曲柄环板式减速机及其应用

曲柄环板式减速机的传动方式类似于少齿差行星传动，主要应用于桩工机械等设备，与相同减速比的其他型式减速机相比，具有结构简单、重量轻、传动效率高、传动平稳、输出轴刚度大、材质要求低等特点，近年来得到了快速的发展。

1、三环减速机的结构特点

本文以三环减速机为例对曲柄环板齿轮传动进行分析。三环减速机的结构特点是：具有功率分流、内齿啮合、多齿接触，因而具有较强的承载能力；克服了双环板和四环板式行星齿轮传动中存在的死点问题，减少了为解决死点问题而加入的外部辅助机构，单级传动比可以达到99；最大扭矩为1 000 kN·m；传动效率可以达到97%；同时进入啮合区的齿数可以达到18对；可靠性高。环板式行星齿轮传动如图1所示：内齿圈和齿轮在P点附近进入啮合；平行四杆机构ABCD以A和D为支点，以e为半径作圆周平动实现大传动比的减速。

2、三环减速机的工作原理

三环减速机工作原理如图2所示，三环减速机是由3个相位差依次为120°的内齿齿板1、2、3同时和一个输出齿轮4在3个位置(P1、P2、P3)啮合；3个内齿齿板的两端通过轴承分别固定在两根偏心轴6上，3个内齿齿板作同步运动，6个偏心套作为曲柄分别固定在两根偏心轴6上，一般情况作减速机使用，两侧的两根偏心轴6作为输入轴，也可以一根轴单独作为输入轴，轴5作为输出轴。

目前桩工机械上常用的三曲柄行星齿轮减速机由于结构和工况要求一般采用双轴输入，其结构如图3所示：6个偏心套7相当于摇臂，驱动内齿齿板1、2、3，由于两根输入轴6上输入的功率被分为3部分，分别通过3个内齿齿板传递给输出齿轮，降低了对内啮合齿轮的齿面要求，在加工过程中一般采用普通的ZG45钢经过简单的调质处理(HB 235~277)就可以满足强度要求。但是值得注意的是：内齿齿板1、2、3虽然内齿的基本参数均相同，但是由于3块内齿板的两端分别通过偏心套及轴承固定在2根输入轴上，内齿齿板同时和输出齿轮啮合，啮合位置相位差120°，因此内齿齿板的齿形位置在内齿齿板的圆周分布上应相互错开120°相位，设计、加工和装配过程中应特别注意。

图1 环板式行星齿轮传动简图

图2 三环减速机工作原理图

1、2、3. 内齿齿板  4. 输出齿轮   5. 输出轴  6. 偏心轴