CN101881318B - 偏心啮合副通用减速器 - Google Patents

偏心啮合副通用减速器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种偏心啮合副通用减速器，包括壳体、动力输入轴和动力输出轴，动力输入轴上在圆周方向固定设置偏心套，偏心套通过啮合齿与壳体上的啮合齿槽一一对应啮合，并通过内齿轮与动力输出轴上的外齿轮少齿差啮合；本发明动力输入机构采用没有齿差的啮合副，类似于花键啮合，因此，啮合齿槽和啮合齿的相对自转转速均为零，滤去了传动齿盘的自转运动，从而能够滤去现有技术中少齿差减速器传动过程中产生的高频波，避免无用的附加运动存在，提高传动效率，并使运动无阻碍的顺利输出；本发明部件较现有技术的摆线针轮减速器少，结构简单紧凑、体积小，成本低。

Description

偏心啮合副通用减速器
技术领域
本发明涉及一种减速装置，特别涉及一种偏心啮合副通用减速器。
背景技术
减速器是将动力机的偏高转速减低到适于工作机工作速度的器件，在装备产业中广泛应用。随着装备产业的发展，对减速器提出了较高的要求。现有技术中普遍使用的是多级齿轮减速器，多级齿轮减速器是通过多组齿轮啮合副拟合传动比，当要求减速比稍大时，其结构显得复杂，体积也很大；行星齿轮减速器能够获得较大的减速比，但是需要沿径向设置多组齿轮和齿轮轴，结构较为复杂，且结构布置困难，体积大。为了解决上述问题，出现了少齿差减速器，具有较小的体积得到较大的变速比；少齿差减速器的工作原理是：输入轴通过偏心套转动配合设置摆线轮，摆线轮与针齿少齿差啮合，组成内啮合减速机构；当动力带动偏心套转动时，摆线针轮作公转又作自转；又由于摆线针轮与内齿轮的齿数差很少，所以摆线针轮绕心套中心所作的运动为反向低速自转运动，传递给输出轴就可以达到减速的目的。现有技术的少齿差减速器由于摆线轮具有公转和自转两种运动，部分运动不能用于传动，产生无用高频波，会出现运动干扰或者出现其它附加运动，致使少齿差减速器的传动效率较低或者造成动力无法输出。
因此，需要一种减速器，能够滤去现有技术中少齿差减速器传动过程中产生的高频波，避免无用的附加运动存在，提高传动效率，并使运动顺利输出。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的提供一种偏心啮合副通用减速器，能够滤去现有技术中少齿差减速器传动过程中产生的高频波，避免无用的附加运动存在，提高传动效率，并使运动顺利输出。
本发明的偏心啮合副通用减速器，包括壳体、动力输入轴和动力输出轴，所述动力输入轴上在圆周方向固定设置偏心套，所述偏心套外圆转动配合套有传动齿盘，传动齿盘外圆设置啮合齿，固定于壳体与动力输入轴同心并与啮合齿一一对应啮合设置啮合齿槽，所述啮合齿槽在圆周方向的槽宽不窄于啮合齿在圆周方向上的齿宽与偏心套的两倍偏心量之和；啮合齿的齿根圆直径与偏心套的两倍偏心量之和不大于啮合齿槽形的槽沿圆直径，啮合齿的齿顶圆直径与偏心套的两倍偏心量之和不大于啮合齿槽的槽底圆直径；所述动力输出轴在圆周方向固定配合设置外齿轮，传动齿盘在圆周方向固定配合设置内齿轮，所述内齿轮和外齿轮少齿差啮合。
进一步，所述啮合齿槽在圆周方向上的轮廓线与啮合齿在偏心套带动下的运动包络曲线相同；
进一步，所述啮合齿的齿顶在圆周方向的齿形线为外凸圆弧形，啮合齿槽在圆周方向的形线为半径等于啮合齿齿顶圆弧半径和偏心套偏心量之和的内凹圆弧形；
进一步，啮合齿为柱形齿，啮合齿槽为柱形齿槽；
进一步，所述动力输入轴与偏心套一体成型形成偏心轴结构，所述动力输出轴与外齿轮一体成型，所述啮合齿槽直接设置于壳体内表面；所述动力输入轴和动力输出轴同轴设置，动力输出轴内侧端部与其同轴设置轴向柱形槽；动力输入轴内侧端部延伸入轴向柱形槽并与其在圆周方向转动配合，外侧端部穿出壳体与其转动配合；
进一步，所述壳体与动力输出轴同轴向内延伸设置输出轴承座，所述动力输出轴通过沿轴向并列设置的至少两个滚动轴承Ⅰ支撑于输出轴承座；
进一步，所述动力输入轴内侧端部通过滚动轴承III与轴向柱形槽转动配合，外侧端部与壳体通过滚动轴承IV在圆周方向转动配合；所述传动齿盘通过偏心滚动轴承与偏心套外圆转动配合；
进一步，所述动力输入轴与偏心套组成的偏心轴设置平衡块，所述平衡块与偏心轴的偏心之间呈180°相位角。
本发明的有益效果：本发明的偏心啮合副通用减速器，动力输入机构采用没有齿差的啮合副，类似于花键啮合，因此，啮合齿槽和啮合齿的相对自转转速均为零，滤去了传动齿盘的自转运动，从而能够滤去现有技术中少齿差减速器传动过程中产生的高频波，避免无用的附加运动存在，提高传动效率，并使运动无阻碍的顺利输出；本发明部件较现有技术的摆线针轮减速器少，结构简单紧凑、体积小，成本低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1沿A-A向视图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图，图2为图1沿A-A向视图，如图所示：本实施例的偏心啮合副通用减速器，包括壳体4、动力输入轴1和动力输出轴2，所述动力输入轴1上在圆周方向固定设置偏心套3，所述偏心套3外圆转动配合套有传动齿盘5，传动齿盘5外圆设置啮合齿51，固定于壳体4与动力输入轴1同心并与啮合齿51一一对应啮合设置啮合齿槽6，所述啮合齿槽6在圆周方向的槽宽不窄于啮合齿51在圆周方向上的齿宽与偏心套3的两倍偏心量之和；啮合齿51的齿根圆直径与偏心套3的两倍偏心量之和不大于啮合齿槽6形的槽沿圆直径，槽沿圆直径也就是啮合齿槽6的槽沿所在的圆的直径；啮合齿51的齿顶圆直径与偏心套3的两倍偏心量之和不大于啮合齿槽6的槽底圆直径，槽底圆直径也就是啮合齿槽6的槽底所在的圆的直径；所述动力输出轴2在圆周方向固定配合设置外齿轮91，传动齿盘5在圆周方向固定配合设置内齿轮52，所述内齿轮52和外齿轮51少齿差啮合。
本实施例中，所述啮合齿槽6在圆周方向上的轮廓线与啮合齿51在偏心套3带动下的运动包络曲线相同；在传动齿盘5的中心线绕动力输出轴中心作高速转动时，按此运动求出壳体上啮合齿槽6的内包络齿形，即形成啮合齿槽；利于设计和加工，并保证运动精度；为使传动齿盘5只作公转，而不作自转，可求出壳体4上啮合齿槽6的包络齿形，啮合齿槽6能够阻止传动齿盘5自转，还可以承受动力输出轴2动力输出的反作用力矩。
本实施例中，所述啮合齿51的齿顶在圆周方向的齿形线为外凸圆弧形，啮合齿槽6在圆周方向的形线为半径等于啮合齿51齿顶圆弧半径和偏心套3偏心量之和的内凹圆弧形；运动稳定平滑，精度较高，无运动干扰。
本实施例中，啮合齿51为柱形齿，啮合齿槽6为柱形齿槽；利于加工，保证运动时有面的接触，从而保证传动的稳定性，提高负载能力。
本实施例中，所述动力输入轴1与偏心套3一体成型形成偏心轴结构，所述动力输出轴2与外齿轮91一体成型，如图所示，动力输出轴2一体成型设置输出齿盘9，外齿轮91设置在输出盘9上；所述啮合齿槽6直接设置于壳体4内表面；所述动力输入轴1和动力输出轴2同轴设置，动力输出轴2内侧端部与其同轴设置轴向柱形槽21；动力输入轴1内侧端部延伸入轴向柱形槽21并与其在圆周方向转动配合，内侧端部是指动力输入轴1由外向内穿入壳体4的方向；外侧端部穿出壳体4与其转动配合；本结构的支撑结构利于保证动力输出轴和动力输入轴的同轴度和安装稳定性，从而保证运动精度和运行稳定性。
本实施例中，所述壳体4与动力输出轴2同轴向内延伸设置输出轴承座41，所述动力输出轴2通过沿轴向并列设置的至少两个滚动轴承Ⅰ7支撑于输出轴承座41，本实施例中，滚动轴承Ⅰ7为两个；结构体积小，并保证支撑稳定和长期保证同轴度。
本实施例中，所述动力输入轴1内侧端部通过滚动轴承III13与轴向柱形槽转动配合，外侧端部与壳体4通过滚动轴承IV10在圆周方向转动配合；所述传动齿盘5通过偏心滚动轴承8与偏心套3外圆转动配合。
本实施例中，所述动力输入轴1与偏心套3组成的偏心轴设置平衡块11，所述平衡块11与偏心轴的偏心之间呈180°相位角；减小运行产生的振动，延长机构使用寿命。
本发明运行时，动力机的高速旋转由动力输入轴1输入，偏心套驱动传动齿盘5运动，由于啮合齿槽6的作用，传动齿盘5的中心线绕动力输入轴中心线旋转，传动齿盘并不进行自转，由于传动齿盘5的中心线绕动力输入轴中心线旋转，从图2看出，通过传动齿盘的内齿轮52带动外齿轮91反向转动，从而带动动力输出轴2完成减速器的低速旋转。
当传动齿盘5的内齿轮52与外齿轮91的齿数差为1时，传动齿盘5中心线绕动力输入轴中心线转1圈时，动力输出轴2上的输出齿盘9逆时针方向转1个齿，此时，减速器的减速比即为外齿轮91齿数。
本发明与多级圆柱齿轮减速器相比，可以显著简化级数；与行星减速器相比，在同功率下可以减小直径；与摆线针轮减速器相比，可以增大功率密度；与蜗杆减速器相比，可以提高效率；与谐波减速器相比，可以增大传动功率；与三环减速器、二环减速器相比，可以简化结构，本减速器部件数量较少。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种偏心啮合副通用减速器，包括壳体、动力输入轴和动力输出轴，所述动力输入轴上在圆周方向固定设置偏心套，其特征在于：所述偏心套外圆转动配合套有传动齿盘，传动齿盘外圆设置啮合齿，固定于壳体与动力输入轴同心并与啮合齿一一对应啮合设置啮合齿槽，所述啮合齿槽在圆周方向的槽宽不窄于啮合齿在圆周方向上的齿宽与偏心套的两倍偏心量之和；啮合齿的齿根圆直径与偏心套的两倍偏心量之和不大于啮合齿槽形的槽沿圆直径，啮合齿的齿顶圆直径与偏心套的两倍偏心量之和不大于啮合齿槽的槽底圆直径；所述动力输出轴在圆周方向固定配合设置外齿轮，传动齿盘在圆周方向固定配合设置内齿轮，所述内齿轮和外齿轮少齿差啮合；所述动力输入轴与偏心套一体成型形成偏心轴结构，所述动力输出轴与外齿轮一体成型，所述啮合齿槽直接设置于壳体内表面；所述动力输入轴和动力输出轴同轴设置，动力输出轴内侧端部与其同轴设置轴向柱形槽；动力输入轴内侧端部延伸入轴向柱形槽并与其在圆周方向转动配合，外侧端部穿出壳体与其转动配合。
2.根据权利要求1所述的偏心啮合副通用减速器，其特征在于：所述啮合齿槽在圆周方向上的轮廓线与啮合齿在偏心套带动下的运动包络曲线相同。
3.根据权利要求2所述的偏心啮合副通用减速器，其特征在于：所述啮合齿的齿顶在圆周方向的齿形线为外凸圆弧形，啮合齿槽在圆周方向的形线为半径等于啮合齿齿顶圆弧半径和偏心套偏心量之和的内凹圆弧形。
4.根据权利要求3所述的偏心啮合副通用减速器，其特征在于：啮合齿为柱形齿，啮合齿槽为柱形齿槽。
5.根据权利要求4所述的偏心啮合副通用减速器，其特征在于：所述壳体与动力输出轴同轴向内延伸设置输出轴承座，所述动力输出轴通过沿轴向并列设置的至少两个滚动轴承I支撑于输出轴承座。
6.根据权利要求5所述的偏心啮合副通用减速器，其特征在于：所述动力输入轴内侧端部通过滚动轴承III与轴向柱形槽转动配合，外侧端部与壳体通过滚动轴承IV在圆周方向转动配合；所述传动齿盘通过偏心滚动轴承与偏心套外圆转动配合。
7.根据权利要求6所述的偏心啮合副通用减速器，其特征在于：所述动力输入轴与偏心套组成的偏心轴设置平衡块，所述平衡块与偏心轴的偏心之间呈180°相位角。 
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