摘要：通過對(duì)普通減速機(jī)幾種輸出軸連接部分常見結(jié)構(gòu)的分析，結(jié)合每種輸出軸結(jié)構(gòu)在實(shí)際使用時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一種新型減速機(jī)輸出軸及其安裝附件，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、互換性好、安裝和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，適合模塊化生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：減速機(jī);輸出軸;安裝附件

0 ? ?引言

減速機(jī)是原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間獨(dú)立的閉式傳動(dòng)裝置[1-2]，用來降低轉(zhuǎn)速和增大轉(zhuǎn)矩，以滿足現(xiàn)場(chǎng)工作的需要，應(yīng)用極為廣泛。

隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，普通減速機(jī)的幾種輸出軸類型和加工精度已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有用戶的需求，因此，研發(fā)了一種新型減速機(jī)輸出軸，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、互換性好、安裝和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。

1 ? ?普通減速機(jī)常見輸出軸連接部分的結(jié)構(gòu)類型

1.1 ? ?常見輸出軸連接部分的6種結(jié)構(gòu)類型

常見輸出軸連接部分的6種結(jié)構(gòu)類型如圖1所示。

1.2 ? ?6種常見輸出軸連接部分結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）帶平鍵的圓柱實(shí)心軸。此種類型最為常見，其與工作機(jī)通過聯(lián)軸器連接，靠平鍵傳遞扭矩。優(yōu)點(diǎn)：安裝和維護(hù)方便，聯(lián)軸器的類型有多種選擇;缺點(diǎn)：占用空間較大。

（2）帶花鍵的實(shí)心軸。其與工作機(jī)通過特殊花鍵聯(lián)軸器連接，靠花鍵傳遞扭矩。優(yōu)點(diǎn)：安裝和維護(hù)方便;缺點(diǎn)：聯(lián)軸器選擇受限，占用空間較大。

（3）無鍵圓柱實(shí)心軸。其與工作機(jī)通過無鍵聯(lián)軸器連接，靠軸與聯(lián)軸器之間的過盈傳遞扭矩。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便;缺點(diǎn)：安裝和維護(hù)難度大，對(duì)連接零件加工精度要求較高。

（4）帶平鍵的圓柱空心軸。其與工作機(jī)直接連接，靠平鍵傳遞扭矩。優(yōu)點(diǎn)：占用空間較小;缺點(diǎn)：安裝和維護(hù)難度大，對(duì)零件加工精度要求較高。

（5）帶花鍵的圓柱空心軸。其與工作機(jī)直接連接，靠花鍵傳遞扭矩。優(yōu)點(diǎn)：占用空間較小;缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)零件加工精度要求較高。

（6）帶鎖緊盤的圓柱空心軸。其與工作機(jī)直接連接，靠鎖緊盤鎖緊傳遞扭矩。優(yōu)點(diǎn)：占用空間較小;缺點(diǎn)：安裝和維護(hù)難度大，對(duì)零件加工精度要求較高。

比較以上6種常見輸出軸連接部分的結(jié)構(gòu)類型可知，每種結(jié)構(gòu)都有一定的優(yōu)缺點(diǎn)，但它們都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，就是每一個(gè)類型的輸出軸在一臺(tái)減速機(jī)上只能做一個(gè)連接尺寸，安裝尺寸單一，不同的安裝尺寸就要設(shè)計(jì)不同的輸出軸，互換性差，不能滿足多樣化需求。在使用過程中，一旦連接部分損壞，就要更換整根輸出軸，成本較高。在更換過程中需要將減速機(jī)拆開，將輸出軸上的齒輪、定距環(huán)、軸承等零部件拆下來，然后再更換新的輸出軸，更換時(shí)還容易損壞軸承、油封等重要零部件?？偠灾僮鬟^程十分煩瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

2 ? ?新型減速機(jī)輸出軸及其安裝附件的設(shè)計(jì)

2.1 ? ?新型減速機(jī)輸出軸及其安裝附件的創(chuàng)新設(shè)計(jì)過程

選擇減速機(jī)，其中一個(gè)比較重要的因素就是減速機(jī)輸出軸的安裝連接尺寸，這個(gè)尺寸對(duì)用戶或配套設(shè)備廠家來說很重要。在某些特殊設(shè)備或特殊工況下，減速機(jī)是整套設(shè)備的核心部件，因此對(duì)減速機(jī)的連接要求可靠，占用空間小，同時(shí)又要求減速機(jī)安裝和維護(hù)方便。如今，減速機(jī)行業(yè)是一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)比較激烈的行業(yè)，要想在競(jìng)爭(zhēng)中取得一席之地，產(chǎn)品就要不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，只有如此，才能給企業(yè)不斷注入新的活力。

此新型減速機(jī)輸出軸是為滿足冶金設(shè)備傳遞動(dòng)力的需要而開發(fā)設(shè)計(jì)的，在帶鎖緊盤空心軸結(jié)構(gòu)上做了一些創(chuàng)新。

設(shè)計(jì)目的：適用于冶金設(shè)計(jì)院新開發(fā)的一套冶金設(shè)備，這套設(shè)備既有國(guó)外用戶，也有國(guó)內(nèi)用戶，國(guó)外用戶要求連接尺寸按英制設(shè)計(jì)，國(guó)內(nèi)用戶要求連接尺寸按公制設(shè)計(jì)。

配套廠家需求：工作機(jī)連接軸加工方便，且連接減速機(jī)的空間要求盡可能小。

結(jié)合幾種常見輸出軸的特點(diǎn)，優(yōu)先選擇帶鎖緊盤的空心軸。但是同一規(guī)格的減速機(jī)輸出軸內(nèi)孔尺寸有英制和公制兩種，在減速機(jī)設(shè)計(jì)中，帶鎖緊盤空心軸在國(guó)內(nèi)一般是按公制設(shè)計(jì)的;若客戶要求內(nèi)孔尺寸為英制，就要對(duì)內(nèi)孔尺寸進(jìn)行非標(biāo)設(shè)計(jì)，從而影響產(chǎn)品成本和生產(chǎn)周期，并使加工效率降低，不利于模塊化生產(chǎn)，安裝和維護(hù)成本也比較高。因此，研發(fā)一種新型減速機(jī)空心軸及其安裝附件，其能夠很好地滿足冶金設(shè)備不同用戶的多樣化設(shè)計(jì)要求，不僅節(jié)省了減速機(jī)的制造費(fèi)用，縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，同時(shí)也擴(kuò)大了減速機(jī)輸出軸的選型范圍。

2.2 ? ?新型減速機(jī)空心軸及其安裝附件的構(gòu)成

如圖2所示，新型減速機(jī)空心軸及其安裝附件主要由錐套1、空心軸2、鎖緊盤3、錐套4、鎖扣5等構(gòu)成。

空心軸2兩端內(nèi)孔帶有錐度;錐套1和錐套4的結(jié)構(gòu)是帶外錐并沿軸向開口，其錐度大小與空心軸2左右兩端的內(nèi)錐孔一致;內(nèi)徑尺寸大小根據(jù)用戶的軸徑尺寸大小進(jìn)行配合設(shè)計(jì)。

2.3 ? ?新型減速機(jī)空心軸及其安裝附件的特點(diǎn)

2.3.1 ? ?降低加工成本[3]

用戶軸兩端配合尺寸的公差范圍適當(dāng)增大，加工精度適當(dāng)降低即可滿足安裝使用要求，從而降低了用戶軸的加工成本。

2.3.2 ? ?實(shí)現(xiàn)不同軸徑的轉(zhuǎn)換

對(duì)不同規(guī)格的減速機(jī)或空心軸，通過更換兩端不同的錐套，就可以安裝軸徑尺寸在一定變化范圍內(nèi)的實(shí)心軸。用戶軸可在公制和英制標(biāo)準(zhǔn)中相互轉(zhuǎn)換。

2.3.3 ? ?安裝和維護(hù)方便

裝拆不會(huì)造成用戶軸和空心軸的磨損劃傷，長(zhǎng)時(shí)間使用后仍可輕松拆下，提高了設(shè)備維護(hù)的工作效率。

3 ? ?新型減速機(jī)空心軸及其安裝附件的使用方法

（1）將錐套1裝在用戶軸上并使其大端面與用戶軸軸肩接觸;

（2）將裝上錐套1的用戶軸穿過空心軸2;

（3）將錐套4從用戶軸端裝入，并使錐套1和錐套4的外錐面與空心軸2兩端的內(nèi)錐面結(jié)合，再用鎖扣鎖住用戶軸使錐套1和錐套4軸向固定;

（4）將鎖緊盤3按要求安裝到位，并預(yù)緊鎖緊盤3上的螺釘。

4 ? ?結(jié)語(yǔ)

這種帶鎖緊盤的新型減速機(jī)空心軸，具有結(jié)構(gòu)緊湊、互換性好、傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，適合大批量、模塊化生產(chǎn)。減速機(jī)同一個(gè)輸出軸通過更換不同內(nèi)徑尺寸的錐套就能滿足不同的用戶需要，用戶軸尺寸可以在公制和英制標(biāo)準(zhǔn)之間相互轉(zhuǎn)換。這種新型減速機(jī)空心軸錐套與用戶實(shí)心軸配合允許最大偏差在0.2 mm左右，用戶實(shí)心軸的加工精度控制在h11就可以滿足安裝要求，從而大幅降低了加工成本，提高了生產(chǎn)效率。該新型減速機(jī)空心軸及其安裝附件的成功研發(fā)，不僅使減速機(jī)具備了更高的適應(yīng)性和靈活性，還對(duì)提高減速機(jī)的通用性具有重要意義。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].4版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

[2] 《齒輪手冊(cè)》編委會(huì).齒輪手冊(cè)[M].2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

[3] 陳宏鈞.實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

收稿日期：2021-06-21

作者簡(jiǎn)介：謝尚軍（1982—），男，安徽臨泉人，機(jī)械工程師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。