
1.1結(jié)構(gòu)組成
完全平衡,均載減振的新型三環(huán)減速器由電機(jī),小同步帶輪,圓弧齒同步齒形帶和,大同步帶輪,曲柄軸,傳動(dòng)環(huán)板,輸出軸,外齒輪,箱體等組成。
1.2工作原理
電機(jī)軸上的小同步帶輪通過(guò)嚙合傳動(dòng),帶動(dòng)同步齒形帶,同步帶再通過(guò)嚙合傳動(dòng),帶動(dòng)兩大同步帶輪同步旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)一級(jí)減速,均載和功率分流。相同的大同步帶輪使三環(huán)減速器的兩曲柄軸同步旋轉(zhuǎn),傳動(dòng)環(huán)板上的內(nèi)齒圈和輸出軸上的外齒輪相嚙合,形成了大傳動(dòng)比,實(shí)現(xiàn)了二級(jí)減速及動(dòng)力傳遞。三環(huán)減速器輪齒嚙合的均載,減振由油膜浮動(dòng)方案實(shí)現(xiàn)。采用平頂圓弧齒同步帶傳動(dòng)作為一級(jí)減速的目的是進(jìn)行功率分流并形成雙軸輸入以克服死點(diǎn),同時(shí)還可增加減速器的傳動(dòng)比,并使內(nèi)齒環(huán)板的運(yùn)動(dòng)速度下降,這樣,能夠使三環(huán)減速器工作時(shí)環(huán)板引起的振動(dòng)較小。
2油膜浮動(dòng)裝置均載機(jī)理研究
完全平衡均載減振的新型三環(huán)減速器油膜浮動(dòng)裝置就是一個(gè)滑動(dòng)軸承。就是在三環(huán)減速器輸入軸偏心套與環(huán)板轉(zhuǎn)臂軸承內(nèi)圈之間插入一個(gè)能夠自由運(yùn)動(dòng)的浮動(dòng)套筒(浮環(huán)),偏心軸旋轉(zhuǎn)時(shí),在油膜力的作用下浮環(huán)以低于軸轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速隨之旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)臂軸承內(nèi)圈又以低于浮環(huán)的轉(zhuǎn)速隨浮環(huán)旋轉(zhuǎn)。這種結(jié)構(gòu)減小了偏心套與軸承內(nèi)圈,偏心套與輸入軸的剛性接觸,提高了偏心套及環(huán)板軸承的壽命。,對(duì)于雙驅(qū)動(dòng)工況(由同步帶實(shí)現(xiàn)),由傳動(dòng)環(huán)板力(力矩)平衡方程和傳動(dòng)環(huán)板受力變形后仍保持其總長(zhǎng)度不變的變形協(xié)調(diào)條件,可得到傳動(dòng)環(huán)板軸承A及B處(參考圖2)的反力。
3油膜浮動(dòng)對(duì)三環(huán)減速器轉(zhuǎn)臂軸承的影響
三環(huán)減速器最易發(fā)生破壞的零件是轉(zhuǎn)臂軸承,油膜浮動(dòng)的影響可以從下面幾個(gè)方面來(lái)描述。
?。?)環(huán)板轉(zhuǎn)臂軸承上的負(fù)荷減小,延長(zhǎng)了轉(zhuǎn)臂軸承的使用壽命。
?。?)轉(zhuǎn)臂軸承的轉(zhuǎn)速減小,使軸承的壽命也得以提高。
采用油膜浮動(dòng)裝置前,軸承的轉(zhuǎn)速也就是輸入軸的轉(zhuǎn)速n,(與環(huán)板過(guò)盈配合的軸承外圈n2=0),采用油膜浮動(dòng)裝置后,軸承的轉(zhuǎn)速為n0,n0<n,軸承的壽命延長(zhǎng)了。
?。?)油膜浮動(dòng)減小了環(huán)板軸承孔軸線歪斜造成的滾動(dòng)軸承內(nèi)外圈傾斜的不利影響。
三環(huán)減速器在工作過(guò)程中,由于制造安裝誤差及零件的變形,將導(dǎo)致內(nèi)齒環(huán)板中心線相對(duì)輸出輪軸線偏斜,這將導(dǎo)致內(nèi)齒環(huán)板上的內(nèi)齒輪沿齒寬方向分布不均勻。根據(jù)文獻(xiàn)<5>的結(jié)論,轉(zhuǎn)臂軸承的柔度,可減小誤差或變形造成的軸線偏斜的不利影響。
由于油膜浮動(dòng)的結(jié)果,使轉(zhuǎn)臂軸承的徑向剛度降低,而其他參數(shù)不變,將降低。也就是油膜浮動(dòng)能夠減小內(nèi)輪環(huán)板的偏斜,這有利于沿內(nèi)齒環(huán)板輪齒方向的載荷均勻分布。
軸承內(nèi)外套相對(duì)傾斜,對(duì)向心短圓柱滾子軸承特別不利,主要表現(xiàn)在軸線相對(duì)傾斜使圓柱滾子產(chǎn)生不規(guī)則的轉(zhuǎn)動(dòng),滾子一端局部應(yīng)力增加,短時(shí)間滾子端部產(chǎn)生過(guò)度磨損,引起軸承破壞,文獻(xiàn)<5>研究了滾子軸承軸線相對(duì)傾斜的影響,得到了軸承內(nèi)部負(fù)荷分布和沿滾子長(zhǎng)度負(fù)荷強(qiáng)度的變化規(guī)律,由額定動(dòng)載荷理論計(jì)算的軸承疲勞壽命與相對(duì)傾斜角的關(guān)系是:隨著相對(duì)傾斜角的增加,軸承使用壽命急劇下降。因此,油膜浮動(dòng)使偏斜角減小,也就是明顯地延長(zhǎng)了轉(zhuǎn)臂軸承的使用壽命。
4結(jié)論
?。?)本文提出的兩級(jí)三環(huán)減速器結(jié)構(gòu)合理,解決了原三環(huán)減速器存在的慣性力和慣性力矩不平衡問(wèn)題,減小了振動(dòng);
?。?)新結(jié)構(gòu)三環(huán)減速器環(huán)板9,11(可看作一塊)與環(huán)板10的相位差為180°,較120°更易裝配。
(3)油膜浮動(dòng)裝置均載效果明顯,可以在環(huán)板兩輸入軸處于中,高速條件下應(yīng)用。
?。?)油膜浮動(dòng)能提高三環(huán)減速器轉(zhuǎn)臂軸承的壽命,進(jìn)而提高三環(huán)減速器的使用壽命。