1、　新型環(huán)式減速機的基本結構與傳動機理

　　針對目前環(huán)式減速機在高速大功率工況下振動噪聲超標；其曲軸采用偏心套方式，不僅存在微動磨損，發(fā)熱導致軸承早期破壞，而且曲軸加工分度精度要求高等問題，提出了一種新型平行動軸少齒差環(huán)式減速機。該減速機是由一級普通圓柱齒輪傳動和一級雙環(huán)減速傳動構成，其中一級普通圓柱齒輪由三個相互嚙合的大齒輪、小齒輪構成，其中兩個大齒輪安裝在兩根互相平行且各具有兩個偏心軸頸的曲軸上，兩個傳動環(huán)板（內(nèi)齒輪）通過軸承1安裝在偏心曲軸上，偏心曲軸通過軸承3安裝在箱體上，外齒輪的軸為輸出（低速）軸，其軸線與偏心曲軸軸線平行，輸出軸通過軸承2支承在箱體上，兩個傳動環(huán)板（內(nèi)齒輪）與外齒輪嚙合，嚙合瞬時相位差呈180°。動力從輸入軸輸入，通過一級普通圓柱齒輪（大齒輪、小齒輪）將功率分流到兩偏心曲軸上，實現(xiàn)雙曲柄軸同步輸入，傳動環(huán)板（內(nèi)齒輪）與輸出外齒輪嚙合，實現(xiàn)功率合流輸出。

　　從上述結構形式可以看出，該新型平行動軸少齒差環(huán)式減速機既保留了目前環(huán)式減速機結構簡單、傳動比大和承載能力強的優(yōu)點，同時因采用一級圓柱齒輪傳動進行減速后再進入環(huán)式減速傳動，故克服了目前環(huán)式減速機不適宜高速傳動這一不足。兩根偏心曲軸互成180°的兩個偏心曲拐采用一根曲軸加工，以保正曲軸偏心量的精度，去掉了偏心套，克服了微動磨損.輸出軸采取懸臂安裝方式，輸入軸通過軸承支承在輸出軸上，使結構更為緊湊，一級普通圓柱齒輪傳動的大齒輪起到攪油的作用，可降低減速機潤滑油的液位。

　　2、新型環(huán)式減速機的受力分析　　

　　新型環(huán)式減速機轉(zhuǎn)臂軸承受力較大，是系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)。利用I2DEAS軟件建立各零/部件實體幾何模型并進行虛擬裝配，在小齒輪、大齒輪、環(huán)板和輸出軸的軸承處建立鉸鏈約束，只有一個旋轉(zhuǎn)自由度；在輸入軸、偏心曲軸和外齒輪的軸承處建立彈性約束，在大齒輪和輸出軸的軸承處的鉸鏈上施加運動；在傳動環(huán)板（內(nèi)齒板）與輸出外齒輪嚙合點處建立一“無質(zhì)量旋轉(zhuǎn)點”，將嚙合力的徑向力Fr和軸向力Ft施加在這“無質(zhì)量旋轉(zhuǎn)點”上。在定義約束及各連接副后，導入ADAMS軟件中，建立整個減速機傳動系統(tǒng)剛體動力學模型，。采用修正Newton2Raphson迭代法求解。仿真時間設為0108s，得出一偏心曲軸上轉(zhuǎn)臂軸承和箱體軸承受力情況，另一偏心曲軸上轉(zhuǎn)臂軸承和箱體軸承受力情況基本相同，相位相差180°。

　　同一偏心曲軸上兩個轉(zhuǎn)臂軸承的載荷大小及變化趨勢基本相同，相位相差180°，最大值為9500N左右，最小值為5000N左右。同一根偏心曲軸上的兩箱體軸承的載荷大小及變化趨勢也基本相同，相位相差180°，軸承載荷變化相對較平緩，沒有大的突變，表明該減速機有效地克服了死點.

　　3、試驗研究

　　根據(jù)前面的設計制造出的新型同軸式雙環(huán)減速器樣機，功率為515kW，輸入轉(zhuǎn)速為1440r/min，在齒輪傳動實驗臺上對所研究的樣機進行傳動性能及振動測試試驗。

　（1）　新型環(huán)式減速機的跑合試驗

　　將新型環(huán)式減速機的箱體內(nèi)零/部件按傳動結構裝配，在裝配上箱體之前，用手轉(zhuǎn)動一級輸入軸半聯(lián)軸器，看其是否轉(zhuǎn)動靈活，支承軸承是否對心。如果轉(zhuǎn)動卡死，首先考慮外齒輪裝配是否正確。裝配好后，空載跑合4h，正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)分別跑合2h；然后加載20跑合2h，加載50跑合2h，最后加載100跑合2h.跑合試驗后，將原來加入的潤滑油放出，并清理箱體底部；然后重新注入潤滑油，為以下的性能試驗作準備。

?。?）新型環(huán)式減速機的效率試驗

　　新型同軸式雙環(huán)減速機傳動的效率試驗采用分級、逐步加載完成，額定轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩下，高速軸齒輪每齒應力循環(huán)數(shù)達到3×106后，將輸入轉(zhuǎn)速分為750r/min、1000r/min、1500r/min三擋，輸出轉(zhuǎn)矩按占額定輸出轉(zhuǎn)矩的百分比為60、80、100三擋。在恒定轉(zhuǎn)速變轉(zhuǎn)矩和恒定轉(zhuǎn)矩變轉(zhuǎn)速兩種工況下，進行傳動效率測試。

　　從測試出的傳動效率曲線可以看出，傳動效率隨輸出轉(zhuǎn)矩的增加而增加，隨輸入轉(zhuǎn)速的增加而降低。

在額定轉(zhuǎn)矩下，傳動效率隨輸入轉(zhuǎn)速的增加而緩慢降低，在額定轉(zhuǎn)速和額定轉(zhuǎn)矩下，其傳動效率達到96.

　　4　、結語

　　環(huán)式減速機具有結構簡單、傳動比大、承載和過載能力強等優(yōu)點，但在使用過程中存在振動大、溫升高和軸承早期破壞等問題，制約了該產(chǎn)品推廣進程。本文在研究現(xiàn)有平行動軸少齒差環(huán)式減速機結構特點、傳動原理及存在問題的基礎上，提出了一種新型平行動軸小齒差環(huán)式減速機，對該減速機的結構形式、傳動原理進行了分析，對其性能進行了理論研究和試驗測試。結果表明該種新型環(huán)式減速機不僅傳動比大，且結構緊湊、簡單；用一根曲軸加工，再一分為二的工藝方法，保證了曲軸偏心量的精度，安裝精度也容易保證；去掉了偏心套，克服了微動磨損；額定功率下效率可達到96.振動達國家B級水平。

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