專利名稱：分級徑向加壓式粘附傳動的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是根據(jù)粘附原理設(shè)計的一種高效率、無噪聲的傳動裝置，可設(shè)計成通用系列增減速機。
本發(fā)明用光滑園柱組成行星輪系，中心輪作成彈性園環(huán)，其內(nèi)徑小于各行星輪的外公切園，加熱后輕松套于行星輪外，使整個輪系產(chǎn)生穩(wěn)定的徑向壓力，各行星輪軸通過凸輪，同時向太陽輪再次加壓，使太陽輪二次受壓，增大太陽輪與行星輪之間的摩擦力，達(dá)到太陽輪與行星輪、行星輪與中心輪的摩擦力相等。行星輪由滾動軸承組成，運轉(zhuǎn)中作柔性變形，從而達(dá)到滾動軸承的最佳工作狀態(tài)。在裝置中加入具有高壓粘特性的潤滑油，接觸區(qū)形成一層高強度的彈性粘附膜，使主從輪之間產(chǎn)生牽引作用，實現(xiàn)動力傳遞。
整個輪系在純滾動狀態(tài)下工作，在粘性油膜的作用下，主從輪間不發(fā)生直接接觸，它們在彈性流體動壓潤滑的情況中，傳動極其平穩(wěn)，沒有發(fā)生聲音，特別適用于要求在安靜環(huán)境下工作的超低噪聲場合。例如超低噪聲的冷卻塔、鼓風(fēng)機、賓館設(shè)備、醫(yī)院設(shè)備、辦公樓設(shè)備等，也可作一般設(shè)備的配套使用，還可設(shè)計成通用系列的增減速機。
粘附傳動是七十年代發(fā)展的新的傳動形式，其基本原理在《TractionDrive》書中有較系統(tǒng)的論述，現(xiàn)有技術(shù)大多數(shù)是通過軸向加壓來達(dá)到徑向的接觸壓力，有關(guān)技術(shù)是日本一項專利，它是用太陽輪做成內(nèi)外錐套結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)軸向內(nèi)外錐度的相對位置，使外套漲大，從而使傳動輪間產(chǎn)生接觸壓力，該專利的內(nèi)外錐度制造復(fù)雜，外錐套的制作很難找到拉壓疲勞強度優(yōu)越材料，容易損壞，其具體結(jié)構(gòu)詳見JP59-147149〔專日〕-1984.8.23;IPCF16H13/08;B66B11/08。與本發(fā)明有關(guān)的還有一種形式是通過中心輪的內(nèi)孔直徑小于各行星輪的外公切園，一次性徑向加壓，達(dá)到接觸壓力。該裝置忽視了太陽輪外徑的摩擦力與中心輪的內(nèi)徑的摩擦力，即行星輪直徑方向接觸區(qū)的兩端的摩擦力有區(qū)別，故在實際工作起動時具有打滑情況，多次啟動、多次打滑，很快損壞，其具體結(jié)構(gòu)詳見中國專利申請?zhí)?7104717。
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種簡便有效，無打滑、無噪聲柔性純滾動，分級徑向加壓的粘附傳動結(jié)構(gòu)，主要內(nèi)容如下
1.用行星狀布置的一種用光滑園柱體組成的傳動輪系，中心輪作成內(nèi)徑小于太陽輪加上二個行星輪的直徑和的園環(huán)，加熱后套裝于行星輪外，使各行星輪與太陽輪及彈性變形的中心輪之間形成徑向壓力，各行星輪小軸通過凸輪向太陽輪方向再次加壓，使太陽輪二次受壓，增大太陽輪與行星輪之間的牽引力，達(dá)到行星輪的直徑方向兩端接觸處牽引，避免打滑，加入特種滑油后，實現(xiàn)粘附傳動。
2.行星輪采用滾動軸承組成，軸承的外圈在徑向作用力下，呈最佳橢園狀柔性工作，各行星輪自動平衡，分流均載。
3.中心輪的周向固定，采用一種行星孔銷浮動防振結(jié)構(gòu)，保證在中心輪彈性波動的情況下，不妨礙中心輪自由變形。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如

圖1所示，滾動軸承組成的行星輪(10)，通過行星軸(13)支承于行星架(6)的周向均布滑槽中，可作徑向自由浮動，太陽輪(5)卡裝在行星輪(10)中間，使其軸向定位，中心輪(4)的內(nèi)徑小于諸行星輪(10)的外公切園的直徑，加熱漲大后輕松套裝于行星輪外，冷卻后使得太陽輪(1)向各行星輪(10)之間壓緊，保證產(chǎn)生極大的接觸壓力，為了中心輪(4)的周向定位，在中心輪(4)的一個端面打上幾個小孔，裝上稍子(11)，定位卷(14)固定在殼體(7)，使中心輪軸向定位，并在端面打幾個小孔與中心輪(4)的稍子(11)相配，兩件的分布孔配合直徑應(yīng)相等。為了使中心輪波狀不斷正常工作，稍子直徑為d，稍孔直徑為D，D＝d+△1+△2+δ(見圖2)δ常取0.1-0.2，防止振動摩擦，稍孔套(12)由非金屬防振耐磨材料制成，凸輪槽板(9)、(15)、(見圖3)套住行星輪軸(13)。固定輸出軸(8)，旋轉(zhuǎn)輸入軸(1)進(jìn)行負(fù)載調(diào)整，直至達(dá)到預(yù)定輸入扭矩不打滑，然后拼緊螺釘(16)。輸入軸(1)作對稱鍵槽，配上防振材料制成的平鍵(2)，用沉頭螺釘(3)緊固鍵槽中，行星架(6)作成整體式或組件式，通過平鍵聯(lián)接輸出軸(8)。
整個輪系的中心定位由輸出軸(8)定心，殼體(7)與中心輪(4)的配合應(yīng)保證中心輪(4)不妨礙工作時的變形波。
本發(fā)明要使用一種特別性質(zhì)的潤滑油，這種油在常壓下具有普遍潤滑油的性質(zhì)。但在高壓下其粘度增高極大，使主從輪間的牽引系數(shù)達(dá)到0.095-0.12。國產(chǎn)牌號有S-20、S-30、S-50;美國牌號有Santotrac40、50、70等。
本發(fā)明設(shè)計成通用增減速機，還必須附加增減速機所具有的一般零部件，如進(jìn)油孔、出油孔、油塞、油標(biāo)、輸出軸支承、油封、油泵等。
實施本發(fā)明的主要技術(shù)關(guān)鍵1.進(jìn)行彈性流體動壓計算，滿足以下條件能形成粘性油膜，實現(xiàn)粘附傳動。
λ＝ (ho)/(H1- H2) λ＞3λ-膜厚比H1H2-傳動輪表面粗糙度ho-主從輪間的油膜最小厚度h0=1.95R(η0uE′R)811·(F2LE′R)-111·(aE′)811]]>E′-當(dāng)量彈性模量E′=21 - V21E1+1 - V22E2]]>V1－材料1的泊松比V2－材料2的泊松比2.必須合理選用特種潤滑油，國產(chǎn)是S-20或S-30，美國牌號是Santotrac40或50。
3.根據(jù)結(jié)構(gòu)空間合理安排行星輪數(shù)目，常用2-4個。
4.中心輪的厚度由下式確定H =0.5 D33△1BC Pc m]]>B-中心輪的寬度cmC-行星輪系數(shù)n＝2時 c＝8.51×10-7n＝3時 c＝9.1078×10-85.除行星輪現(xiàn)成購置滾動軸承外，各輪的材料可選用38CrMoAlA或GCr15，硬度HRC＞62，中心輪尺寸較大的可選低碳層深度1.5左右，材料處理后均要求細(xì)馬氏體組織。
6.對接觸面進(jìn)行疲勞強度計算，中心輪還必須進(jìn)行拉壓疲勞強度計算。
7.裝配時，先裝好整個輪系，固定于輸出軸調(diào)整凸輪槽板(9)(15)，同一方向旋轉(zhuǎn)，使輸入軸轉(zhuǎn)動時在預(yù)定扭矩下不打滑然后拼緊螺釘(16)裝入殼體，中心輪的熱漲套入由加熱溫度來控制，也可采用彈性強制變形輕松套入，但強制變形的變形量不應(yīng)超出中心輪的彈性變形許可值，以免影響其受力的均勻性。凸輪槽板(9)與(15)應(yīng)同時加工。
8.中心輪的稍孔分布園直徑與定位卷的稍孔分布園直徑應(yīng)相等，稍孔不宜通孔，一般深度為1.5倍的稍子直徑，稍套用防振耐磨尼龍制成，稍子直徑小于三分之一中心輪厚度。
實施例應(yīng)用于冷卻塔100T/時風(fēng)機傳動殼體直徑200、長200電機功率2.2KW輸入軸轉(zhuǎn)速970rPm，輸入矩扭 N1＝22N·m輸出軸轉(zhuǎn)速320rPm 輸出扭矩 N2＝66N·m傳動比i＝3效率η＝0.95溫升△t＝30℃噪聲48dB(A)
權(quán)利要求
1.用行星狀布置的一種用光滑園柱體組成的傳動輪系，由特種滑油牽引劑的粘附傳動裝置，其特征在于行星輪用滾動軸承組成，中心輪作成內(nèi)徑小于太陽輪與二個行星輪的直徑和的園環(huán)，加熱后套裝于行星輪外，使各行星輪與太陽輪及彈性變形的中心輪之間形成徑向壓力，各行星輪小軸通過凸輪向太陽輪再次加壓，使太陽輪二次受壓，增大太陽輪與行星輪之間的摩擦力，達(dá)到太陽輪與行星輪，行星輪與中心輪的力傳遞平衡，從而更好地發(fā)揮特種滑油的特性，中心輪的彈性變形量△1由下列公式計算△1=(3-5)×10-5D3cm輪寬B由滾動軸承的寬度選定，根據(jù)徑向壓力P1計算中心輪厚度HH =0.5 D33△1BCP1- 0.5cm]]>n=2 c=8.51×10-7n=3 c=9.1078×10-8行星輪加壓力于太陽輪的徑向壓力P2由下式確定p2=0.5 D3· P10.5 D3- D2]]>
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘附傳動裝置，其特征在于中心輪及太陽輪的表面接觸疲勞強度應(yīng)與滾動軸承(即行星輪)的疲勞接觸強度相同作保證，還應(yīng)保證中心輪環(huán)的拉壓疲勞強度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘附傳動裝置，其特征在于中心輪在保證不妨礙變形后傳遞動力的條件下，采用了行星孔銷浮動聯(lián)接結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)周向固定，孔徑應(yīng)保證中心輪在作彈性波變形時銷子對孔不受徑向限止，一般間隙取δ＝0.1-0.2mm，銷孔套采用非金屬耐磨減振材料，一般采用尼龍制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘附傳動裝置，其特征在于行星輪的數(shù)目一般常用2-4個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘附傳動裝置，其特征在于各傳動輪采用高接觸強度材料制成，硬度大于HRC60，表面粗糙度低于
，嚴(yán)格保證不園柱度不園度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘附傳動裝置，其特征在于輸入軸作對稱鍵槽，由減振材料作成的平鍵帶動太陽輪而傳動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘附件傳動裝置，其特征在于輸入輸出相換，可設(shè)計成增減速機。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述粘附傳動裝置，其特征凸輪槽的制作必須保證在最佳偏心距之內(nèi)，使轉(zhuǎn)動后有足夠的壓力及自鎖性。
全文摘要
本發(fā)明是依據(jù)粘附原理設(shè)計的一種行星式傳動裝置，用滾動軸承作行星輪，中心輪熱漲后套裝于行星輪外，冷卻后產(chǎn)生一次徑向壓力。通過凸輪迫使行星輪向太陽輪二次壓緊，達(dá)到主從輪間的力傳遞平衡，由特種油把主從輪相粘附而傳動。
文檔編號F16H13/10GK1047912SQ9010211
公開日1990年12月19日 申請日期1988年7月2日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月2日
發(fā)明者張飛狂 申請人:張飛狂