CN107237867A - 一种减速器及工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种减速器，其包括动力输入轴(1)、壳体(2)、动力输出轴(3)，动力输入轴(1)上在圆周方向固定设置偏心圆环套(11)，偏心圆环套(11)外圆转动配合套设有传动齿盘(4)，传动齿盘(4)前段外圆设置啮合外齿(41)，壳体(2)内设有与动力输入轴(1)同心并与啮合外齿(41)少齿差啮合的啮合内齿(21)，动力输出轴(3)在圆周方向固定配合设置有第一啮合齿轮(31)，传动齿盘(4)后段圆周方向固定配合设置有第二啮合齿轮(42)，第一啮合齿轮(31)与第二啮合齿轮(42)少齿差啮合。本发明还提供了一种减速器的工作方法。本发明结构简单、成本低、能实现大变速比，解决了传统减速器大传动比需要大体积的技术问题，在小体积的变速器内实现大的传动比，解决了小空间内要达到大的减速效果的难题。

Description

一种减速器及工作方法
技术领域
本发明涉及变速箱技术领域，特别涉及一种减速器。
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。
有鉴于此，特提出本发明以解决现有技术的不足之处。
发明内容
针对上述现有技术，本发明所要解决的技术问题是提供一种减速器及工作方法,该减速器结构简单、成本低、能实现大变速比，解决了传统减速器大传动比需要大体积的技术问题，在小体积的变速器内实现大的传动比，解决了小空间内要达到大的减速效果的难题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种减速器，其包括动力输入轴、壳体、动力输出轴，所述动力输入轴上在圆周方向固定设置偏心圆环套，所述偏心圆环套外圆转动配合套设有传动齿盘，所述传动齿盘前段外圆设置啮合外齿，所述壳体内设有与动力输入轴同心并与啮合外齿少齿差啮合的啮合内齿，所述动力输出轴在圆周方向固定配合设置有第一啮合齿轮，所述传动齿盘后段圆周方向固定配合设置有第二啮合齿轮，所述第一啮合齿轮与第二啮合齿轮少齿差啮合。
本发明的进一步改进为，所述第一啮合齿轮为啮合外齿，第二啮合齿轮为啮合内齿。
本发明的进一步改进为，所述第一啮合齿轮为啮合内齿，第二啮合齿轮为啮合外齿。
本发明的进一步改进为，所述动力输入轴的轴心与偏心圆环套的轴心的偏心距等于啮合外齿的模数一半。
本发明的进一步改进为，所述动力输入轴的轴心与动力输出轴的轴心、第一啮合齿轮的轴心同心;所述啮合外齿的轴心与第二啮合齿轮的轴心同心。
本发明的进一步改进为，所述啮合外齿、啮合内齿、第一啮合齿轮、第二啮合齿轮的齿形都采用波浪齿形。
本发明的进一步改进为，所述啮合外齿与啮合内齿少齿差啮合的齿数差等于第一啮合齿轮与第二啮合齿轮少齿差啮合的齿数差。
本发明的进一步改进为，所述啮合外齿的模数等于与第二啮合齿轮的模数。
本发明的进一步改进为，本发明的减速器还包括后盖，所述后盖套设于动力输出轴外且与壳体固定连接。
本发明还提供了一种减速器的工作方法，其包括以下步骤：
步骤1：高转速从动力输入轴输入；
步骤2：动力输入轴驱动偏心圆环套沿圆周方向旋转摆动，偏心圆环套驱动与之转动配合的传动齿盘相对于动力输入轴的轴心向偏心方向沿圆周方向摆动；
步骤3：传动齿盘在摆动的过程中，传动齿盘的啮合外齿与壳体的啮合内齿少齿差啮合迫使传动齿盘产生与动力输入轴输入方向相反的自转，传动齿盘自转的转速小于动力输入轴输入的转速；
步骤4：沿圆周方向摆动且自转的传动齿盘的第二啮合齿轮驱动与之少齿差啮合的第一啮合齿轮旋转，从而驱动动力输出轴旋转，动力输出轴旋转的转速小于传动齿盘自转的转速，从而完成从动力输入轴到动力输出轴的速度变化形成低速输出。
与现有技术相比，本发明采用将动力机的高速旋转由动力输入轴输入，偏心圆环套驱动传动齿盘运动，由于壳体固定不动，啮合外齿与啮合内齿少齿差啮合的作用迫使传动齿盘产生与动力输入轴输入方向相反的自转，又因第二啮合齿轮与第一啮合齿轮少齿差啮合的作用，从而传动齿盘驱动动力输出轴完成减速器的低速旋转。本发明的减速器结构简单、成本低、能实现大变速比，解决了传统减速器大传动比需要大体积的技术问题，在小体积的变速器内实现大的传动比，解决了小空间内要达到大的减速效果的难题。
附图说明
图1是本发明的实施方式一立体示意图;
图2是图1立体展开示意图;
图3是本发明的实施方式一主剖面视图;
图4是本发明的实施方式一侧视图;
图5是本发明的实施方式二立体示意图;
图6是图5立体展开示意图;
图7是本发明的实施方式二主剖面视图;
图8是本发明的实施方式二侧视图。
图中各部件名称如下：
1—动力输入轴;
11—偏心圆环套;
2—壳体;
21—啮合内齿;
3—动力输出轴;
31—第一啮合齿轮;
4—传动齿盘;
41—啮合外齿;
42—第二啮合齿轮;
5—后盖。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。
实施方式一：
如图1至图4所示，一种减速器，其包括动力输入轴1、壳体2、动力输出轴3，所述动力输入轴1上在圆周方向固定设置偏心圆环套11，所述偏心圆环套11外圆转动配合套设有传动齿盘4，所述传动齿盘4前段外圆设置啮合外齿41，所述壳体2内设有与动力输入轴1同心并与啮合外齿41少齿差啮合的啮合内齿21，所述动力输出轴3在圆周方向固定配合设置有第一啮合齿轮31，所述第一啮合齿轮31为啮合外齿，所述传动齿盘4后段圆周方向固定配合设置有第二啮合齿轮42，第二啮合齿轮42为啮合内齿，所述第一啮合齿轮31与第二啮合齿轮42少齿差啮合。所述动力输入轴1分别与壳体2、动力输出轴3转动连接。该减速器还包括后盖5，所述后盖5套设于动力输出轴3外且与壳体2固定连接，所述后盖5与动力输出轴3转动连接。
具体地，如图1至图4所示，所述动力输入轴1的轴心与偏心圆环套11的轴心的偏心距等于啮合外齿41的模数一半。所述动力输入轴1的轴心与动力输出轴3的轴心、第一啮合齿轮31的轴心同心。所述啮合外齿41的轴心与第二啮合齿轮42的轴心同心。所述啮合外齿41、啮合内齿21、第一啮合齿轮31、第二啮合齿轮42的齿形都采用波浪齿形。所述啮合外齿41与啮合内齿21少齿差啮合的齿数差等于第一啮合齿轮31与第二啮合齿轮42少齿差啮合的齿数差。所述啮合外齿41的模数等于与第二啮合齿轮42的模数。
少齿差啮合：相互啮合的内外齿轮的齿数不相等有齿数差，内齿轮齿数多于啮合的外齿轮齿数，如齿数差为1、2、3、4、5等。
波浪齿形：齿轮的齿顶和齿根全部进行圆弧化了，但啮合的部分仍然是渐开线。
本发明还提供了一种减速器的工作方法，其包括以下步骤：
步骤1：高转速从动力输入轴1输入；
步骤2：动力输入轴1驱动偏心圆环套11沿圆周方向旋转摆动，偏心圆环套11驱动与之转动配合的传动齿盘4相对于动力输入轴1的轴心向偏心方向沿圆周方向摆动；
步骤3：传动齿盘4在摆动的过程中，传动齿盘4的啮合外齿41与壳体2的啮合内齿21少齿差啮合迫使传动齿盘4产生与动力输入轴1输入方向相反的自转，传动齿盘4自转的转速小于动力输入轴1输入的转速；
步骤4：沿圆周方向摆动且自转的传动齿盘4的第二啮合齿轮42驱动与之少齿差啮合的第一啮合齿轮31旋转，从而驱动动力输出轴3旋转，动力输出轴3旋转的转速小于传动齿盘4自转的转速，从而完成从动力输入轴1到动力输出轴3的速度变化形成低速输出。
当齿数差为1时，其变速比按以下公式计算：
i=360/(360/Z1+360/Z2)
其中，i为变速比，Z1为第二啮合齿轮42的齿数，Z2为啮合内齿21的齿数，Z3为啮合外齿41的齿数，Z4为第一啮合齿轮31的齿数。
例如：Z1=21，Z2=36，Z3=35，Z4=20，i=360/(360/21+360/36)≈13.2531。
实施方式二：
如图5至图8所示，实施方式二与实施方式一基本相同，所不同的是：所述第一啮合齿轮31为啮合内齿，第二啮合齿轮42为啮合外齿。
当齿数差为1时，其变速比按以下公式计算：
i=360/(360/Z1-360/Z2)
其中，i为变速比，Z1为第二啮合齿轮42的齿数，Z2为啮合内齿21的齿数，Z3为啮合外齿41的齿数，Z4为第一啮合齿轮31的齿数。
例如：Z1=21，Z2=36，Z3=35，Z4=20，i=360/(360/21-360/36)≈50.4。
实施方式二的输出采用的是内齿啮合输出，实施方式一的输出采用的是外齿啮合输出，实施方式二相对于实施方式一来说，实施方式二输出的力臂大于实施方式一输出的力臂，故实施方式二输出的力矩大于实施方式一输出的力矩，所以实施方式二输出的扭力大于实施方式一输出的扭力。
本发明运行时，动力机的高速旋转由动力输入轴1输入，偏心圆环套11驱动传动齿盘4运动，由于壳体2固定不动，啮合外齿41与啮合内齿21少齿差啮合的作用迫使传动齿盘4产生与动力输入轴1输入方向相反的自转，又因第二啮合齿轮42与第一啮合齿轮31少齿差啮合的作用，从而传动齿盘4驱动动力输出轴3完成减速器的低速旋转。
本发明的优点在于，本发明采用将动力机的高速旋转由动力输入轴1输入，偏心圆环套11驱动传动齿盘4运动，由于壳体2固定不动，啮合外齿41与啮合内齿21少齿差啮合的作用迫使传动齿盘4产生与动力输入轴1输入方向相反的自转，又因第二啮合齿轮42与第一啮合齿轮31少齿差啮合的作用，从而传动齿盘4驱动动力输出轴3完成减速器的低速旋转。本发明的减速器结构简单、成本低、能实现大变速比，解决了传统减速器大传动比需要大体积的技术问题，在小体积的变速器内实现大的传动比，解决了小空间内要达到大的减速效果的难题。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种减速器，其特征在于：其包括动力输入轴(1)、壳体(2)、动力输出轴(3)，所述动力输入轴(1)上在圆周方向固定设置偏心圆环套(11)，所述偏心圆环套(11)外圆转动配合套设有传动齿盘(4)，所述传动齿盘(4)前段外圆设置啮合外齿(41)，所述壳体(2)内设有与动力输入轴(1)同心并与啮合外齿(41)少齿差啮合的啮合内齿(21)，所述动力输出轴(3)在圆周方向固定配合设置有第一啮合齿轮(31)，所述传动齿盘(4)后段圆周方向固定配合设置有第二啮合齿轮(42)，所述第一啮合齿轮(31)与第二啮合齿轮(42)少齿差啮合。
2.根据权利要求1所述的一种减速器，其特征在于：所述第一啮合齿轮(31)为啮合外齿，第二啮合齿轮(42)为啮合内齿。
3.根据权利要求1所述的一种减速器，其特征在于：所述第一啮合齿轮(31)为啮合内齿，第二啮合齿轮(42)为啮合外齿。
4.根据权利要求1所述的一种减速器，其特征在于：所述动力输入轴(1)的轴心与偏心圆环套(11)的轴心的偏心距等于啮合外齿(41)的模数一半。
5.根据权利要求1所述的一种减速器，其特征在于：所述动力输入轴(1)的轴心与动力输出轴(3)的轴心、第一啮合齿轮(31)的轴心同心;所述啮合外齿(41)的轴心与第二啮合齿轮(42)的轴心同心。
6.根据权利要求1所述的一种减速器，其特征在于：所述啮合外齿(41)、啮合内齿(21)、第一啮合齿轮(31)、第二啮合齿轮(42)的齿形都采用波浪齿形。
7.根据权利要求1所述的一种减速器，其特征在于：所述啮合外齿(41)与啮合内齿(21)少齿差啮合的齿数差等于第一啮合齿轮(31)与第二啮合齿轮(42)少齿差啮合的齿数差。
8.根据权利要求1所述的一种减速器，其特征在于：所述啮合外齿(41)的模数等于与第二啮合齿轮(42)的模数。
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种减速器，其特征在于：该减速器还包括后盖(5)，所述后盖(5)套设于动力输出轴(3)外且与壳体(2)固定连接。
10.根据权利要求1至9任一项所述的一种减速器的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：高转速从动力输入轴(1)输入；
步骤2：动力输入轴(1)驱动偏心圆环套(11)沿圆周方向旋转摆动，偏心圆环套(11)驱动与之转动配合的传动齿盘(4)相对于动力输入轴(1)的轴心向偏心方向沿圆周方向摆动；
步骤3：传动齿盘(4)在摆动的过程中，传动齿盘(4)的啮合外齿(41)与壳体(2)的啮合内齿(21)少齿差啮合迫使传动齿盘(4)产生与动力输入轴(1)输入方向相反的自转，传动齿盘(4)自转的转速小于动力输入轴(1)输入的转速；
步骤4：沿圆周方向摆动且自转的传动齿盘(4)的第二啮合齿轮(42)驱动与之少齿差啮合的第一啮合齿轮(31)旋转，从而驱动动力输出轴(3)旋转，动力输出轴(3)旋转的转速小于传动齿盘(4)自转的转速，从而完成从动力输入轴(1)到动力输出轴(3)的速度变化形成低速输出。
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