通用减速机的一种新型输入轴安装结构

　　摘　要：在通用减速机系列化设计的过程中，为了实现箱体模块化设计理念，两种或者三种机型可以共用同一箱体。但是，随着减速机速比增大，级数增多，输入轴结构可能给实现箱体共用带来问题。本文结合作者公司的一项专利，提出了一种新型输入轴安装结构，并举例说明此结构如何克服箱体通用的局限性以及这种结构的优化性。
　　关键词：减速机；模块化；输入轴安装结构；优化
　　引言
　　通用减速机广泛应用于工业生产的各个领域，设计和制造技术比较成熟，标准化、系列化程度较高，为了节约成本和实现零部件通用，很多减速机制造厂商都在走模块化设计这条道路。箱体是减速机的重要零件，在两种或三种机型上实现共用同一箱体可以提高零部件互换性，缩短设计周期，同时节约成本。在设计过程中，由于结构或其他因素影响，实现箱体通用受到一些限制。本文主要研究在箱体通用前提下的输入轴安装结构。
　　1　问题提出
　　在通用减速机的平行轴减速机和直交轴减速机中，为了实现箱体模块化设计理念，两种机型可以设计共用同一箱体，如平行轴两级减速机与直交轴三级减速机可共用同一箱体。但是，当减速机速比增大，级数增多时，实现箱体共用就会有一定的局限性。以平行轴四级减速机与直交轴四级减速机共用同一箱体为例，一般地，平行轴四级减速机输入轴较细长，目前常采用图1中所示的安装结构，即：在箱体的左右两侧壁均制有轴承孔，在该轴承孔内安装轴承，输入轴的两端分别支撑安装在该轴承上。从图1中可见，由于两轴承的跨距L1较大，导致输入轴受力情况不良，在弯扭应力作用下，使用寿命受到一定影响；而且，输入轴较为细长，由于受加工条件的限制，通常轴类零件的长径比大于10时，加工存在较大难度，加工成本相应较高。 　　2　设计方案概述
　　为了在不改变箱体结构的前提下克服现有技术的不足，我公司根据以往经验设计出一种缩短轴承跨距、改善输入轴受载情况、提高输入轴安全系数及使用寿命的新型输入轴安装结构。如图2，新型输入轴安装结构中，输入轴6的右端通过轴承5被支撑在箱体2的右侧轴承孔上；输入轴6的左端通过轴承4被支撑在嵌套式轴承座3上；嵌套式轴承座3靠近安装轴承5的止口位置上制有径向通孔，保证轴承4润滑回油和安装，通孔的数目和直径大小视具体情况而定。嵌套式轴承座3的另一端过盈配合安装在短轴1的右端上，短轴1的左端过盈配合安装在箱体2的左侧轴承孔上。短轴1的结构可为实心或空心。当轴承座跨距L3较大，短轴需要相应地加长，为了节省材料可采用空心结构。短轴1和嵌套式轴承座3可以做成整体式，即一个单一零件。可根据实际情况选用整体式结构或分体式结构。 　　在减速机箱体共用、不改变箱体结构的前提下，这种结构由于左右两端轴承之间的跨距L2较原来常用结构中的L1大大缩短（L2＜L1），从而改善了输入轴的受载情况，载荷分布较均匀、更合理，使输入轴的安全系数明显提高，延长了轴的使用寿命；由于轴承跨距变短，输入轴相应变短，又解决了原来由于输入轴细长带来的加工问题，加工成本降低同时节省了材料，降低了材料成本。结语新型结构设计科学合理，缩短了轴承跨距，改善了输入轴受载情况，提高了输入轴安全系数并延长了其使用寿命，同时还具有结构简单实用、性能安全可靠、组装方便等优点。另一方面，在条件允许的情况下，这种结构设计为大型减速机输入轴维修替换提供一种可供参考的方法。