本實(shí)用新型涉及變速設(shè)備領(lǐng)域,具體而言,涉及一種新型少齒差減速機(jī)。
背景技術(shù):
減速機(jī)在原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)或執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間起匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用的一種變速設(shè)備。減速機(jī)可以將高速的輸入轉(zhuǎn)換為低速的輸出,同時(shí)增加轉(zhuǎn)矩。減速機(jī)的分類方式有多種,例如,按照傳動(dòng)級(jí)數(shù)不同可分為單級(jí)減速機(jī)和多級(jí)減速機(jī);按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速機(jī)、圓錐齒輪減速機(jī)和圓錐-圓柱齒引輪減速機(jī);按照傳動(dòng)的布置形式又可分為展開式、分流式和同進(jìn)軸式減速機(jī)。
目前,市場(chǎng)上常見的減速機(jī)有擺線針輪減速器,其可獲得較大的減速比、傳動(dòng)效率高。但是這些擺線針輪減速裝置存在針內(nèi)齒盤加工工藝復(fù)雜,作為圓弧滑動(dòng)副零件其內(nèi)齒盤面很容易受到磨損,磨損起始會(huì)造成減速內(nèi)部噪音增大,磨損嚴(yán)重則回程間隙增大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型少齒差減速機(jī),可改善減速機(jī)內(nèi)的機(jī)械摩擦,從而減小各個(gè)結(jié)構(gòu)的磨損、降低因摩擦產(chǎn)生的噪聲。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種新型少齒差減速機(jī)包括殼體、高速輸入軸、低速輸出座和減速裝置。殼體的內(nèi)壁設(shè)置有環(huán)形排列多個(gè)第一齒槽。減速裝置包括齒盤、多個(gè)齒針、多個(gè)曲軸。齒盤的齒廓曲線為漸開線。齒盤的外緣設(shè)置有環(huán)形排列多個(gè)第二齒槽。多個(gè)齒針的數(shù)量與第一齒槽的數(shù)量相等,且多個(gè)齒針分別嵌設(shè)于多個(gè)第一齒槽內(nèi)。殼體通過齒針與齒盤嚙合。多個(gè)曲軸分別沿軸向穿過齒盤。低速輸出座沿軸向設(shè)置有多個(gè)輸出臂,多個(gè)輸出臂分別沿軸向穿過齒盤。高速輸入軸連接有輸入軸齒輪,每個(gè)曲軸連接有曲軸齒輪。輸入軸齒輪與曲軸齒輪嚙合傳動(dòng),多個(gè)曲軸驅(qū)動(dòng)齒盤轉(zhuǎn)動(dòng)并使低速輸出座轉(zhuǎn)動(dòng)。
優(yōu)選地,新型少齒差減速機(jī)還包括與殼體匹配連接的前蓋。高速輸入軸沿軸向穿過前蓋。
優(yōu)選地,高速輸入軸套設(shè)置有輸入軸油封,并通過輸入軸油封與前蓋連接。
優(yōu)選地,新型少齒差減速機(jī)還包括前座。前座通過前座軸承設(shè)置于前蓋內(nèi)。曲軸遠(yuǎn)離曲軸齒輪的一端通過曲軸軸承與前座連接。
優(yōu)選地,輸出臂遠(yuǎn)離低速輸出軸的一端通過銷軸與前座連接。
優(yōu)選地,曲軸套設(shè)有曲軸軸承。齒盤設(shè)置有與曲軸軸承配合的軸承孔,曲軸軸承位于軸承孔內(nèi)。
優(yōu)選地,低速輸出座通過輸出座軸承與殼體連接。
優(yōu)選地,低速輸出座套設(shè)有輸出座油封,并通過輸出座油封與殼體連接。
優(yōu)選地,新型少齒差減速機(jī)還包括擋環(huán),擋環(huán)設(shè)置于齒盤與低速輸出座之間。
優(yōu)選地,述齒盤的齒廓曲線為漸開線。
上述方案的有益效果:
在本實(shí)用新型提供的新型少齒差減速機(jī)中,殼體與齒廓曲線為漸開線的齒盤通過齒針嚙合,可以有效地降低摩擦,減小設(shè)備的摩擦和因摩擦產(chǎn)生的噪聲。其次,通過曲軸與齒盤的配合,在減速的同時(shí)改善扭矩的傳遞,使得傳動(dòng)更加平穩(wěn),從而減小摩擦和噪聲,提高各個(gè)結(jié)構(gòu)件的使用壽命。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本實(shí)施例提供的新型少齒差減速機(jī)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2示出了圖1提供的新型少齒差減速機(jī)中殼體的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3示出了圖1提供的新型少齒差減速機(jī)中高速輸入軸的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4示出了圖1提供的新型少齒差減速機(jī)中低速輸出座的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5示出了圖1提供的新型少齒差減速機(jī)中齒盤的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6示出了圖1提供的新型少齒差減速機(jī)中曲軸的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7示出了圖1提供的新型少齒差減速機(jī)中前蓋的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8示出了圖1提供的新型少齒差減速機(jī)中前座的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例中提供的用于制作齒盤的鏈輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖標(biāo):100-新型少齒差減速機(jī);101-高速輸入軸;102-殼體;103-低速輸出座;104-曲軸;105-輸出座軸承;106-前座軸承;107-前座;108-齒盤;109-齒針;110-減速裝置;201-第一齒槽;202-前殼段;203-本體;204-后殼段;205-第一輪齒;206-殼腔;207-驅(qū)動(dòng)端;208-輸入端;209-第一連接齒;301-輸出臂;302-第一軸孔;303-第二軸孔;304-圓弧面;305-凸臺(tái);401-第二齒槽;402-第二輪齒;403-第三孔;404-軸承孔;405-第一孔;501-第一偏心凸起;502-第二偏心凸起;503-第二連接齒;504-前蓋孔;505-前蓋;506-前蓋腔;602-前座軸孔;603-前座軸承孔;604-前座連接孔組。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。因此,以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍,而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,術(shù)語“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,或者是該實(shí)用新型產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
在本實(shí)用新型的描述中,還需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
圖1為本實(shí)施例提供的新型少齒差減速機(jī)100的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。參閱圖1,新型少齒差減速機(jī)100包括:殼體102、高速輸入軸101、低速輸出座103以及減速裝置110。
參閱圖2,本實(shí)施例中,殼體102為大致的圓柱筒結(jié)構(gòu),包括依次連接的前殼段202、本體203以及后殼段204。前殼段202、本體203以及后殼段204形成貫通的殼腔206。高速輸入軸101、低速輸出座103以及減速裝置110容納于殼腔206內(nèi)。
本體203的內(nèi)壁設(shè)置有環(huán)形排列多個(gè)第一齒槽201,相鄰兩個(gè)第一齒槽201之間形成第一輪齒205。本實(shí)施例中,第一齒槽201的數(shù)量為四十個(gè),在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中,第一齒槽201的數(shù)量可以根據(jù)具體的減速比選擇設(shè)置。
為了便于減速機(jī)的使用,同時(shí)保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu),新型少齒差減速機(jī)100還包括與殼體102匹配連接的前蓋505。參閱圖7,前蓋505設(shè)置有前蓋腔506和前蓋孔504,高速輸入軸101沿軸向穿過前蓋505。前蓋505與殼體102形連接,以便將殼體102與外界的動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)連接的一端封閉。
由于減速機(jī)是高速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械,為減小摩擦和設(shè)備的摩擦,提高傳動(dòng)效率,減速機(jī)內(nèi)填充潤(rùn)滑油,相應(yīng)地,高速輸入軸101可套設(shè)置輸入軸油封,并通過輸入軸油封與前蓋505連接。
進(jìn)一步地,新型少齒差減速機(jī)100還包括如圖8所示的前座107。前座107的中軸線位置設(shè)置有前座軸孔602,高速輸入軸101穿過前座軸孔602。沿前座軸孔602呈圓形均勻分布有三個(gè)前座軸承孔603,以及三個(gè)前座連接孔組604。本實(shí)施例中每個(gè)前座連接孔組604有三個(gè)孔,可以理解的是,前座連接孔組604也可以是由一個(gè)、兩個(gè)或者四個(gè)等數(shù)量的孔組成。本實(shí)施例中,前座107通過前座軸承106轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置并與殼體102連接。
參閱圖3,本實(shí)施例中,高速輸入軸101為圓柱形,包括一體成型的驅(qū)動(dòng)端207和輸入端208。輸入端208與外界的高速轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接,用于輸出高速轉(zhuǎn)動(dòng),驅(qū)動(dòng)端207設(shè)置有第一連接齒209,以便與輸入軸齒輪(圖未示)連接,輸入軸齒輪再與減速裝置110中的齒輪嚙合傳動(dòng)。
低速輸出座103的一端位于前蓋腔506內(nèi)。參閱圖4,本實(shí)施例中,低速輸出座103包括圓柱形的凸臺(tái)305和與凸臺(tái)305連接的輸出臂301。本實(shí)施例中,輸出臂301有三個(gè),或者還可以是四個(gè)、五個(gè),根據(jù)需要選擇。凸臺(tái)305在中軸線的位置設(shè)置有第一軸孔302以及三個(gè)圍繞第一軸孔302呈環(huán)形均勻分布的第二軸孔303。三個(gè)輸出臂301設(shè)置于凸臺(tái)305背離連接孔的側(cè)面,且圍繞第一軸孔302呈環(huán)形均勻分布。
本實(shí)施例中,輸出臂301呈三棱柱形,且棱柱處以圓弧面304過渡,以減小傳動(dòng)扭矩時(shí)輸出臂301的擠壓作用,從而減小摩擦。低速輸出座103通過輸出座軸承105與殼體102連接,減低低速輸出座103的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力。進(jìn)一步地,低速輸出座103設(shè)置有輸出座油封,并通過輸出座油封與殼體102連接,以防止?jié)櫥蜐B漏。
此外,通過使輸出臂301遠(yuǎn)離低速輸出軸的一端通過銷軸與前座107連接,而前座107與殼體102通過軸承連接,可使得低速輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)更加平穩(wěn)。
參閱圖1和圖5,減速裝置110包括齒盤108、多個(gè)齒針109、多個(gè)曲軸104。齒盤108為圓盤形結(jié)構(gòu),且沿中軸線設(shè)置有由高速輸入軸101穿過的第一孔405。圍繞第一孔405呈圓周均勻設(shè)置有三個(gè)軸承孔404以及三個(gè)第三孔403。低速輸出座103的三個(gè)輸出臂301穿過第三孔403,曲軸104穿過軸承孔404。軸承孔404和第三孔403相互間隔設(shè)置,以便形成更好的作用力分布,避免齒盤108受到過于集中的應(yīng)力,防止齒盤108被扭轉(zhuǎn)損壞。
本實(shí)施例中,齒盤108的數(shù)量為兩個(gè),且沿高速輸入軸101的軸向間隔排列。為避免齒盤108之間的接觸,兩者之間可設(shè)置擋圈。進(jìn)一步地,齒盤108與低速輸出座103之間設(shè)置擋環(huán),以避免摩擦同時(shí)隔離潤(rùn)滑油。
齒盤108的外緣設(shè)置有環(huán)形排列且數(shù)量與第一齒槽201的數(shù)量相差較少例如為1個(gè)、2個(gè)等的多個(gè)第二齒槽401,相鄰兩個(gè)第二齒槽401之間由第二輪齒402,從而使齒盤108的齒廓曲線為漸開線。減速裝置110中,齒針109的數(shù)量與第一齒槽201的數(shù)量相等。多個(gè)齒針109分別嵌設(shè)于多個(gè)第一齒槽201內(nèi),以便殼體102通過齒針109與齒盤108嚙合。具體地,齒針109與轉(zhuǎn)動(dòng)或者固定的方式設(shè)置于第一齒槽201內(nèi),齒盤108內(nèi)的第二齒槽401與齒針109暴露于第一齒槽201外的部分嵌合,并且隨著齒盤108的轉(zhuǎn)動(dòng),齒針109在第二齒槽401內(nèi)滑動(dòng)并通過第二輪齒402進(jìn)入下一個(gè)相鄰的第二齒槽401。
齒針109為圓柱形結(jié)構(gòu),且其長(zhǎng)度與第一齒槽201沿軸向的長(zhǎng)度相同。由于齒針109需要進(jìn)行嚙合運(yùn)動(dòng),為提高其壽命、減小磨損,齒針109可以各種材質(zhì)制作而成,例如,鋼材、工程塑料、粉末冶金材料等等。在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中,齒針109外還可以根據(jù)需要套設(shè)套筒,套筒與齒針109間隙配合。套筒與齒針109間隙配合,使得套筒可以相對(duì)于齒針109的軸向轉(zhuǎn)動(dòng),從而使得齒針109與齒盤108嚙合時(shí)可減小摩擦,提高嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)效率。
參閱圖6,曲軸104為圓柱形結(jié)構(gòu),曲軸104遠(yuǎn)離曲軸104齒輪的一端通過曲軸104軸承與前座107連接,具體地,曲軸104通過曲軸104軸承與前座107的前座軸承孔603轉(zhuǎn)動(dòng)連接。本實(shí)施例中,曲軸104具有第一偏心凸起501和第二偏心凸起502,兩者偏差度。曲軸104的一端設(shè)置有第二連接齒503,用以連接曲軸104齒輪(圖未示)。曲軸104齒輪與高速輸入軸101的輸入軸齒輪嚙合傳動(dòng)。本實(shí)施例中,曲軸104有三個(gè),相應(yīng)地,曲軸104齒輪也有三個(gè),即,三個(gè)曲軸104齒輪與輸入軸齒輪嚙合,形成行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中,行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu),輸入軸齒輪作為太陽齒輪,三個(gè)曲軸104齒輪為行星齒輪。其中,輸入軸齒輪自轉(zhuǎn),三個(gè)曲軸104齒輪自轉(zhuǎn)并同時(shí)圍繞輸入軸齒輪公轉(zhuǎn)。
三個(gè)曲軸104分別沿軸向穿過齒盤108的三個(gè)軸承孔404,且每個(gè)曲軸104的第一偏心凸起501位于其中一個(gè)齒盤108的軸承孔404,第二偏心凸起502位于另一個(gè)齒盤108的軸承孔404。進(jìn)一步地,第一偏心凸起501和第二偏心凸起502外均可套設(shè)軸承,以減小摩擦和噪聲。相應(yīng)地,軸承也位于軸承孔404內(nèi)。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的新型少齒差減速機(jī)100的工作原理如下:
將新型少齒差減速機(jī)100連接于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間,即將高速輸入軸101與原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接,低速輸出座103與工作機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接。高速輸入軸101轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)輸入軸齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。輸入軸齒輪自轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)曲軸104齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)帶動(dòng)曲軸104轉(zhuǎn)動(dòng)。曲軸104的第一凸起和第二凸起轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)而驅(qū)動(dòng)兩個(gè)齒盤108轉(zhuǎn)動(dòng),齒盤108與殼體102通過齒針109嚙合。由于殼體102固定,齒盤108在反作用力下轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)低速輸出后座轉(zhuǎn)動(dòng)輸出動(dòng)力。
需要注意的是,為降低齒盤的制作加工難度,可以通過首先制作鏈輪,再對(duì)鏈輪進(jìn)行截頂制作齒盤。
例如,以傳動(dòng)比i為60功率為1,輸入轉(zhuǎn)速nH為1500的減速機(jī)為例進(jìn)行說明:
以上述設(shè)計(jì)參數(shù)為條件,通過以下過程進(jìn)行計(jì)算:
1、擺線輪齒數(shù)ZC為60;根據(jù)少齒差傳動(dòng)可得Zp=ZC+1=61。
2、輸出轉(zhuǎn)矩
3、針齒圓半徑其中計(jì)算系數(shù)rp*=0.85~1.3,取1。
則根據(jù)外觀尺寸由于90>65.9237,因此,取rp為90。
4、齒厚b=bc*×rp,其中,齒厚系數(shù)bc*=0.1~0.2,取0.12。b=0.12×rp=0.12×90=10.8,取b為12。
5、偏心量a:其中,偏心系數(shù)a*=0.65~0.9,取0.67;取a為1。
6、齒圈針齒半徑rrp:針徑系數(shù)rrp*=1.25~2.0,取1.5;取rrp為3.1。
7、齒盤中心圓直徑dc=2rp-a=2×90-1=179。
8、齒盤針齒直徑ddc=2rrp+a=2×3.1+1=7.2。
根據(jù)鏈輪的設(shè)計(jì)方法已知以下參數(shù):
鏈輪齒數(shù)Z=ZC=60;滾子直徑d=ddc=7.2;節(jié)徑D=dC=179;鏈輪寬度H=b=12,得出如圖9所示的鏈輪。
得到鏈輪的制造參數(shù)后,再切去多余部分并加工孔位即可得出如圖5所示的齒盤。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的新型少齒差減速機(jī)100具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)在較高的減速比的情況下,可以保持穩(wěn)定的傳動(dòng),有效降低減速機(jī)的振動(dòng)。
(2)結(jié)構(gòu)緊湊、體積小,可傳遞較大扭矩。
(3)齒盤108的齒廓曲線為漸開線,可以減小齒盤108與齒針109之間的摩擦,減速機(jī)內(nèi)部摩擦小,可降低摩擦造成能的耗減,同時(shí)減小噪聲。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。