同向平行三轴式传动齿轮箱论文和设计-邓建

全文摘要

本实用新型涉及一种同向平行三轴式传动齿轮箱，包括箱体，在箱体内设有输入轴、长输出轴、过渡轴、短输出轴以及设置在箱体外部的油泵头、油泵连接座，输入轴和长输出轴之间通过第一齿轮组啮合传动，长输出轴和过渡轴之间通过第二齿轮组啮合传动，过渡轴和短输出轴之间通过第三齿轮组啮合传动，输入轴、长输出轴、过渡轴通过安装孔可转动设置在箱体内，箱体内安装孔处设有密封盖；在输入轴的尾端设有油泵轴套，油泵头与油泵轴套传动连接，油泵头固定安装在油泵连接座上，油泵连接座固定安装于箱体侧壁上，输入轴在转动时能带动油泵头转动工作。本传动齿轮箱的体积紧凑，成本低，扭矩大，轴向推力大，适用于大型双螺杆挤出造粒机组。

主设计要求

1.一种同向平行三轴式传动齿轮箱，其特征在于：包括箱体，在箱体内设有输入轴、长输出轴、过渡轴、短输出轴以及设置在箱体外部的油泵头、油泵连接座，输入轴和长输出轴之间通过第一齿轮组啮合传动，长输出轴和过渡轴之间通过第二齿轮组啮合传动，过渡轴和短输出轴之间通过第三齿轮组啮合传动，输入轴、长输出轴、过渡轴通过安装孔可转动设置在箱体内，箱体内安装孔处设有密封盖；在输入轴的尾端设有油泵轴套，油泵头与油泵轴套传动连接，油泵头固定安装在油泵连接座上，油泵连接座固定安装于箱体侧壁上，输入轴在转动时能带动油泵头转动工作。

设计方案

2.如权利要求1所述的同向平行三轴式传动齿轮箱，其特征在于，所述输入轴、长输出轴、过渡轴与密封盖之间设有调整环，在位于箱体内的输入轴、长输出轴、过渡轴的轴体中套接有传动轴承，传动轴承固定安装在位于箱体内部的轴承座中。

3.如权利要求2所述的同向平行三轴式传动齿轮箱，其特征在于，所述第一齿轮组包括第一主动轮和第一从动轮，第一主动轮套设在输入轴中，第一从动轮套设在长输出轴中，第二齿轮组包括第二主动轮和第二从动轮，第二主动轮套设在长输出轴中，第二从动轮套设在过渡轴中，第三齿轮组包括第三主动轮和第三从动轮，第三主动轮套设在过渡轴中，第三从动轮套设在短输出轴中。

4.如权利要求3所述的同向平行三轴式传动齿轮箱，其特征在于，所述第一主动轮的基圆半径小于第一从动轮的基圆半径，第二主动轮的基圆半径小于第二从动轮的基圆半径，第三主动轮的基圆半径大于第三从动轮的基圆半径，第一主动轮、第一从动轮、第二主动轮、第二从动轮、第三主动轮和第三从动轮均采用人字齿轮，第三主动轮和第三从动轮的齿宽比第一主动轮、第一从动轮、第二主动轮、第二从动轮的齿宽大。

5.如权利要求4所述的同向平行三轴式传动齿轮箱，其特征在于，所述箱体采用分体铸造的箱体腔体和箱体顶盖，所述输入轴、长输出轴、过渡轴、短输出轴均设置在箱体腔体中，油泵头、油泵连接座设置在箱体腔体的外部，在箱体腔体的顶壁上开设有若干个定位孔，在箱体顶盖的盖口端部相应位置设有与定位孔相对应的能够插入定位孔中的定位销。

6.如权利要求5所述的同向平行三轴式传动齿轮箱，其特征在于，所述短输出轴设置于长输出轴与过渡轴之间，短输出轴与长输出轴相互平行，长输出轴与过渡轴的前端部相平齐，长输出轴与过渡轴的前端部均设有密封盖，过渡轴的后端部设有密封盖，短输出轴的前端部位于箱体腔体中，短输出轴与长输出轴的后端部的结构相同且相平齐，并且短输出轴与长输出轴的后端部从箱体腔体中伸出，在箱体腔体的相应位置设置安全罩，将短输出轴与长输出轴的后端部的延伸部分设置于安全罩内。

7.如权利要求6所述的同向平行三轴式传动齿轮箱，其特征在于，所述箱体的形状为L形。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及双螺杆挤出机传动系统设备技术领域，尤其涉及一种同向平行双螺杆挤出机传动齿轮箱。

背景技术

大功率、大扭矩、大轴向推力、小中心距齿轮传动箱是大型双螺杆挤出造粒机组的关键部分，其性能的好坏，直接影响挤出造粒机组生产效率和寿命。目前同向平行双螺杆挤出机传动齿轮箱需要在有限体积下，实现特定转速比、同转向、等转速和一定中心矩约束的双轴扭输出，其结构复杂，分析设计难度大。目前国内市场上同向平行双螺杆挤出机齿轮箱传动系统的设计大部分使用的是上世纪90年代引进的国外技术，其齿轮传动系统大多采用整体三轴式，由于材料及生产工艺的差别，普遍存在扭矩低、可靠性差、噪音大、容易渗漏油等缺陷。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于双螺杆挤出机的同向平行三轴式传动齿轮箱，该齿轮箱的体积紧凑、质量较轻、生产和使用成本低，能够有效克服现有传动齿轮箱所存在的扭矩低、可靠性差、噪音大、容易渗漏油等缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种同向平行三轴式传动齿轮箱，包括箱体，在箱体内设有输入轴、长输出轴、过渡轴、短输出轴以及设置在箱体外部的油泵头、油泵连接座，输入轴和长输出轴之间通过第一齿轮组啮合传动，长输出轴和过渡轴之间通过第二齿轮组啮合传动，过渡轴和短输出轴之间通过第三齿轮组啮合传动，输入轴、长输出轴、过渡轴通过安装孔可转动设置在箱体内，箱体内安装孔处设有密封盖；在输入轴的尾端设有油泵轴套，油泵头与油泵轴套传动连接，油泵头固定安装在油泵连接座上，油泵连接座固定安装于箱体侧壁上，输入轴在转动时能带动油泵头转动工作。

作为本实用新型的一种改进，所述输入轴、长输出轴、过渡轴与密封盖之间设有调整环，在位于箱体内的输入轴、长输出轴、过渡轴的轴体中套接有传动轴承，传动轴承固定安装在位于箱体内部的轴承座中。

作为本实用新型的一种改进，所述第一齿轮组包括第一主动轮和第一从动轮，第一主动轮套设在输入轴中，第一从动轮套设在长输出轴中，第二齿轮组包括第二主动轮和第二从动轮，第二主动轮套设在长输出轴中，第二从动轮套设在过渡轴中，第三齿轮组包括第三主动轮和第三从动轮，第三主动轮套设在过渡轴中，第三从动轮套设在短输出轴中。

作为本实用新型的一种改进，所述第一主动轮的基圆半径小于第一从动轮的基圆半径，第二主动轮的基圆半径小于第二从动轮的基圆半径，第三主动轮的基圆半径大于第三从动轮的基圆半径，第一主动轮、第一从动轮、第二主动轮、第二从动轮、第三主动轮和第三从动轮均采用人字齿轮，第三主动轮和第三从动轮的齿宽比第一主动轮、第一从动轮、第二主动轮、第二从动轮的齿宽大。

作为本实用新型的一种改进，所述箱体采用分体铸造的箱体腔体和箱体顶盖，所述输入轴、长输出轴、过渡轴、短输出轴均设置在箱体腔体中，油泵头、油泵连接座设置在箱体腔体的外部，在箱体腔体的顶壁上开设有若干个定位孔，在箱体顶盖的盖口端部相应位置设有与定位孔相对应的能够插入定位孔中的定位销。

作为本实用新型的一种改进，所述短输出轴设置于长输出轴与过渡轴之间，短输出轴与长输出轴相互平行，长输出轴与过渡轴的前端部相平齐，长输出轴与过渡轴的前端部均设有密封盖，过渡轴的后端部设有密封盖，短输出轴的前端部位于箱体腔体中，短输出轴与长输出轴的后端部的结构相同且相平齐，并且短输出轴与长输出轴的后端部从箱体腔体中伸出，在箱体腔体的相应位置设置安全罩，将短输出轴与长输出轴的后端部的延伸部分设置于安全罩内。

作为本实用新型的一种改进，所述箱体的形状为L形。

相对于现有技术，本实用新型所提出的同向平行三轴式传动齿轮箱整体结构设计巧妙，结构合理稳定，体积紧凑，质量较轻，密封性好，生产和使用成本低，通过在箱体中输入轴、长输出轴、过渡轴、短输出轴及第一至第三齿轮组的结构布局有效提高了传动箱的扭矩和轴向推力，并且有效缩小了传动箱的中心距，能够有效克服现有传动齿轮箱所存在的扭矩低、可靠性差、噪音大、容易渗漏油等缺陷；同时由于在输入轴的尾端设有油泵轴套，油泵头与油泵轴套传动连接，油泵头固定安装在油泵连接座上，油泵连接座固定安装于箱体侧壁上，输入轴在转动时能带动油泵头转动工作，从而达到循环箱体内润滑油的作用，有效替代油泵电机，大大简化了传动齿轮箱结构的同时也有效降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型的同向平行三轴式传动齿轮箱结构示意图。

图2为本实用新型的输入轴与油泵头连接结构示意图。

图中：1-输入轴，2-长输出轴，3-过渡轴，4-短输出轴，5-油泵连接座，6-油泵头，7-油泵轴套，8-箱体，9-第一齿轮组，10-第二齿轮组，11-第三齿轮组，12-密封盖，13-传动轴承，14-轴承座，15-定位孔，16-安全罩。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图对本实用新型作进一步描述和介绍。

大功率、大扭矩、大轴向推力、小中心距齿轮传动箱是大型双螺杆挤出造粒机组的关键部分，其性能的好坏，直接影响挤出造粒机组生产效率和寿命。由于造粒机组中的输出轴的中心距受到双螺杆中心距的限制，中心距不能大，这样就给齿轮传动箱的结构设计造成很大的困难。为了能实现正常传动，则必须设计特殊的传动形式。

如图1所示，为本实用新型提出的一种新型结构的同向平行三轴式传动齿轮箱，包括箱体8，在箱体8内设有输入轴1、长输出轴2、过渡轴3、短输出轴4以及设置在箱体8外部的油泵头6、油泵连接座5，输入轴1和长输出轴2之间通过第一齿轮组9啮合传动，长输出轴2和过渡轴3之间通过第二齿轮组10啮合传动，过渡轴3和短输出轴4之间通过第三齿轮组11啮合传动，输入轴1、长输出轴2、过渡轴3通过安装孔可转动设置在箱体8内，箱体8内安装孔处设有密封盖12；在输入轴1的尾端设有油泵轴套7，油泵头6与油泵轴套7传动连接，油泵头6固定安装在油泵连接座5上，油泵连接座5固定安装于箱体8侧壁上，输入轴1在转动时能带动油泵头6转动工作。

本传动齿轮箱的扭矩是由输入轴1通过第一齿轮组9传递至长输出轴2，并为了达到两路传递的扭矩尽可能接近，在长输出轴2上加工齿轮，使得长输出轴2与过渡轴3之间通过第二齿轮组10进行扭矩传递，与此同时，过渡轴3与短输出轴4之间通过第三齿轮组11进行扭矩传递；另外，输入轴1在转动时，设置于输入轴1端部的油泵连接座5上的油泵头6会随同输入轴1一同转动，使得油泵头6可在不需要油泵电机的情况下，循环整个冷却系统，从而有效降低了传动齿轮箱的制造成本。

所述输入轴1、长输出轴2、过渡轴3与密封盖12之间设有调整环，在位于箱体8内的输入轴1、长输出轴2、过渡轴3的轴体中套接有传动轴承13，传动轴承13固定安装在位于箱体8内部的轴承座14中。通过轴承座14对传动轴承13进行固定支撑，并对输入轴1、长输出轴2、过渡轴3进行传动支撑，确保输入轴1、长输出轴2、过渡轴3的传动平稳性。

所述第一齿轮组9包括第一主动轮和第一从动轮，第一主动轮套设在输入轴1中，第一从动轮套设在长输出轴2中，第二齿轮组10包括第二主动轮和第二从动轮，第二主动轮套设在长输出轴2中，第二从动轮套设在过渡轴3中，第三齿轮组11包括第三主动轮和第三从动轮，第三主动轮套设在过渡轴3中，第三从动轮套设在短输出轴4中。

所述第一主动轮的基圆半径小于第一从动轮的基圆半径，第二主动轮的基圆半径小于第二从动轮的基圆半径，第三主动轮的基圆半径大于第三从动轮的基圆半径，第一主动轮、第一从动轮、第二主动轮、第二从动轮、第三主动轮和第三从动轮均采用人字齿轮，第三主动轮和第三从动轮的齿宽比第一主动轮、第一从动轮、第二主动轮、第二从动轮的齿宽大，这样，第一至第三齿轮组11采用人字形齿轮传动结构，从而能够消除每个齿轮组所在的对轴上的横向力，使得轴向载荷小，从而增强输入轴1、长输出轴2、过渡轴3及短输出轴4的承载能力，使得输入轴1、长输出轴2、过渡轴3及短输出轴4之间传动平稳。

所述箱体8的形状为L形，以利于输入轴1、长输出轴2、过渡轴3、短输出轴4及油泵头6的结构布局，并使得整个传动齿轮箱的结构紧凑，缩小其体积。所述箱体8采用分体铸造的箱体8腔体和箱体8顶盖，所述输入轴1、长输出轴2、过渡轴3、短输出轴4均设置在箱体8腔体中，油泵头6、油泵连接座5设置在箱体8腔体的外部，在箱体8腔体的顶壁上开设有若干个定位孔15，在箱体8顶盖的盖口端部相应位置设有与定位孔15相对应的能够插入定位孔15中的定位销。如此结构的箱体8设计便于拆卸组装维护，并且易于制造实现。

所述短输出轴4设置于长输出轴2与过渡轴3之间，短输出轴4与长输出轴2相互平行，长输出轴2与过渡轴3的前端部相平齐，长输出轴2与过渡轴3的前端部均设有密封盖12，过渡轴3的后端部设有密封盖12，短输出轴4的前端部位于箱体8腔体中，这样的结构布局能够进一步提高箱体8的结构紧凑性，缩小体积的同时能够减轻其重量。短输出轴4与长输出轴2的后端部的结构相同且相平齐，并且短输出轴4与长输出轴2的后端部从箱体8腔体中伸出，在箱体8腔体的相应位置设置安全罩16，将短输出轴4与长输出轴2的后端部的延伸部分设置于安全罩16内，安全罩16能够提高短输出轴4与长输出轴2的使用安全性，并能延长短输出轴4与长输出轴2的使用寿命。

本实用新型所提出的同向平行三轴式传动齿轮箱一方面在满足传动性能要求的前提下，各个零部件具有足够的强度、刚度及使用寿命，并使得各零部件的力学指标均衡，保证齿轮箱能够正常使用；另一方面是在满足传动性能的前提下，尽可能使得齿轮箱的体积更小、质量更轻、生产及使用成本更低，因而将输入轴1与油泵头6进行联动传动，来替代现有油泵电机而达到降低成本的作用。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

设计图

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主设计要求

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