專利名稱:軸裝式nn型少齒差行星減速器的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種軸裝式NN型少齒差行星減速器。
少齒差行星減速器通常指的是N型及NN型漸開線齒輪行星減速器。由于具有一系列優(yōu)點(diǎn)，少齒差行星減速器應(yīng)用日益廣泛。國外如日本已有系列產(chǎn)品。國內(nèi)近年來進(jìn)行了大量的理論與試驗(yàn)研究工作，現(xiàn)已著手制訂系列標(biāo)準(zhǔn)。但是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面現(xiàn)有的絕大部分產(chǎn)品都沒有脫離采用實(shí)心輸出軸并用兩個(gè)軸承支撐、借助于底座或端部法蘭安裝的傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。這種結(jié)構(gòu)的主要缺點(diǎn)是軸向尺寸較大，特別是帶底座的形式，必須有安裝基礎(chǔ)。國內(nèi)的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊、機(jī)械工程手冊、相繼發(fā)表的有關(guān)論文、甚至關(guān)于少齒差傳動(dòng)的僅有的兩本專著(1978年出版的《漸開線少齒差行星齒輪減速器》和1982年出版的馮澄宙教授所著《漸開線少齒差行星傳動(dòng)》)都引用了絕大部分相同的結(jié)構(gòu)圖例來反映迄今為止少齒差傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展?fàn)顩r。雖然也有個(gè)別孔輸出的特例，但未曾發(fā)現(xiàn)軸裝式少齒差行星減速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。近年來僅見的只有一項(xiàng)美國減速器專利［類號(hào)74／805，(F16HI／28，№4235129，申請78.3.30，№891759，公布80.11.25)］為軸裝式N型少齒差減速器。但獲得專利權(quán)的此項(xiàng)設(shè)計(jì)由于結(jié)構(gòu)方面的原因，齒輪節(jié)徑受到限制，受力情況不佳，承載能力難于提高，而且該設(shè)計(jì)只能用油脂潤滑等諸方面的原因，因此只適合用于很小功率的傳動(dòng)裝置。
本實(shí)用新型的主要目的在于改變傳統(tǒng)的輸出軸于一側(cè)用兩個(gè)軸承支撐的方式，壓縮軸向尺寸，并實(shí)現(xiàn)中空通孔輸出軸結(jié)構(gòu)，取消安裝基礎(chǔ)，以便用于斗式提升機(jī)，膠帶及板式運(yùn)輸機(jī)等多種機(jī)械設(shè)備，從而簡化和減小驅(qū)動(dòng)裝置。
本實(shí)用新型的傳動(dòng)原理如圖1和圖3所示，均通過二級(jí)少齒差內(nèi)嚙合園柱齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)減速，故稱之為NN型少齒差傳動(dòng)。其中圖1所示為外齒輪輸出，適用于傳動(dòng)比≤30的場合；圖3所示為內(nèi)齒輪輸出，其傳動(dòng)比范圍為30～100為宜，用于傳遞運(yùn)動(dòng)的甚至可高達(dá)10000。設(shè)各齒輪的齒數(shù)分別為Z1、Z2、Z3、Z4(見圖1和圖3)，輸入軸用H表示，則圖1與圖3的傳動(dòng)比計(jì)算式為iH1＝ (Z1Z3)/(Z1Z3- Z2Z4)本實(shí)用新型由輸入偏心軸、中空通孔輸出軸、箱體、箱蓋、通孔端蓋、固定內(nèi)齒輪、雙聯(lián)齒輪、輸出齒輪、軸承、三角皮帶輪和平衡重等基本零件組成。本實(shí)用新型的基本特點(diǎn)是(1)輸出軸為帶有平鍵槽或內(nèi)花鍵的通孔中空軸。將此通孔套入被驅(qū)動(dòng)的主軸并固定箱體，即可通過鍵聯(lián)接傳遞動(dòng)力；也可采用無鍵聯(lián)接來傳遞動(dòng)力。
(2)輸入軸實(shí)為包容輸出軸的中空偏心套，并通過置于內(nèi)孔中的兩個(gè)或一個(gè)滾針軸承支撐在中空輸出軸上。輸入偏心套支撐在輸出軸部位的外園柱面與內(nèi)孔不同心，存在一個(gè)偏心距e。其外園柱面上安裝一個(gè)滾針軸承，也可安裝兩個(gè)滾子或球軸承。軸承外園柱面上套裝雙聯(lián)行星齒輪。行星輪的外齒與固定內(nèi)齒輪嚙合，構(gòu)成第一對齒輪付。在輸出側(cè)的另一對齒輪付有二種形式，一種是行星輪上的內(nèi)齒與置于輸出軸上的外齒輪嚙合，構(gòu)成外齒輪輸出NN型傳動(dòng)(見圖1和圖2)；另一種是行星輪上的外齒與置于輸出軸上的內(nèi)齒嚙合構(gòu)成內(nèi)齒輪輸出NN型傳動(dòng)(見圖3和圖4)。
(3)為便于安裝和節(jié)省好材料，固定內(nèi)齒輪單獨(dú)作成一件，并用螺栓與箱體、箱蓋把合到一起。
(4)為了縮短軸向尺寸，減輕重量并改善零件的受力情況，將三角皮帶輪輪轂裝入輸入偏心套并用螺栓將二者聯(lián)接起來。
(5)為便于調(diào)整平衡塊質(zhì)量，將其置于三角皮帶輪輻板的外側(cè)。
(6)為獲得良好的工藝性，輸出齒輪單獨(dú)作成一件，通過鍵或過盈聯(lián)接套裝在輸出軸上。
(7)固定內(nèi)齒輪、箱體、箱蓋用螺栓把合后用兩個(gè)軸承分別支撐到偏心套和輸出齒輪或輸出軸上。
(8)為改善零件的加工工藝性能，各軸承均采用彈性擋圈固定而不在有關(guān)零件上制作固定用擋邊。
下面分別給出外齒輪輸出(圖2)和內(nèi)齒輪輸出(圖4)的應(yīng)用實(shí)例，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)。圖2和圖4所示均為本實(shí)用新型的軸向剖面圖。
輸入偏心套3通過置于其內(nèi)孔中，并用隔離套圈27、28隔開的兩個(gè)滾針軸承22支撐在中空輸出軸33上。輸出側(cè)滾針軸承22的外圈和內(nèi)圈分別設(shè)孔用彈性擋圈31和定位套32，以防軸承串動(dòng)。偏心套3安裝滾針軸承22部位的外園柱面與輸出軸33不同心，偏離一個(gè)距離e。偏心外園柱面上安裝滾針軸承(或滾子及球軸承)26，其外圈上套裝雙聯(lián)行星齒輪4。軸承26以采用外圈帶雙擋邊，內(nèi)圈帶單擋邊并帶平擋圈的30400型長園柱滾子軸承較合適，但目前國內(nèi)尚無可供選用的產(chǎn)品。此處采用了僅外圈帶雙擋邊的滾針軸承。為防止雙聯(lián)行星輪串動(dòng)，外圈設(shè)擋蓋25及孔用彈性擋圈24，同時(shí)在偏心套3的外園柱面上軸承26的兩側(cè)各設(shè)一個(gè)擋圈23，并用軸用彈性擋圈30來固定。由于軸承26外圈端面與擋圈23間需要一定間隙，因此在軸承26內(nèi)圈端面處需有一很薄的墊圈29。雙聯(lián)行星輪4輸入側(cè)的外齒與固定內(nèi)齒輪5嚙合。輸出側(cè)的內(nèi)齒與輸出軸上的外齒(圖2)或輸出側(cè)的外齒與輸出軸上的內(nèi)齒(圖4)相嚙合。固定內(nèi)齒輪5與位于輸出側(cè)的箱體2和輸入側(cè)的箱蓋9用長螺栓6及墊圈7、螺母8把合固定，并用2個(gè)軸承20支撐在輸出齒輪1和偏心套3上。軸承的內(nèi)外圈分別用軸用彈性擋圈19和孔用彈性擋圈21及通孔蓋11固定，以保持各零件間固定不變的相對位置。通孔蓋11用螺栓10上到箱體2和箱蓋9上。該二通孔蓋及偏心套3內(nèi)孔中分別安設(shè)油封15及16，以防止漏油。輸出齒輪1套裝到輸出軸33的外園柱面上，兩者用平鍵34固定，也可用過盈聯(lián)接。三角皮帶輪14的輪轂插入偏心套3與輸出軸33同心的內(nèi)孔中，并用螺栓18及墊圈17固定。為平衡減速器內(nèi)部的偏質(zhì)量并便于調(diào)整，于皮帶輪14輻板外側(cè)安設(shè)平衡重12并用螺栓13來固定。
動(dòng)力經(jīng)三角皮帶輪傳給偏心套，偏心套旋轉(zhuǎn)便使雙聯(lián)行星齒輪圍繞主軸線(輸入和輸出)和本身軸線公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)。由于減速器的二對齒輪付內(nèi)外齒輪均有齒數(shù)差，故由二對齒輪付構(gòu)成的NN型嚙合齒輪機(jī)構(gòu)作差動(dòng)運(yùn)動(dòng)。最終的減速運(yùn)動(dòng)經(jīng)置于輸出軸上的輸出齒輪輸出。輸出側(cè)的齒輪付也可設(shè)計(jì)成齒數(shù)差為零，此時(shí)可視此NN型傳動(dòng)為具有零齒差輸出機(jī)構(gòu)的N型傳動(dòng)。
當(dāng)傳遞動(dòng)力時(shí)，減速器箱體將因承受轉(zhuǎn)矩而發(fā)生旋轉(zhuǎn)，因此需通過箱體輸出側(cè)端部的螺孔，用螺栓將箱體與被驅(qū)動(dòng)設(shè)備的固定機(jī)座相聯(lián)?；蛘?，也可以在本實(shí)用新型減速器箱體的外園柱面上做出一對耳子，用拉桿來克服旋轉(zhuǎn)力矩(圖5)。此外，在必要時(shí)，也可以在被驅(qū)動(dòng)的主軸端部作出螺孔，用螺栓和壓蓋進(jìn)行軸向固定，以防止減速器套到被驅(qū)動(dòng)主軸上以后發(fā)生軸向串動(dòng)。
在將本實(shí)用新型(圖2、圖4)用于傳動(dòng)裝置時(shí)，其總傳動(dòng)比應(yīng)為減速器本身的傳動(dòng)比iH1與其三角皮帶輪14和不包括在本實(shí)用新型以內(nèi)的主動(dòng)三角皮帶輪構(gòu)成的三角皮帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比的乘積。這樣，在本實(shí)用新型的傳動(dòng)比iH1固定的情況下，也可以通過改變主動(dòng)三角皮帶輪的直徑來獲得各種各樣的總傳動(dòng)比。本實(shí)用新型亦可設(shè)計(jì)成其它形式。例如，在箱蓋9上作出法蘭，并將偏心套3的輸入端作成齒輪聯(lián)軸器、花鍵或采用其它聯(lián)接形式，便可將驅(qū)動(dòng)電機(jī)與本實(shí)用新型直聯(lián)。在箱體的輸出端也可作成大法蘭，以便和工作機(jī)直聯(lián)。
本實(shí)用新型齒輪付的幾何及強(qiáng)度計(jì)算與一般少齒差傳動(dòng)沒有什么區(qū)別，可參考有關(guān)資料進(jìn)行；其余零件亦采用機(jī)械零件常用計(jì)算方法，無需贅述。
綜合起來，與現(xiàn)有少齒差行星減速器相比，本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)或積極效果。
(1)由于實(shí)現(xiàn)了軸裝式新結(jié)構(gòu)，不僅安裝維修方便，并因而取消了安裝基礎(chǔ)。
(2)由于本實(shí)用新型改變了輸出軸傳統(tǒng)的安裝方式，使其結(jié)構(gòu)極為緊湊，軸向尺寸大大縮短。
(3)在本實(shí)用新型應(yīng)用實(shí)例中，由于采用三角皮帶輪而便于任意調(diào)整傳動(dòng)比。同時(shí)，由于三角皮帶輪的特殊設(shè)計(jì)，其軸向尺寸亦得以進(jìn)一步壓縮。
(4)由于本實(shí)用新型將少齒差傳動(dòng)中傳統(tǒng)的輸入偏心軸改為偏心套，這采用電動(dòng)機(jī)直聯(lián)帶來極大方便，因?yàn)槠奶椎妮斎攵丝梢苑奖愕夭扇〔煌穆?lián)接形式。
(5)由于本實(shí)用新型有意不采取在加工上有一定難度或較為麻煩的銷軸式、浮動(dòng)盤式、滑塊式或零齒差式(需作切向變位)輸出機(jī)構(gòu)，直接通過齒輪來實(shí)現(xiàn)減速和動(dòng)力輸出，因而本實(shí)用新型對加工方面的要求是最低的，最容易推廣。除偏心套加工略顯復(fù)雜外，其余零件均無困難。對齒輪加工而言，一臺(tái)Y54A型插齒機(jī)便可滿足本實(shí)用新型一般常用產(chǎn)品的加工要求。
(6)由于本實(shí)用新型將平衡重放在皮帶輪輻板的外側(cè)，為組裝時(shí)進(jìn)行平衡帶來極大方便。
(7)和前述獲得美國專利權(quán)的N型軸裝式減速器相比，本實(shí)用新型由于本身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的優(yōu)點(diǎn)和可用潤滑油來潤滑，因而可以傳遞較大的功率。
(8)由于本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，使其體積和重量都得到進(jìn)一步壓縮。
權(quán)利要求
1.一種由雙內(nèi)嚙合齒輪付構(gòu)成的軸裝式NN型小齒差行星減速器，該減速器由固定內(nèi)齒輪、雙聯(lián)行星輪、輸出齒輪、輸出軸、輸入偏心軸、箱體、箱蓋、三角皮帶輪、平衡重、支撐軸承等基本零件組成。其特征是輸出軸為中空通孔輸出軸，輸入軸為包容輸出軸的中空偏心套，并通過置于其內(nèi)孔中的軸承支撐在中空輸出軸上。偏心套支撐在輸出軸部位的外園柱面與內(nèi)孔不同心，存在一個(gè)偏心距e。偏心的外園柱面上安裝一個(gè)滾針軸承，軸承外園柱面上套裝雙聯(lián)行星齒輪。行星輪的外齒與固定內(nèi)齒輪嚙合構(gòu)成第一對齒輪付。雙聯(lián)行星輪的另一齒輪與輸出齒輪嚙合構(gòu)成齒輪輸出NN型傳動(dòng)。固定內(nèi)齒輪、箱體、箱蓋用螺栓把合后，用兩個(gè)軸承分別支撐到偏心套和輸出齒輪上。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的減速器，其特征在于輸出側(cè)的另一對齒輪付形式之一為行星輪上的內(nèi)齒輪與置于輸出軸上的外齒輪嚙合，構(gòu)成外齒輪輸出NN型傳動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的減速器，其特征在于輸出側(cè)另一對齒輪付形式之二為行星輪上的外齒輪與置于輸出軸上的內(nèi)齒輪嚙合，構(gòu)成內(nèi)齒輪輸出NN型傳動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1至3中任意一項(xiàng)所述的減速器，其特征在于固定內(nèi)齒輪單獨(dú)做成一件，并用螺栓把合在箱體、箱蓋之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1至3中任意一項(xiàng)所述的減速器，其特征在于將三角皮帶輪輪轂裝入輸入偏心套，并用螺栓將二者聯(lián)接起來。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1至3中任意一項(xiàng)所述的減速器，其特征在于將平衡塊置于三角皮帶輪輻板的外側(cè)，以便利組裝時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1至3中任意一項(xiàng)所述的減速器，其特征在于輸出齒輪單獨(dú)作成一件，通過鍵聯(lián)接套裝到輸出軸上。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1至3中任意一項(xiàng)所述的減速器，其特征在于輸出齒輪單位獨(dú)作成一件，通過過盈聯(lián)接套裝到輸出軸上。
專利摘要
本實(shí)用新型涉及一種傳動(dòng)比范圍寬廣且容易制造的軸裝式NN型少齒差行星減速器。該減速器改變傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，以輸入偏心套包容輸出軸，不僅實(shí)現(xiàn)了中空通孔輸出軸結(jié)構(gòu)，而且軸向尺寸大大縮短，重量減輕，可以方便地套裝并懸掛到被驅(qū)動(dòng)的主軸上，該減速器可以廣泛地用于國防、礦山、冶金、化工、起重、運(yùn)輸、紡織、建筑工程、食品工業(yè)，儀表制造等工業(yè)部門的各種機(jī)械設(shè)備。
文檔編號(hào)F16H1/32GK87208750SQ87208750
公開日1988年7月6日 申請日期1987年5月31日
發(fā)明者余銘 申請人:余銘導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan