CN201170292Y - 一种减速机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种减速机构，属于塔式起重机回转减速机构技术领域。特征在于三级减速结构由三级中心齿轮8的下齿部啮合三个三级行星齿轮11，三级行星齿轮11中间轴承连接三级行星轮轴9，三个三级行星轮轴9安装在三级行星轮架23上，三级行星轮轴9的下端连接于传动盘22，三级行星齿轮11与外周所设的双联内齿圈7相啮合；所述行星轮轴与行星齿轮之间所设轴承为行星轮滑动轴承；将原来位于下箱体18的与塔机装配面及装配孔φI改到上箱体27的下端外侧。本实用新型的三级行星轮架23均载浮动设计传递扭矩，具有比滚动轴承更强的承载能力，保证两端轴承外壳孔的同轴精度及与φII定位圆柱表面的同心精度、与大端面的垂直精度，工作状态稳定且使用寿命长。

Description

一种减速机构

一、技术领域

本实用新型涉及一种减速机构，具体地讲是对现有回转减速机构尚存在的设计缺陷和不足进行创新性的优化和完善，属于塔式起重机(建筑工程用)回转减速机构技术领域。

二、背景技术

目前建筑工程所普遍使用的塔式起重机回转减速机构分两种，一种是同轴式三级行星轮系减速机构，三级减速均为行星轮系，输入输出齿轮轴及二三级中心轮为同一轴线，如图1所示；还有一种偏置式，二三级减速结构与同轴式相同，但一级减速结构采用的是斜齿圆柱齿轮定轴轮系，一级斜齿轮轴与主轴心线偏置一个一级斜齿轮副中心距。这两种减速机构所共同存在的设计缺陷和不足如下所述：

1、见图1，二级中心轮02和三级中心齿轮08均为均载浮动设计，这对于改善行星轮轴承载荷质量延长轴承工作寿命，同时改善行星轮与内齿圈齿面接触质量具有重要意义，

2、但三级行星轮架23却仍然通过矩形花键刚性地与输出齿轮轴17连接在一起，且不说三级行星轮架23本身因加工与装配导致的位置偏差会有多大影响，但就下箱体18两端轴承外壳孔按G级轴承装配精度要求进行加工的话，要保证必要精度(按常规经济工艺方案：毛坯工件，两道工序，每道工序加工一端的轴承外壳孔且一次性加工至尺寸要求)就很困难，何况还要保证轴承外壳孔轴心线与大端装配表面(与双连内齿圈07)的轴向径向位置精度，因此按常规工艺方案加工在一定程度上存在位置偏差也是在所难免，但这却能严重恶化输出齿轮轴17主轴承14和19及三级行星轮11轴承10的工况条件，缩短其工作寿命，还有三级行星轮11与双联内齿圈07的齿面接触质量也会受到严重影响，因此对三级行星轮架23进行均载浮动设计也就变得很有必要。

3、通过图1可看出各级行星轮轴承及输出齿轮轴主轴承全是滚动轴承，而结合回转减速机构的实际工况条件，在实际使用中滚动轴承所表现出来的一些缺点有：由于工程的需要，减速机输出转速很低，载荷很重，且需要频繁开关机、频繁换向，滚动轴承在长期承受这样很重的冲击性交变载荷情况下，再加上加工和装配的位置偏差而产生的附加载荷，极易因疲劳裂纹、滚道及钢珠(滚柱)点蚀而过早失效。

三、发明内容

本使用新型的目的在于克服上述已有技术的不足，利用一套行之有效且稳定可靠的解决方案，提供一种制造工艺简单，结构紧凑，承载功率大，传动效率高，工作状态稳定且使用寿命长的减速机构。

一种减速机构，由输入端的一级齿轮轴3通过位于上箱体27、下箱体18内，依序相连的分别由一、二、三级行星轮系构成的一、二、三级减速结构将扭矩连接输送到输出端的输出齿轮轴17，特殊之处在于

一级减速结构的一级齿轮轴3通过轴承固定连接于上箱体27的轴承外壳孔中，一级内齿圈1固定连接于上箱体27中，三个一级行星轮6分别与一级齿轮轴3和一级内齿圈1啮合，一级行星轮6通过轴承5均布安装于二级中心轮2上盘的一级行星轮轴4上；

二级减速结构，一级行星轮6将转速及扭矩传递到二级中心轮2上，二级中心轮2的齿部与三个二级行星齿轮25啮合，三个二级行星齿轮25还分别与双联内齿圈7啮合，二级行星齿轮25通过轴承26均布安装于三级中心齿轮8上盘的二级行星轮轴24上；

三级减速结构的三级行星轮11通过轴承10均布安装于三级行星轮架23的三级行星轮轴9上，中间与三级中心轮8的下齿部啮合，外周与双联内齿圈7的三级齿圈啮合，三级中心轮8转动时，带动三级行星轮11转动，三级行星轮11由于与双联内齿圈7啮合，因此自转的同时又绕输出齿轮轴17轴心线公转，即行星轮架23转动，此时三级行星轮轴9通过端部球头与下面的传动盘22浮动连接，球头插入传动盘22上均布的三个淬硬钢套孔中，从而带动传动盘22转动，而传动盘22通过矩形花键与输出齿轮轴17刚性地连接在一起，将扭矩传递给输出齿轮轴17；

矩形花键的底部，输出齿轮轴17上套有圆螺母21，圆螺母21的下部设有球面调整垫圈13、20，输出齿轮轴17与下箱体18之间由输出齿轮轴主轴承19、14进行连接，输出齿轮轴17与最外端的输出齿轮轴主轴承14之间设有油封15，油封15的外部设有橡胶密封圈16；

所述一级行星轮轴4与一级行星齿轮6之间所设轴承5为一级行星轮滑动轴承；二级行星轮轴24与二级行星齿轮25之间所设轴承26为二级行星轮滑动轴承；三级行星轮轴9与三级行星齿轮11之间所设轴承10为三级行星齿轮滑动轴承；

为了确保表面之间的位置精度，将原来位于下箱体18的与塔机装配面及装配孔φI改到上箱体27上，即将下箱体18上端外侧的装配孔φI去掉，下箱体(18)最大外径(φII)小于上箱体(27)的最大外径，将双联内齿圈7的下端外侧设装配孔φI。

本使用新型的减速机构，可大大降低来自齿轮轴及周围配合件位置精度偏差的影响：

1、本使用新型的一种减速机构，三级行星轮架23均载浮动设计，将以前的行星轮架改进分拆为行星轮架23和传动盘22两部分，其中行星轮架23负责安装与承载三级行星轮11，整个行星轮架部件不与任何零部件发生刚性连接关系，而传动盘22则通过矩形花键与齿轮轴17刚形连接，传动盘22上均布有3个压装淬硬钢套的孔，行星轮架部件通过三级行星轮轴端部球头与传动盘22的钢套孔配合(按IT7级精度控制三等分均布允差)，三级行星轮架23即通过此浮动连接关系传递扭矩。

2、将所有行星轮及输出齿轮轴17的滚动轴承换成滑动轴承(见图12)，首先滑动轴承具有比滚动轴承更强的承载能力，尤其在承受冲击性交变载荷方面更有优势，其次滑动轴承通过前期的跑合磨损及塑形变形，从而逐渐矫正与修复因加工及装配而导致的位置偏差，再辅以承载能力很强的润滑油，在油浴润滑的条件下可获得比滚动轴承更长的工作寿命。

3、为了保证两端轴承外壳孔的同轴精度及与φII定位圆柱表面的同心精度、与大端面的垂直精度，需要在一道工序中装夹φIII定位毛坯面，将两端轴承外壳孔、φII定位面、与双联内齿圈07的装配端面一次加工完成，以确保这些表面之间的位置精度，为了达到这个目的，将原来位于下箱体18的与塔机装配面及装配孔φI改到双联内齿圈07上，这样可缩小下箱体18的径向和轴向尺寸，方便加工。

四、附图说明

图1：该减速机构改进前的结构示意图；图2：图1中C-C剖视图；

图3：图1中D-D剖视图；图4：图1中E-E剖视图；

图5：本实用新型减速机构结构示意图；

图6：图2中C-C剖视图；图7：图6中的局部J结构放大图；

图8：图2中E-E剖视图；图9：图8中的局部H结构放大图；

图10：图2中D-D剖视图；图11：图10中的局部I结构放大图；

图12：滑动轴承结构剖视图；图13：图12中的局部B结构放大图；

图14：本实用新型偏置结构减速机构结构图。

图中，一级内齿圈1、二级中心轮2、一级齿轮轴3、一级行星轮轴4、轴承5、一级行星齿轮6、双联内齿圈7、三级中心齿轮8、三级行星轮轴9、轴承10、三级行星齿轮11、钢套12、球面调整垫圈13、输出齿轮轴主轴承14、油封15、橡胶密封圈16、输出齿轮轴17、下箱体18、输出齿轮轴主轴承19、球面调整垫圈20、圆螺母21、传动盘22、三级行星轮架23、二级行星轮轴24、二级行星齿轮25、轴承26、上箱体27、一级斜齿轮轴28、角接触滚动轴承29、一级斜齿轮箱体30、一级从动斜齿轮31、二级从动中心齿轮32、角接触滚动轴承33、过渡连接盘34。

五、具体实施方式

以下参照附图，给出本实用新型的具体实施方式，用来对本实用新型的构成进行进一步说明。

实施例1

本实施例的一种减速机构参考图5-13，一种减速机构，由输入端的一级齿轮轴3通过位于上箱体27、下箱体18内，依序相连的分别由一、二、三级行星轮系构成的一、二、三级减速结构将扭矩连接输送到输出端的输出齿轮轴17，一级减速结构的一级齿轮轴3通过轴承固定连接于上箱体27的轴承外壳孔中，一级内齿圈1固定连接于上箱体27中，三个一级行星轮6分别与一级齿轮轴3和一级内齿圈1啮合，一级行星轮6通过轴承5均布安装于二级中心轮2上盘的一级行星轮轴4上；

当一级齿轮轴3转动时，通过啮合关系带动一级行星轮6转动，由于一级行星轮6同时还与一级内齿圈1啮合，因此，一级行星轮6自转的同时还绕着齿轮轴4轴心线公转，并通过一级行星轮轴4带动二级中心轮2转动；

二级减速结构，一级行星轮6将转速及扭矩传递到二级中心轮2上，二级中心轮2的齿部与三个二级行星齿轮25啮合，三个二级行星齿轮25还分别与双联内齿圈7啮合，二级行星齿轮25通过轴承26均布安装于三级中心齿轮8上盘的二级行星轮轴24上；

当二级中心轮2转动时，通过啮合关系带动二级行星齿轮25转动，由于二级行星齿轮25同时还与双联内齿圈7啮合，因此，二级行星齿轮25自转的同时还绕着二级行星轮轴24轴心线公转，并通过二级行星轮轴24带动三级中心轮8转动；

三级减速结构的三级行星轮11通过轴承10均布安装于三级行星轮架23的三级行星轮轴9上，中间与三级中心轮8的下齿部啮合，外周与双联内齿圈7的三级齿圈啮合，三级中心轮8转动时，带动三级行星轮11转动，三级行星轮11由于与双联内齿圈7啮合，因此自转的同时又绕输出齿轮轴17轴心线公转，即行星轮架23转动，此时三级行星轮轴9通过端部球头与下面的传动盘22浮动连接，球头插入传动盘22上均布的三个淬硬钢套孔中，从而带动传动盘22转动，而传动盘22通过矩形花键与输出齿轮轴17刚性地连接在一起，将扭矩传递给输出齿轮轴17；

矩形花键的底部，输出齿轮轴17上套有圆螺母21，圆螺母21的下部设有球面调整垫圈13、20，输出齿轮轴17与下箱体18之间由输出齿轮轴主轴承19、14进行连接，输出齿轮轴17与最外端的输出齿轮轴主轴承14之间设有油封15，油封15的外部设有橡胶密封圈16；

根据一级齿轮轴03所输入的功率、转速、扭矩等参数，准确计算各级行星轮轴及输出齿轮轴的扭矩M、线速v、径向工作压力p、pv值等数据，(见图14输入齿轮轴偏置结构只计算二、三级和输出齿轮轴动力学参数)并根据计算的数据选择相应型号及许用参数的滑动轴承，再根据所选滑动轴承的几何尺寸和技术条件修改相配件的几何尺寸及精度要求，加工完成后再按滑动轴承的装配技术条件进行装配与调试。

修改下箱体18的几何尺寸，为了保证两端轴承外壳孔的同轴精度及与φII定位圆柱表面的同心精度、与大端面的垂直精度，需要在一道工序中装夹φIII定位毛坯面，将两端轴承外壳孔、φII定位面、与双联内齿圈07的装配端面一次加工完成，以确保这些表面之间的位置精度，为了达到这个目的，将原来位于下箱体18的与塔机装配面及装配孔φI改到双联内齿圈07上，这样可缩小下箱体18的径向和轴向尺寸，方便加工。

实施例2

本实施例的一种减速机构参考图14，为偏置式，二三级减速结构与同轴式相同，一级减速结构采用的是斜齿圆柱齿轮定轴轮系，一级斜齿轮轴28与主轴心线偏置一个一级斜齿轮副中心距，如附图14所示，包括一级斜齿轮轴28、角接触滚动轴承29、一级斜齿轮箱体30、一级从动斜齿轮31、二级从动中心齿轮32、角接触滚动轴承33、过渡连接盘34。

Claims (4)

1、一种减速机构，由输入端的一级齿轮轴(3)通过位于上箱体(27)、下箱体(18)内，依序相连的分别由一、二、三级行星轮系构成的一、二、三级减速结构将扭矩连接输送到输出端的输出齿轮轴(17)，特征在于

三级减速结构的三级行星轮(11)通过轴承(10)均布安装于三级行星轮架(23)的三级行星轮轴(9)上，中间与三级中心轮(8)的下齿部啮合，外周与双联内齿圈(7)的三级齿圈啮合，三级行星轮轴(9)通过端部球头与下面的传动盘(22)浮动连接，球头插入传动盘(22)上均布的三个淬硬钢套孔中，传动盘(22)通过矩形花键与输出齿轮轴(17)刚性地连接在一起，将扭矩传递给输出齿轮轴(17)。

2、按照权利要求1所述一种减速机构，其特征在于所述矩形花键的底部，输出齿轮轴(17)上套有圆螺母(21)，圆螺母(21)的下部设有球面调整垫圈(13)、(20)，输出齿轮轴(17)与下箱体(18)之间由输出齿轮轴主轴承(19)、(14)进行连接，输出齿轮轴(17)与最外端的输出齿轮轴主轴承(14)之间设有油封(15)，油封(15)的外部设有橡胶密封圈(16)。

3、按照权利要求1所述一种减速机构，其特征在于所述一级行星轮轴(4)与一级行星齿轮(6)之间所设轴承(5)为一级行星轮滑动轴承；二级行星轮轴(24)与二级行星齿轮(25)之间所设轴承(26)为二级行星轮滑动轴承；三级行星轮轴(9)与三级行星齿轮(11)之间所设轴承(10)为三级行星齿轮滑动轴承。

4、按照权利要求1所述一种减速机构，其特征在于所述下箱体(18)最大外径(φII)小于上箱体(27)的最大外径，将双联内齿圈(7)的下端外侧设装配孔(φI)。

Images