專利名稱：少齒差平行傳動減速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機械傳動的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是擺線針輪行星傳動減速器、漸開線少齒差行星齒輪減速器。
在機械傳動中，應用最廣泛的二種傳動類型是(1)以漸開線圓柱齒輪為主的平行軸傳動(輸入軸和輸出軸平行，并相隔一段距離)，其主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，其主要缺點是傳動比小。(2)以少齒差行星傳動為主的同軸式傳動(輸入軸和軸出軸同軸線)，其主要優(yōu)點是傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕。其主要缺點是結(jié)構(gòu)復雜。因此，將上述二種傳動類型嫁接，即在平行軸傳動中嫁接少齒差行星傳動，或?qū)⑸冽X差行星傳動簡化成平行軸傳動，長期以來，是機械傳動領(lǐng)域一個很重要的課題。(參見《齒輪手冊》上冊第一篇第1章 機械工業(yè)出版社 1990年11月第一版)目前，在少齒差行星傳動中，普遍應用的有擺線針輪行星傳動減速器和漸開線少齒差行星齒輪減速器。它們都是由輸入機構(gòu)、少齒差行星齒輪機構(gòu)和輸出機構(gòu)三部分組成的。輸入機構(gòu)主要由偏心軸、轉(zhuǎn)臂軸承等零件所組成。少齒差行星齒輪機構(gòu)主要由針齒輪(或內(nèi)齒輪)、擺線輪(或行星輪)等零件所組成。輸出機構(gòu)較常用的有銷軸式輸出機構(gòu)、十字滑塊式輸出機構(gòu)、零齒差式輸出機構(gòu)、浮動盤式輸出機構(gòu)等。(參見《齒輪手冊》上冊第八篇第4章和第五章 機械工業(yè)出版社 1990年11月第一版)當原動力帶動偏心軸轉(zhuǎn)動時，擺線輪(或行星輪)中心孔內(nèi)的轉(zhuǎn)臂軸承也隨之轉(zhuǎn)動，于是，擺線輪(或行星輪)也隨轉(zhuǎn)臂軸承作公轉(zhuǎn)運動。由于行星齒輪機構(gòu)中的針齒輪(或內(nèi)齒輪)固定在機座上，又由于擺線輪(或行星輪)的齒數(shù)與針齒輪(或內(nèi)齒輪)的齒數(shù)被設(shè)計成很小的齒差且保持嚙合狀態(tài)，所以，擺線輪(或行星輪)作公轉(zhuǎn)運動的同時，又被迫沿自身軸線作反向低速自轉(zhuǎn)運動。對于擺線輪(或行星輪)來說，它既公轉(zhuǎn)又自轉(zhuǎn)的運動稱之為行星運動。利用一個輸出機構(gòu)將擺線輪(或行星輪)的自轉(zhuǎn)運動分離出來并傳遞給輸出軸，便可以得到輸出軸的低速轉(zhuǎn)動。這一完整的過程稱為減速運動。
上述擺線針輪行星傳動減速器和漸開線少齒差行星齒輪減速器的主要缺點是(1)減速器的輸入是由輸入軸(偏心軸)帶動轉(zhuǎn)臂軸承旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動擺線輪(或行星輪)作行星運動來實現(xiàn)的。因此，輸入軸和轉(zhuǎn)臂軸承必需安裝在擺線輪(或行星輪)的中心孔內(nèi)，并實現(xiàn)同軸式傳動。當輸入軸和輸出軸之間有中心距要求時，則必需通過其它機構(gòu)的轉(zhuǎn)換才能實現(xiàn)，這樣會帶來結(jié)構(gòu)更加復雜、成本增高、體積增大等許多缺陷。因此，在實際應用中極為少見。在共知的技術(shù)中，平行軸傳動的減速器主要有漸開線圓柱齒輪減速器和圓弧圓柱齒輪減速器。但是，其單級傳動比的最大值一般只有少齒差行星傳動減速器的1/14，當傳動比要求較大時，必需采用多級傳動，于是，減速器成本提高、體積和重量增加。
(2)減速器的輸出是通過一個輸出機構(gòu)將擺線輪(或行星輪)的行星運動中的自轉(zhuǎn)運動分離出來再傳遞給輸出軸來完成的。該輸出機構(gòu)制造和裝配都較為復雜，并使成本增高，體積增大，也是減速器經(jīng)常失效的部位。
(3)減速器的輸入軸和轉(zhuǎn)臂軸承的徑向尺寸受到擺線輪(或行星輪)中心孔直徑的限制，成為減速器承載能力受限制的重要因素。
(4)擺線輪(或行星輪)齒根圓的直徑受輸出機構(gòu)的影響，不能設(shè)計和制造成較小，因此，一對共軛的齒輪不能實現(xiàn)較少的齒數(shù)和較小的傳動比。
本發(fā)明的目的是提供一種少齒差平行傳動減速器。與傳統(tǒng)的少齒差行星傳動減速器相比，它實現(xiàn)了平行軸傳動，并簡化了結(jié)構(gòu)、降低了成本、提高了承載能力、還可以實現(xiàn)較小的傳動比。與傳統(tǒng)的平行傳動類減速器相比，它體積小、重量輕，并且用單級傳動就能實現(xiàn)較大的傳動比。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的減速器由一組傳動板輸入機構(gòu)和一組少齒差內(nèi)嚙合齒輪機構(gòu)兩部分組成。傳動板輸入機構(gòu)由主要零件輸入軸(偏心軸)、軸承、傳動板和二根(或二根以上)曲柄所組成。二根曲柄的偏心距與輸入軸上的偏心距相同。少齒差內(nèi)嚙合齒輪機構(gòu)由主要零件針齒輪(或內(nèi)齒輪)、擺線輪(或中心齒輪)、輸出軸所組成。在傳動板上最少有三個軸承孔，它們之間形成三角形位置關(guān)系。將輸入軸和滾子軸承安裝在傳動板上與輸入軸相隔一平行距離的一個軸承孔內(nèi)，將兩根曲柄的兩端安裝在減速器箱體上，其偏心部位和滾子軸承分別安裝在傳動板的另兩個軸承孔內(nèi)。將針齒輪(或內(nèi)齒輪)與傳動板相固聯(lián)或制造成整體，擺線輪(或中心齒輪)與輸出軸相固聯(lián)或制造成整體。將針齒輪(或內(nèi)齒輪)與擺線輪(或中心齒輪)保持內(nèi)嚙合。
當輸入軸轉(zhuǎn)動時，傳動板在輸入軸上滾子軸承的驅(qū)動下，在另兩個與輸入軸形成三角形位置關(guān)系的曲柄的制約下，傳動板被迫作公轉(zhuǎn)運動，于是，針齒輪(或內(nèi)齒輪)作公轉(zhuǎn)運動。又由于擺線輪(或中心齒輪)與針齒輪(或內(nèi)齒輪)保持內(nèi)嚙合，且擺線輪(或中心齒輪)的齒數(shù)與針齒輪(或內(nèi)齒輪)的齒數(shù)被設(shè)計成很小的齒差，因此，當針齒輪(或內(nèi)齒輪)公轉(zhuǎn)時，擺線輪(或中心齒輪)以及與其相固聯(lián)的輸出軸被迫作反向低速自轉(zhuǎn)運動，實現(xiàn)減速運動。
由于采用了上述方案，于是(1)少齒差內(nèi)嚙合齒輪機構(gòu)通過一塊傳動板和二根曲柄實現(xiàn)了輸入軸和輸出軸之間的平行傳動關(guān)系，且減速器不再需要獨立的輸出機構(gòu)，由擺線輪(或中心齒輪)以及與其固聯(lián)的輸出軸直接將自身的低速旋轉(zhuǎn)運動輸出。(2)既保留了傳統(tǒng)的少齒差行星傳動減速器傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點，又通過簡化結(jié)構(gòu)，降低了制造成本。(3)輸入軸和滾子軸承允許選用較大的直徑，使承載能力提高。(4)擺線輪(或中心齒輪)上不再需要與輸出機構(gòu)相關(guān)的軸銷孔，因此，擺線輪(或中心齒輪)允許設(shè)計成較少的齒數(shù)和較小的齒根圓直徑，實現(xiàn)較小的傳動比。擴大了少齒差行星傳動減速器的傳動比范圍。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。


圖1是本發(fā)明的傳動機構(gòu)簡圖。
圖2是本發(fā)明的一個實施例漸開線齒輪少齒差平行傳動減速器的剖面結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本發(fā)明的一個實施例漸開線齒輪少齒差平行傳動減速器的主視圖和左視圖。
圖4是本發(fā)明的一個實施例漸開線齒輪少齒差平行傳動和一對漸開線圓柱齒輪傳動組合成的同軸式漸開線齒輪少齒差減速器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明中的主要零件傳動板的零件示意圖。
圖6是本發(fā)明中的主要零件輸入軸的零件示意圖。
圖7是本發(fā)明中的主要零件曲柄的零件示意圖。
圖中1.內(nèi)齒輪 2.中心齒輪 3.輸出軸 4.箱體 5.滾子軸承 6.輸入軸7.傳動板 8.滾針軸承 9.曲柄 10.曲柄 11.擋圈在圖1、圖2和圖3中，原動力由輸入軸(6)輸入，經(jīng)過滾子軸承(5)驅(qū)動傳動板(7)運動。由于兩根曲柄(9)、(10)與輸入軸形成三角形位置關(guān)系，它們的偏心距又相同，且都以箱體(4)作為零件兩端的支承，因此，在傳動板的驅(qū)動下，曲柄被迫跟隨輸入軸作速度和方向完全相同的轉(zhuǎn)動，同時，該兩根曲柄也制約了傳動板的運動必然是以輸入軸上的偏心距為半徑的公轉(zhuǎn)運動。于是，內(nèi)齒輪(1)也隨傳動板作公轉(zhuǎn)運動。由于內(nèi)齒輪(1)與中心齒輪(2)始終保持內(nèi)嚙合，且中心齒輪的齒數(shù)少于內(nèi)齒輪的齒數(shù)(一般少1～5齒)，所以，當內(nèi)齒輪公轉(zhuǎn)時，中心齒輪被迫作反向低速旋轉(zhuǎn)運動，并由與其固聯(lián)的輸出軸(3)將運動輸出。完成減速運動。
在圖4中，原動力由一對漸開線圓柱齒輪輸入，再驅(qū)動少齒差平行傳動中的輸入軸轉(zhuǎn)動，將傳動板(7)和內(nèi)齒輪(1)制造成整體，將中心齒輪(2)和輸出軸(3)制造成整體，將曲柄(9)設(shè)計成二根或三根并且沿內(nèi)齒輪(1)圓周方向分布，于是，該減速器又成為同軸式傳動的漸開線齒輪少齒差減速器。
在圖5a中，傳動板上的軸承孔是三個，它們之間形成三角形位置關(guān)系。在圖5b中，傳動板上的軸承孔是四個，它們之間形成多邊形位置關(guān)系。在圖5c中，傳動板上的軸承孔是五個，其中安裝曲柄的四個軸承孔之間形成平行四邊形關(guān)系。
在圖6和圖7中，輸入軸上的偏心距與曲柄上的偏心距應保持一致。
權(quán)利要求
1.一種少齒差平行傳動減速器，其特征是由一組傳動板輸入機構(gòu)和一組少齒差內(nèi)嚙合齒輪機構(gòu)兩部分組成。傳動板輸入機構(gòu)由主要零件輸入軸(偏心軸)、軸承、傳動板和二根曲柄所組成。二根曲柄的偏心距與輸入軸上的偏心距相同。少齒差內(nèi)嚙合齒輪機構(gòu)由主要零件針齒輪(或內(nèi)齒輪)、擺線輪(或中心齒輪)、輸出軸所組成。在傳動板上最少有三個軸承孔，它們之間形成三角形位置關(guān)系。將輸入軸和滾子軸承安裝在傳動板上與輸入軸相隔一平行距離的一個軸承孔內(nèi)，將兩根曲柄的兩端安裝在減速器箱體上，其偏心部位和滾子軸承分別安裝在傳動板的另兩個軸承孔內(nèi)。將針齒輪(或內(nèi)齒輪)與傳動板相固聯(lián)或制造成整體，擺線輪(或中心齒輪)與輸出軸相固聯(lián)或制造成整體。將針齒輪(或內(nèi)齒輪)與擺線輪(或中心齒輪)保持內(nèi)嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的少齒差平行傳動減速器，其特征是針齒輪(或內(nèi)齒輪)和擺線輪(或中心齒輪)組成的共軛齒輪副，當齒形為針齒和擺線的等距線時，構(gòu)成擺線針輪少齒差平行傳動減速器；當齒形為漸開線時，構(gòu)成漸開線少齒差平行傳動減速器。也可以選用其它任意一種共軛齒形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的少齒差平行傳動減速器，其特征是曲柄可以設(shè)計成二根，也可以設(shè)計成多于二根。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的少齒差平行傳動減速器，可以與圓柱齒輪、傘齒輪、蝸輪蝸桿等傳動機構(gòu)組合成多級傳動的減速器，或者與同機構(gòu)組合成二級或三級少齒差平行傳動減速器?；蛘咴O(shè)計成二根以上(包括二根)輸出軸同時輸出。
全文摘要
一種用于機械傳動的少齒差平行傳動減速器,由一組傳動板輸入機構(gòu)和一組少齒差內(nèi)嚙合齒輪機構(gòu)兩部分組成。當帶偏心的輸入軸驅(qū)動傳動板運動時,傳動板在兩根曲柄的制約下,被迫作公轉(zhuǎn)運動。于是,與傳動板固聯(lián)的內(nèi)齒輪作公轉(zhuǎn)運動,并迫使與內(nèi)齒輪嚙合的中心齒輪軸自轉(zhuǎn)并直接將運動輸出。該發(fā)明使平行軸傳動減速器實現(xiàn)了大傳動比。并且結(jié)構(gòu)簡單、承載能力大、運動的平穩(wěn)性好、體積小、重量輕、噪音低。
文檔編號F16H57/02GK1385630SQ0111891
公開日2002年12月18日 申請日期2001年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月16日
發(fā)明者周永生 申請人:周永生