高有茂

（山东莱芜煤矿机械有限公司，山东 莱芜 271100）

少齿差行星减速器是少齿差行星齿轮传动中外置偏心轴形式的一种。如图1所示，当运动和动力从高速转臂轴1输入时，可带动三件内齿板2做平动。每件内齿板2相当于一个双曲柄平行四边形机构的连杆，三件内齿板2上的内齿同时与外齿轮3上的外齿相啮合，使运动和动力从外齿轮3输出，从而实现大传动比减速。少齿差行星减速器的三件内齿板2均布装配在两根转臂轴1上，呈120°相位差，则三件内齿板2与外齿轮3啮合的瞬时相位差也成120°，此时三件内齿板的轮齿相位差应满足的条件，称为装配条件。

1 内齿板的轮齿相位差的分析

在少齿差行星减速器中，内外齿轮的齿数差一般小于4。根据西北轻工业学院的研究及分析，内齿板的轮齿相位差的通式为 ：△Ф=2π（Z2-Z1）/3Z2。

（1）Z2-Z1=1时，如图1三件内齿板2（1）、2（2）、2（3）分别与外齿轮3在P1、P2、P3点啮合。由于内齿板比外齿轮多一个齿，因此第二件内齿板2（2）上应与外齿轮3在点P2相应的啮合点就滞后了1/3个周节（图1中顺时针方向表示滞后），这样就不能满足前述的装配条件。同样，内齿板2（3）上应与外齿轮3在点P3相对应的啮合点超前了1/3个周节。因此在插制时，第二件内齿板2（2）和第三件内齿板2（3）分别沿顺时针方向和逆时针方向预先转过1/3周节。所对应的圆心角△Ф=2π/3Z2（见图2）。而装配时按图1所示位置装配，则三件内齿板的轮齿相位必然满足装配条件。因此△Ф就称为少齿差行星减速器加工中满足装配条件的轮齿相位差。

（2）Z2-Z1=2时，△Ф=4π/3Z2。按照上述分析方法，在插制三件内齿板时，将内齿板2（2）和内齿板2（3）分别沿逆时针和顺时针方向预先转过1/3个周节，所对应的圆心角△Ф即可[1]。

（3）Z2-Z1=3时，△Ф=2π/Z2，此时三件内齿板的轮齿相位完全一致，即轮齿的相位差△Ф=0。

2 内齿板的工艺改进

在插制三片内齿板时，将他们按图2所示的方式加工。这样给插齿加工带来相当大的困难：①不易定位和装夹。②内齿板的长度，限制了插齿机的加工范围，提高了加工成本。为克服以上困难，将内齿板2改为内齿圈与齿板组装型，这样便大大降低了内齿板的加工难度[2]。其中内齿圈不但体积小，而且三件内齿圈与普通齿圈一样，不涉及任何定位与装夹的困难。

图1 内齿板与外齿轮及高速轴装配示意图

图2 三片内齿板轮齿相位的调整

3 内齿板装配定位工装的设计

为满足前述装配条件，利用渐开线圆柱齿轮的等分性原理，将满足装配条件的相位差△Ф在内齿圈与齿板装配过程中调整好。

以SHS-450-969为例，已知：模数m=7，齿数：Z1=57、Z2=58。则△Ф=2π/3Z2。

装配定位工装的设计如图3所示。

图3 装配定位工装

首先，设计双联齿轮1，用来定位和旋转内齿圈。其中Ⅰ齿用来定位内齿圈，并设计：模数m=7，齿数：ZⅠ=Z2=58；Ⅱ齿用来分度，使每转动一个齿所对应圆心角为△Ф，并设计：模数m=2.5，齿数ZⅡ=2π/（2π/3Z2）=3Z2=174。其次，设计一带有内齿的定位板2，并设计模数m=2.5，齿数Z=ZⅡ=174和2个定位销3，用来定位齿板及配合双联齿轮进行分度。

4 内齿板装配定位工装的使用

在装配内齿板时，在定位板1上任选一齿槽作标识A，分别在顺时针和逆时针相邻齿槽上作标识B和C。在双联齿轮Ⅱ齿的任一齿上作标识1。首先，组装内齿板2（1）：将双联齿轮Ⅱ齿上的标识A与定位齿板1的标识A对齐装入；将齿板用定位销2定好位；将内齿圈用双联齿轮Ⅰ齿定位后装在齿板上；将内齿圈与齿板配钻铰后打入稳销；将内齿板卸下。其次，组装内齿板2（2）：将双联齿轮Ⅱ齿上的标识A与定位齿板1的标识B对齐装入；将齿板用定位销2定好位；将内齿圈用双联齿轮Ⅰ齿定位后装在齿板上；将内齿圈与齿板配钻铰后打入稳销；将内齿板卸下。再次，组装内齿板2（3）：将双联齿轮Ⅱ齿上的标识A与定位齿板1的标识C对齐装入；将齿板用定位销2定好位；将内齿圈用双联齿轮Ⅰ齿定位后装在齿板上；将内齿圈与齿板配钻铰后打入稳销；将内齿板卸下。

将三件内齿板2（1）、2（2）、2（3）按上述方法（参照图3）装好，则齿板2（1）与2（2）、2（3）的相位差便为△Ф。然后再将内齿板2（1）、2（2）、2（3）重叠放置，并将内齿板2（2），2（3）分别沿顺时针、逆时针转过△Ф，便可得图2所示的插制位置图。

5 结语

将内齿板工艺改进后，利用装配定位工装对内齿圈与内齿板装配后，与插制位置图完全一致并满足前述装配条件。这样大大降低了插齿时的定位装夹的难度，同时也提高了生产效率和经济效益。因此内齿板工艺的改进和工装的设计在生产过程中具有较好的推广前景。