專利名稱:向控換擋減速機的制作方法
本實用新型屬于通用機械領(lǐng)域。
已知的園錐齒輪波導(dǎo)減速器，一般只有一種速度；已知的機械傳動變速裝置，體積較大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，一般不能利用控制輸入軸旋轉(zhuǎn)方向的辦法來實現(xiàn)換檔。本實用新型是在園錐齒輪波導(dǎo)減速器的基礎(chǔ)上，發(fā)展成為雙速，控制輸入軸的旋轉(zhuǎn)方向來實現(xiàn)換檔。體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便，可遠距離操縱。
圖1和圖2為向控換檔減速機的兩個主要剖面A－A和B－B。由輸入機構(gòu)Z，換檔機構(gòu)F，輸出機構(gòu)C，機座J四個部組成。
輸入軸(1)的偏角段，對稱于中心O點，十字軸(2)的中心也重合于O點。內(nèi)錐齒輪(31)和(32)形如寬邊草帽，帽頂有園孔，內(nèi)裝軸承；帽沿上兩個異形孔，以便輸出半軸(4)、(5)伸入并夾住十字軸(2)的兩個軸承；帽沿上沒有異形孔的部位，用螺栓夾住十字軸(2)的另外兩個軸承。這樣的結(jié)果是通過十字軸(2)把兩個內(nèi)錐齒輪(31)、(32)和兩個半軸(4)、(5)構(gòu)成萬向節(jié)。當輸入軸(1)旋轉(zhuǎn)時，內(nèi)錐齒輪(31)或(32)齒面上的質(zhì)點，圍繞中心O點按正弦波規(guī)律運動。內(nèi)錐齒輪(32)和錐齒輪(72)的錐頂點重合于O點，模數(shù)相同，園錐母線相等，但錐齒輪(72)的錐頂角較小，齒數(shù)少1－3齒，(被稱為“齒數(shù)差”)，所以，輸入軸(1)每旋轉(zhuǎn)一周，內(nèi)錐齒輪(32)則向前旋轉(zhuǎn)一個與“齒數(shù)差”相應(yīng)的角度，由于內(nèi)錐齒輪(32)與輸出半軸(5)是聯(lián)在一起的，所以，也同步向前旋轉(zhuǎn)一個相應(yīng)的角度，起到減速的作用。
傳動比的計算方法，遵守“少齒差傳動”速比計算法。設(shè)錐齒輪齒數(shù)為Z1，內(nèi)錐齒輪齒數(shù)為Z2，齒數(shù)差為△Z，則傳動比i＝ (Z1)/(Z2- Z1) ＝ (Z1)/(△Z)若齒數(shù)差△Z＝1，則傳動比i＝Z1換檔機構(gòu)F的螺旋滾筒(9)為一金屬園管，端部有端蓋(6)，以便固定園錐齒輪(71)和(72)。螺旋滾筒(9)的腰部有螺旋槽，其展開圖如E－E。滾銷(8)固定在殼體(13)上，但有套子的部份插入螺旋槽a－b中，套子和滾動體(10)起到減少摩擦的作用。
當輸入軸(1)開始反向旋轉(zhuǎn)時，通過嚙合齒面撥動螺旋滾筒(9)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，即出現(xiàn)軸向位移，原來嚙合中的錐齒輪退出嚙合，在助力器N的幫助下，另一端的錐齒輪進入嚙合。由于兩對嚙合件的傳動比不相同，就達到了換檔目的。
若齒高按2.5m設(shè)計，則兩個錐齒輪的錐頂距S＝O′O＝ (5m＋△b)/(Sinα)式中m——齒大端法向模數(shù)；△b——空檔間隙；α——錐頂角之一半；當換檔機構(gòu)貫性力不足時，無法度過空檔間隙，必須依靠助力器的力量，才能保證下一對錐齒輪進入嚙合。
如圖3所示，C－C圖為助力器運動圖。D－D為助力器主要剖視圖。助力器為一對彈簧伸縮管對稱安裝，伸縮內(nèi)管(16)用球鉸(20)球座(19)安裝在螺旋滾筒(9)上；而伸縮外管(17)用球鉸(20)球座(19)安裝在殼體(13)上。管內(nèi)裝有壓縮彈簧(18)。
螺旋滾筒(9)上任一質(zhì)點，相對于殼體產(chǎn)生螺旋運動，其軌跡為a－c－b，當?shù)谝粚Ш霞顺鰢Ш蠒r，軌跡為a－c，彈簧(18)被壓縮，即儲蓄了能量；當借貫性力度過C點后，彈簧使第二對嚙合件進入嚙合，實現(xiàn)換檔。
本實用新型可按需要設(shè)計立式、臥式、軸轉(zhuǎn)式、殼轉(zhuǎn)式等多種變型。
本實用新型除保留一般園錐齒輪波導(dǎo)減速器的優(yōu)點外，還獨具以下特點1、輸入軸和輸出軸都是簡單支承受力，強度、剛度很高。
2、輸入軸和輸出軸不僅同一軸線，而且同向旋轉(zhuǎn)。
3、改變輸入軸(原動機)的旋轉(zhuǎn)方向，即可換檔變速。若原動機為電機，只要切換電閘，即可換檔，易于遠距離操縱。若適當添配電氣元件，還可實現(xiàn)按負荷大小而自動換檔。
綜上所述，本實用新型特別適合于化工攪拌機、船舶起錨機、起重卷揚機等，需要正、反兩種方向、速度、扭矩頻繁變化的場合使用。
權(quán)利要求
1.向控換檔減速機，屬于通用傳動機械，在已知園錐齒輪波導(dǎo)減速器上，安裝兩對嚙合件，設(shè)置換檔機構(gòu)，通過對旋轉(zhuǎn)方向的改變來實現(xiàn)換檔變速，本實用新型的特征是換檔機構(gòu)設(shè)置在輸入機構(gòu)與殼體之間，由螺旋滾筒、端蓋、兩個錐齒輪組成一個空心園柱體；螺旋滾筒用金屬制成，腰部加工出螺旋槽，殼體伸出滾銷插入槽中，由滾動體減少摩擦，當輸入軸開始反向旋轉(zhuǎn)時，嚙合齒面撥動螺旋滾筒產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)同時軸向位移，借助于助力器的作用，使軸向位移等于兩個錐齒輪的錐頂距，實現(xiàn)換檔，助力器是用兩個直徑不等的盲孔管，分別用球鉸安裝在螺旋滾筒和殼體上，小管放入大管，內(nèi)置壓縮彈簧，彈簧在螺旋滾筒處于運動中點時壓縮儲能，過了中點即伸長，釋放能量，促成換檔。
2.權(quán)利要求
1所述的向控換檔減速機的特征是助力器可以用金屬彈簧，也可用液體氣壓儲能器儲能元件構(gòu)成，滾動體可用園球、柱其材料可用金屬、陶瓷，也可用塑料等，螺旋槽和滾銷可以互換安裝位置、也可用空向凸輪取代。
3.權(quán)利要求
1或2所述的向控換檔減速機的特征是機座和輸出軸可互換功能；把輸出軸固定，機殼即成為輸出扭矩的卷揚滾筒。
專利摘要
一種通用傳動機械。在已知圓錐齒輪波導(dǎo)減速器上，安裝兩對錐齒輪，增設(shè)螺旋換擋機構(gòu)，當改變原動機或輸入軸的旋轉(zhuǎn)方向時，主動錐齒輪的工作齒面，撥動換擋機構(gòu)沿著螺旋線運動，產(chǎn)生軸向位移，一對錐齒輪退出嚙合后，在助力器協(xié)助下，另一對錐齒輪進入嚙合，從而達到控向換擋的目的。本實用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊，換擋方便，可遠距離操縱等優(yōu)點。既可制成軸轉(zhuǎn)式也可制成殼轉(zhuǎn)式。添配相應(yīng)的電氣元件，還可實現(xiàn)自動換擋。特別適用于化工攪拌機、船舶起錨機、起重卷揚機等需要正、反兩種方向、速度、扭矩頻繁變化的傳動機械領(lǐng)域。
文檔編號F16H3/02GK87206868SQ87206868
公開日1988年7月13日 申請日期1987年4月23日
發(fā)明者袁正敏 申請人:袁正敏導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan