n₁＝1000rpm、i＝87、N₁＝51.3kW、T₂＝39400(Nm)。

下述改进技术方案使本发明具有很高承载能力：

朱孝录《齿轮传动设计手册》6页、《齿轮手册》上，1-12页：摆线效率η＝0.9～0.98＝0.94，因而可取代背景技术三级行星减速器

(A)用内摆线轮便取代了由针齿壳、针齿及针齿套构成的针轮。其优点：(1)结构简单、另件少；(2)单级减速比很大，减速比大于59时毋须抽齿，同时由于内齿摆线轮与外齿摆线轮为纯滚动啮合，因此在输入功率相同情况下，体积降低1个等级。比照普通摆线接触强度计算结果，表明内摆线承载能力可提高2-3倍，可将传统单级最大减速比87增大到160；

(B)传统二片轮改为四片轮：输入轴上偏心的布置是一、二轮间及三、四轮间相位角均错开180°，而二、三轮间相位角相同，优点在于：输入轴上的回转质量处于静平衡、动平衡状态，使传动更平稳。最大机型8275轮厚b＝80mm，四片时轮厚为40，可提高热处理与磨削质量，此外在轮与轮间装置圆环板以变悬臂柱销为简支结构，柱销弯曲应力提高一倍；

(C)采用W输出机构：用均布柱销将输出轴圆盘与均载盘联接一体，其支承轴承置于摆轮的两侧，可大大减短减速器轴向尺寸，这对矿磨机减速器非常重要。

接触强度计算结果表明改进后，摆线承载能力提高2-3倍，满足设计要求。

内摆线啮合副处于良好润滑状态，同时由于是凹-凸啮合，当量曲率半径小，因而其接触强度高于普通摆线。由于普通摆线轮齿-针齿接触强度计算较简单而可作为比照。接触强度计算结果表明改进后，摆线承载能力提高2-3倍，现以盾构机减速器为例：

【摆线减速器参数】N＝150kW，n₁＝1000rpm，i＝109，T₂＝146774Nm(η＝0.94)，Rz＝250，e＝1.50，K₁＝0.66，K₂＝1.586，Y₁max＝1.361，b＝65mm，针套(齿)半径r_z＝ρ₁＝4.50，半埋孔曲率半径ρ₂＝4.509(孔φ＝9.018)，若η≈0.94，则四片即两组二片时扭矩为T₂＝73388Nm

于是：由针销作用在轮齿上的力F_max＝2000T/(K₁RzZa)＝8161(N)，

(A)针齿与半埋孔接触应力：

σ_Jmax＝0.418{FE(ρ₁^-1-ρ₂^-1)/b}^0.5＝0.418{8161×2.12×105(ρ₁^-1-ρ₂^-1/65}^0.5＝45.4(MPa)

许用接触应力[σ_H]＝633(MPa)，E＝2.12×10⁵MPa(注)

(B)针齿与摆线轮接触应力：