叁曲轴摆环机制造技术

一种内啮合行星传动机构，其特征是：２～６只行星轮，安装在相互平行的环片上，用叁根曲轴带动，围绕一只中心轮流转啮合。优点：惯性力平衡，噪音６０～７５ｄＢ（Ａ），每一瞬间重迭啮合的齿牙对数达到总齿数四分之一以上，能传递１０～１０００ＫＷ功率，效率９０～９７％，寿命超过４万小时，承受冲击和高峰载荷能力强，传动精度高，Ｋｗ／Ｋｇ和Ｋｗ／ｍ３比值高，单位Ｋｗ的成本比硬齿面机低，比摆线机更低，１００Ｋｗ以下机组，不需淬火磨齿，通用件比率高，适合大批量生产。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利涉及一种原动机和工作机械之间的中介机构—新型行星减速(增速)部件，能够综合改善现有减速(增速)机的经济技术指标，特别是提高承受超负荷的能力和大幅度降低噪音。一、
技术介绍
1、各种行星减速机(参见〈机械工程手册〉〈传动设计卷〉P2-232、P2-240)2、ZL96116914.1，〈多拐曲柄内啮合行星传动机构〉专利技术人胡瑞生。自从我国引进苏联〈单环机〉、英国〈三环机〉技术以来，近十五年中申报与此相关的专利已经很多。此类专利开辟了圆柱齿轮内啮合传动广泛应用的前提，从根本上改进了行星传动的方法，对世界齿轮传动理论的发展有重大意义。申请人根据十余年研究、试制此类机构的经验，确认现有技术迫待解决以下问题1、现有常规行星传动方法(如上书所列举)，大都存在噪音严重，机构复杂、传递功率小、效率不高、惯性力不平衡、过载能力低等等弱点；2、〈摆环传动〉采用可靠的平行四边形连杆机构，但每一单片摆环，存在“运动死点”。〈单环机〉、〈双环机〉均不能连续均匀运转；叁环以上机组，每一单片环在0度和180度相位角啮合时，支点反力无穷大，运动不确定，效率为负值，这是它们的致命弱点，故称0度和180度为“死点”位置，此时靠其他环片帮助渡过死点。3、〈三环机〉、〈四环机〉、〈六环机〉等均发现在“运动死点”位置，存在轴承和齿牙严重磨损，整体机组效率下降，震动加剧，动平衡破坏等一系列毛病；而且环片数量增加后，加工精度要求高，装配工艺难。4、当今在国内、国外关于圆柱齿轮内啮合传动的几何计算、啮合干涉验算和切削干涉验算，尤其是抗弯曲强度计算和接触强度计算，均未形成权威性的标准，众家学说纷纭，莫衷一是。二、本专利申请之目的针对上述1、2、3点，提出一种叁曲轴、多环片、结构简化、噪音小、效率高、惯性力平衡、过载能力强的行星传动机构。关于几何计算，我们已解决，不在本专利中论述。三、本专利申请的技术方案和实施方式由三根曲轴(1)和环片(2)、内齿轮(3)和中心轮(4)组合而成，环片(2)与内齿轮(3)相互固定，曲轴(1)有三根，安装在环处(2)上，分布在内齿轮(3)的外围圆周上，环片(2)和内齿轮(3)在一个平面上移动，其特征在于曲轴(1)设置三根，环片上制三个孔安装曲轴的拐径轴承；曲轴(1)的拐径中心线，相对于曲轴的安装中心的座标轴mm，形成相位角Φ，此三根曲轴的Φ角相等。环片至少需2片，最多用6片；用2只环片时，曲轴各自具有双曲拐拐径；用6只环片时，曲轴各自具有6个曲拐拐径。所有环片在空间均处于相互平行的几何状态。所有曲轴拐径的偏心距，和内齿轮与中心轮之间的啮合中心距，完全相等。减速时由曲轴1主动，输入动力，中心轮4被动，输出动力；增速时由中心轮4主动，输入动力，曲轴1被动，输出动力。四、本申请书的图面说明轴向结构原理图(附图说明图1)横向结构原理图(图2)图中代号含义1、曲轴；2、环片；3、内齿轮Z3；4‘中心轮Z4；代号Φ——曲轴的拐径中心线，相对于曲轴安装中心座标mm轴形成的相位角。五、对机构的工作原理展开论述由《理论力学》知一个双曲柄平行四边形连杆机构，当曲柄作等速旋转时，连杆上各点之运动，与曲柄梢端点的运动，完全相同。本专利申请的环片2，就是由以上连杆演化而成，而内齿轮3，则设在环片2上。于是当双曲柄由机壳定位而旋转时，内齿轮3的中心，将绕某一定点而旋转。由《机械原理》知如在以上定点装一根轴，轴上安装中心轮4，它与内齿轮3的模数相同，且两者间的啮合中心距，恰好与以上曲柄的长度完全相同，则可组成“平面连杆一内啮合”复合联动机构。当曲柄旋转时，内齿轮3将围绕中心轮4作行星啮合运动。这就是〈单环内啮合行星传动〉的理论根据。将以上二只单环平行地串叠起来，延长中心轮4的厚度，使3、4轮啮合，再与叁根具有相同偏心距的曲轴联接，(曲轴上各制出两段曲柄)于是就组合而成为〈叁曲轴两环摆环机〉。两只环片上的内齿轮3，将有顺序地绕中心轮4流转啮合。采用三根曲轴后，其传动原理的模式已变化，变成了“三组四连杆机构首尾相衔接”传动模式，呈三角形格式布局，于是就不再出现“运动死点”问题。本专利申请作为减速机工作时，可由一根曲轴输入动力；也可由两根或叁根曲轴同步输入动力，此时称为同步传动“电轴”。本专利申请的运动逆转时，即由低速轴输入动力，曲轴1输出动力时，可作为增速机使用。此时Z4主动，Z3不能自转，于是Z4带动Z3的中心线围绕Z4转动，使环片2作平面平行移动，此运动就迫使曲轴的拐径中心，绕曲轴两端定轴中心旋转，于是曲轴增速输出动力。〈叁曲轴摆环机〉传动比计算方法I14=-Z4/(Z3-Z4)(负号表示转速方面相反)N1=I14×N4Z3、Z4—内齿轮和中心轮的齿数N1、N4—曲轴1和Z4的转速(转/分)六、有益效果本申请是借鉴苏联和英国的专利，并总结多年实施ZL9611691-4.1专利的经验而提出，有历史先例为实证，并经过小批量试制验证，对比现有相关技术，具有如下优点1、对比各种行星减速机(参见〈机械工程手册〉〈传动设计卷〉P2-232)机构已经简化许多，取消了其中的外啮合齿轮副，取消了其中的W形输出机构，取消了各种悬臂梁结构，加固并简化了系杆H机构。这对提高功率和效率，降低噪音、降低成本起重要作用。2、对比各种少齿差行星传动机构(参见上书P2-240)比K-H-V简化了输出机构；比2K-H解决了惯性力平衡问题；比2K-V机构简单，并且无外啮合副。3、对比〈三环机〉、〈四环机〉，解决了0°和180°发生“运动死点”问题又将三段或四段曲轴拐径简化为二段，提高了加工和装配工艺性，成本大幅下降。总而言之，对比ZL96116914.1专利技术专利的优点，本专利基本上具备，但结构和工艺性有提高；串联多组双环机构，也可实现四环、六环传动，以适应500千瓦以上大中型原动机的工作要求。权利要求1.一种叁曲轴摆环机，它由曲轴(1)、环片(2)、内齿轮(3)和中心轮(4)组合而成，环片(2)与内齿轮(3)相互固定，曲轴(1)有三根，安装在环片(2)上，分布在内齿轮(3)的外围圆周上，环片(2)和内齿轮(3)在一个平面上移动，其特征在于A、曲轴(1)设置三根，环片上制三个孔安装曲轴的拐径轴承；B、曲轴(1)的拐径中心线，相对于曲轴的安装中心的座标轴mm，形成相位角Φ，此三根曲轴的Φ角相等。2.根据权利要求1所述的叁曲轴摆环机，其特征在于环片(2)至少需2片，最多用6片；用2只环片时，曲轴(1)各自具有双曲拐拐径；用6只环片时，曲轴(1)各自具有6个曲拐拐径。3.根据权利要求1所述的叁曲轴摆环机，其特征在于所有环片(2)在空间均处于相互平行的几何位置。4.根据权利要求1所述的叁曲轴多环机，其特征在于所有曲轴(1)的拐径的偏心距和内齿轮(3)与中心轮(4)之间的啮合中心距，完全相等。专利摘要一种内啮合行星传动机构,其特征是:2～6只行星轮,安装在相互平行的环片上,用叁根曲轴带动,围绕一只中心轮流转啮合。优点:惯性力平衡,噪音60～75dB(A),每一瞬间重迭啮合的齿牙对数达到总齿数四分之一以上,能传递10～1000KW功率,效率90～97%,寿命超过4万小时,承受冲击和高峰载荷能力强,传动精度高,Kw/Kg和Kw/m3比值高,单位Kw的成本比硬齿面机低,比摆线机更低,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叁曲轴摆环机，它由曲轴（１）、环片（２）、内齿轮（３）和中心轮（４）组合而成，环片（２）与内齿轮（３）相互固定，曲轴（１）有三根，安装在环片（２）上，分布在内齿轮（３）的外围圆周上，环片（２）和内齿轮（３）在一个平面上移动，其特征在于：Ａ、曲轴（１）设置三根，环片上制三个孔安装曲轴的拐径轴承；Ｂ、曲轴（１）的拐径中心线，相对于曲轴的安装中心的座标轴ｍｍ，形成相位角Φ，此三根曲轴的Φ角相等。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：胡瑞生，
申请(专利权)人：胡瑞生，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]