三环减速机的设计开发

　　三环减速机的设计开发大连重工起重集团有限公司通用减速机厂于天龙计的意义。

　　1概况三环减速机是一种以渐开线少齿差行星齿轮传动原理工作的新型传动装置，它能满足现代机械设备对传动机构的新需求。这一传动装置既不同于平行轴一定轴的圆柱齿轮减速器，也不同于同轴一动轴的行星齿轮减速器，它属于平行轴一行星齿轮传动。该传动采用了三环式传动原理，具有功率分流、内齿啮合和多齿接触的特点，因而有较高的承载能力、较大的过载性能和较高的传动效率。与其他类型的传动装置相比，具有结构紧凑、体积小、重量轻、承载能力大、使用寿命长、噪声小以及生产成本低等优点；与一般少齿差行星传动相比，由于其偏心轴外置于内齿圈，使转臂轴承的大小不受内齿轮直径的限制，因此，它克服了一般行星传动在高速工作条件下转臂轴承寿命较短的缺点。目前已在冶金、水泥、船舶、环保及建筑等行业广泛应用，被列为国家重点推广应用的重大项目之一。

　　2结构和工作原理三环减速机的结构如所示。在两根互相平行的高速轴上装有三对偏心方向相差120.的偏心轴套，三块带有内齿的传动环板分别安装在两根高速轴的对应偏心轴套上，轴套外圆和环板两端的孔装有轴承，构成彼此相位差120.的三项并列平行曲柄连杆机构，环板在机构中作为连杆；偏心轴套在机构中作为曲柄，低速轴上的外齿轮同时与三块环三环减速机结构2.高速轴35.传动环板6.低速轴7.箱体板上的内齿轮相啮合，各轴均通过轴承支撑在箱体上，动力高速轴输入，低速轴输出，各轴相互平行。

　　高速轴带动三块环板并保持环板的几何中心绕低速轴中心按偏心距a做小圆周平动，从而使内齿圈（主动）和外齿轮（从动）依少齿差行星传动，实现大传动比减速，三块环板啮合时的动态相位差始终保持120.不变。这样，有利于静平衡和克服曲柄死点位置对运转的影响，动力既可以通过一根高速轴输入，也可在保证输入转速相同的条件下两根轴同时输入。

　　三块环板的内齿圈相当于三个行星轮，由于外齿轮直接输出，因此没有一般行星齿轮传动的行星架或少齿差传动的输出结构，大大简化了结构。但却保留了同轴线动轴传动减速机的大传动比和紧凑结构的特点。

　　三环减速机传动比的计算公式为：！“一表示输入与输出方向相反。

　　9几何参数的计算3."约束条件三环减速机属于渐开线少齿差行星齿轮传动。少齿差内啮合齿轮副几何计算的突出问题就是如何在参数的选择上避免干涉和保证瞬时速比的恒定（即重合系数>1）。影响啮合干涉和瞬时速比恒定的因素主要有变位系数、齿高系数<、啮合角！=、齿数差等。

　　齿数差，常采用1、2、3.通常根据传动比和强度要求合理地选择；齿顶高系数0.60.8，通过干涉验算和重合度计算确定；啮合角！=，根据设计选定的参数（"2、"1、2、1）计算。三者之间的关系为：减少齿顶高，可以避免干涉，但重合度下降；随着齿数差减小，传动比逐渐增大，但啮合角加大，使轴承的径向载荷加大，降低了传动效率和行星轴承的寿命。

　　在三环减速机内啮合传动中，由于内齿圈和外齿轮的齿数差很小，设计时稍有疏忽就会导致在切削加工和装配中出现种种干涉而使零件报废，因此在设计时应避免产生这些干涉。此外，为了保证三环减速机内啮合传动的强度和正确啮合，应对一些参数做一定的限制：由于基圆内没有渐开线，为避免干涉，要求内齿轮齿顶圆大于基圆。

　　内、外齿轮齿顶均不得变尖，齿顶厚应大于许用值，齿顶*小厚度>0.25m.内、外齿轮齿顶不能发生碰撞，否则要另选参数进行计算。

　　由于刀具的原因，当内齿圈齿数过少时，为避免齿顶变尖，加工时必须满足以下条件：内啮合齿轮副的重合度约束条件。满足约束条件就可保证传动的瞬时速比恒定。其约束条件的数学公式为：不发生齿廓重叠干涉的约束条件。结束啮合过程的小齿轮的齿顶在退出内齿轮齿槽时，与内齿轮齿顶发生的重叠干涉称为齿廓重叠干涉。

　　齿轮强度的约束条件。在三环减速机少齿差行星齿轮传动中，由于内齿圈与低速轴的外齿为内啮合，两齿廓的曲率中心在同一方向，而且两曲率半径相差甚小，因此，相互的接触面积大，接触应力小。三环减速机的主要失效形式一般为齿轮折断或转臂轴承的疲劳破坏，且不会产至'齿面点蚀破坏，故在此仅需进行齿根弯曲强度计算和转臂轴承寿命计算，不需要验算其齿面接触强度。对三环减速机的齿根弯曲强度计算方法可以参照GB3480或GB10063标准。

　　齿轮模数m和齿形角a.模数m按国标系列标准选取，齿形角取a=20°。

　　除上述8种外，内嗤合时还有渐开线干涉和过渡曲线干涉，但因三环减速机及所选择的设计参数的固有特点，这两种干涉通常不在三环传动中出现，因此无需演算。

　　3.2几何计算公式齿顶高系数h外齿轮齿数21zi=（4）啮合角aw（参数见表1）表1啮合角的参数齿数差啮合角（5删屏重叠干涉指标Gs初选外齿轮变位系数内齿轮变位系数奶内齿轮分度圆直径必一18）没有通过，则重复步骤（6）~（18）反复验算，直到结果符合要求为止。

　　4制造加工工艺目前，由于设计和加工等诸多因素的影响，国内生产的三环减速机噪音大、寿命短。针对这种情况，根据三环传动特殊的原理结构，从以下几方面进行分析研究。

　　内齿圈环板中心距的制造精度，环板中心距采用“0”公差；环板内齿圈的加工采用特殊的插齿刀，确保啮合时达到合理的顶隙；输出齿轮加工采用特殊的齿轮滚刀；箱体中心距的制造精度，箱体中心距采用（下转第14页）4.3m消烟除尘车进行了研制开发。在**台消烟车正式投入使用后，虽然除尘效果基本达到预期目标，但仍存在一些问题，具体表现在以下几个方面：在炉顶除尘过程中，大约有0：时间的烟气为黑色；燃烧室的耐火材料容易脱落；3.2解决措施通过对消烟除尘车出现的问题进行调研、分析，采取以下措施：对烟尘量重新计算并调整风机参数炉顶产生的烟尘经燃烧后，体积大大增加，而文丘里喉管的速度也会成倍增加，这样阻力过大，风机无法满足需要，因此，在文丘里的进口处增设一预喷装置。

　　燃烧室内耐火材料脱落问题的解决办法耐火材料的脱落主要是用户对耐火水泥的配置工艺不了解，配制的耐火水泥不符合要求，没有严格按照涂抹工艺和养护制度执行造成的。为解决这一问题，采用了新近研制出的新型耐火材料一陶瓷纤维。该纤维由耐火材料融化后吹成丝编制而成，其质量优良、比重小并富有弹性，便于安装。由于它具有抗热振、低热密、耐腐蚀、良好的绝热功能及保温性能，具有抗结晶粉化性能等特性，因此，可确保燃烧室的燃烧更加稳定，有利于生产。

　　增加文丘里的制造精度，提出更高的加工工艺要求；增加喉管的速度调节范围；为了避免高温烟气通过时引起的变形，在文丘里入口处增加预喷。

　　4结束语由于国家对冶金和矿山等行业的环保要求不断提高，使得4.3m焦炉机械的市场需求有所下降，但其环保产品的市场需求量还较大。随着*近国家针对焦炭行业出台的新政策，使得新一轮环保设备的研制开发呈现竞争之势。因此，这次对消烟车的研究与开发，不但填补了我公司在该产品上的环保领域的空白，而且为今后大型焦炉机械的环保研究奠定了基础，**推广价值。