CN86200706U - 外圈转动的无箱体减速器 - Google Patents

Abstract

外圈转动的无箱体减速器是涉及齿轮传动的一种机械减速器。它包括输入轴、两个端盖、外齿轮、内齿圈和控制板，可以直接安装在电动机等其他装置输出轴的端部。转动的内齿圈由固定端盖支承并与轴端端盖连接，输入轴和外齿轮传送的动力通过内齿圈上的皮带盘、齿轮、链轮等直接输出。本实用新型体积小重量轻，占据安装空间小，减速比可达100∶1，普通技术即可加工制造，适用于矿治、建筑、化轻、电子等部门的工业设备、传动机构或试验装置。

Description

本实用新型是一种机械减速器，涉及齿轮传动机构。

一般的齿轮减速器重量重体积大、零部件例如变速箱壳体的制造加工工艺比较繁复。行星齿轮传动机构的减速器具有重量轻体积小速比大的优点，但是加工精度要求高。《机械制造》杂志1983年第七期第44页报道美国阿伦·牛顿公司发明一种“新型超高减速器”（摘自Design  News82年2月15日，P.74～75）。这种减速器的构造简单主要零件是外齿轮、内齿圈、控制板。

“新型超高减速器”控制板的作用是使主动齿轮只能绕减速器的轴心作平移运动，不能自转。它平面上的X轴方向有两个凸出部可以与减速器的固定部分滑动配合，平面上与X轴垂直的Y轴方向有两条槽与主动齿轮上的两个销滑动配合。

输入轴端部的偏心小轴与主动齿轮的中心孔配合，主动齿轮例如外齿轮由于控制板的限制作用只能在相互垂直的X－Y两个方向上移动，即以减速器的轴心为圆心、以偏心轴的偏移量为半径平移地作圆周运动。

内齿圈与外齿轮啮合，并且同时可以通过设置在侧面的偏心轴驱动第二级减速机构，因此这种减速器可以串联成复合的减速装置。

上述减速器的优点是齿轮的受力得到合理分配，内部结构紧凑，可以串联成复合的减速装置。但是它必须有一个减速器的箱体或外壳以及联轴器。

本实用新型首要的目的在于提供一种不用箱体的减速器；本实用新型其次的目的在于提供一种直接安装在电动机等动力或传动装置输出轴端部的减速器，省略减速器与动力输入机构之间的联轴器；本实用新型还有一个目的是简化减速器的零件，利用动力装置的外壳或端盖作为支承减速器的固定端盖，借助于转动的外圈直接输出语力。

本实用新型的设计方案包括（1）减速器的零件沿输入轴的轴线设置；（2）由转动的内齿圈直接输出动力；（3）固定端盖与动力输出装置连接；（4）采用包括平移运动控制板装置的少齿差齿轮传动机构；（5）采用机油或者油脂润滑。

本实用新型减速器沿动力输入轴的轴向，设有固定端盖、控制板、外齿轮、内齿圈和轴端端盖。外齿轮的轴孔与动力输入轴轴端内侧的偏心轴颈配合。内齿圈的内齿与外齿轮的外齿啮合，它的外缘两侧沿中心轴线的方向向外延伸，内齿圈转动输出动力。

输入轴的一端装有固定端盖，另一端为轴端安装有轴端端盖。轴端端盖的轴孔由输入轴的端部支承。内齿圈的一端由固定端盖支承，另一端与轴端端盖连接。控制板位于固定端盖和外齿轮之间，它的径向有两对轴线相互垂直的滑槽，一对滑槽与固定端盖上的固定销和销套配合，另一对滑槽与外齿轮上的销和销套配合。在固定销和控制板以及输入轴偏心轴颈的作用下，外齿轮只能延着控制板上互相垂直的滑槽中心线运动，因此外齿轮以偏心轴颈的偏移距离e为半径平移地作圆周运动，从动的内齿圈即向外输出动力。减速器的传动比等于内齿圈齿数除以内齿圈齿数与外齿轮齿数差所得的商，传动比可以达到40：1～100：1。

在输入轴与两个端盖轴孔之间、偏心轴颈与外齿轮之间以及固定端盖与内齿圈之间分别安装轴承或者轴瓦。减速器采用机油或者油脂润滑，在固定端盖与内齿圈之间、油盖与轴端端盖之间装有油封。

本实用新型减速器用于电动机及其他动力或者传动装置时，电动机的动力输出轴可以作为减速器的输入轴，此时减速器的固定端盖可以与动力装置的端盖或外壳合为一体，减速器即直接安装在动力装置的端部，转动的内齿圈通过皮带盘、齿轮、链轮等直接输出动力。

本实用新型减速器的结构简捷、动力装置的输出轴和减速器输入轴成为一体，减速器可以省略支座和与动力输出轴连接的联轴器，并且缩小了占据的安装空间。

本实用新型减速器的重量轻体积小，仅相当于同样减速比的蜗轮减速器的 1/10 ，一般齿轮减速器的 1/5 ，不但适用于一般条件、而且在安装空间小速比要求高的特殊条件下也能适用。

本实用新型减速器的零部件少，零件多数是通常的轴类、盘类形状，加工制造便利、不需要特殊的加工精度，尤其是与普通机械减速箱比较省略了繁复的箱体铸造和切削加工，节省许多加工工时和金属材料，减少了搬运或交通运输工作量，使劳动和经济效益提高。

综上所述，本实用新型减速器可以应用于冶金、矿山、建筑、化工、纺织、轻工、电子等许多部门工业设备、传动机构或者检测、试验装置中，在产品设计、生产制造和安装使用等方面取得良好的效益。

以下结合附图对本实用新型的一种实例作详细描述。

图1是一种安装在电动机端部外圈转动的无箱体减速器斜视图。

图2是经过图1减速器输入轴中心线的剖视图。

图3是图2减速器的输入轴、固定端盖示意图。

图4是图2减速器主要零件的分解图。

参照图1，电动机〔20〕的输出端部安装减速器〔21〕，减速器〔21〕呈阶梯圆柱外形。

减速器〔21〕的固定端盖〔2〕与电动机〔20〕的端盖合为一体，固定端盖〔2〕的外缘侧平面与电动机壳侧面配合，采用螺栓固定连接，将减速器〔21〕与电动机〔20〕的外壳及其底座连成一体。固定端盖〔2〕的轴孔有电动机〔20〕输出轴即减速器〔21〕输入轴穿过，输入轴轴端装有轴端端盖〔9〕。减速器〔21〕的内齿圈〔7〕输出动力，内齿圈〔7〕的回转中心线与减速器〔21〕输入轴即电动机〔20〕输出轴的轴线重合。内齿圈〔7〕的一端与固定端盖〔2〕邻近，另一端与轴端端盖〔9〕连接。

参照图2，减速器〔21〕的固定端盖〔2〕、控制板〔5〕、外齿轮〔6〕和内齿圈〔7〕、平衡块〔8〕、轴端盖〔9〕和油盖〔10〕，沿输入轴〔1〕的轴线设置。

固定端盖〔2〕的外缘径向开有若干个与电动机〔20〕壳体固定连接螺栓的通孔，固定端盖〔2〕的内侧凸台端面装有与其紧配合的一对固定销〔3〕及其销套。

控制板〔5〕位于固定端盖〔2〕和外齿轮〔6〕之间，它的中心开有输入轴〔1〕可以穿过的圆形通孔，它的平面上开有十字形的两对滑槽，两对滑槽的中心线相互垂直。一对滑槽与固定端盖〔2〕的固定销〔3〕及其套相配合，另一对滑槽与外齿轮〔6〕的外齿轮销〔4〕及其套相配合。销〔4〕与外齿轮上的孔紧配合连接。

外齿轮〔6〕安装在输入轴〔1〕的偏心轴颈上，它的外齿    与内齿圈〔7〕的内齿啮合。偏心轴颈的中心线相对于输入轴〔1〕的轴线，偏移距离为e。由于固定销〔3〕通过控制板〔5〕和外齿轮销〔4〕的作用，使减速器输入轴〔1〕旋转的时候，外齿轮〔6〕以偏心轴颈的偏移距离e为半径平移地作圆周运动。平衡块〔8〕安装在外齿轮〔6〕和轴端端盖〔9〕之间的输入轴〔1〕外圆上，采用螺钉将平衡块〔8〕紧定。

内齿圈〔7〕的一侧外缘向固定端盖〔2〕延伸、另一侧外缘向轴端端盖〔9〕延伸，齿圈的外园上有左旋螺纹，可以安装皮带盘、齿轮、链轮输出动力，也可以直接在齿圈的外园上加工出皮带盘齿轮链轮输出动力。

轴端端盖〔9〕支承在输入轴〔1〕的端部，它的径向开有若干个与内齿圈〔7〕固定连接的螺栓通孔，它的中心孔上装有油盖〔10〕，油盖〔10〕与轴端端盖〔9〕之间通过螺栓连接并且装有油封〔15〕。

固定端盖〔2〕的轴孔、外齿轮〔6〕的轴孔和轴端端盖〔9〕的轴孔与输入轴〔1〕之间分别安装滚动轴承〔11〕、〔13〕和〔14〕，内齿圈〔7〕与固定端盖〔2〕之间装有轴瓦〔12〕和油封〔16〕。减速器一般使用机油润滑，当减速器水平安装时，润滑油的液面略高于外齿轮〔6〕的下端齿底。

参照图3，输入轴〔1〕呈阶梯轴外形，靠近电动机一端装有固定端盖〔2〕，另一端是支承轴端端盖〔9〕的端部，轴端的端面开有螺孔，用来安装限制轴端端盖〔9〕及其轴承〔14〕轴向间隙的垫圈和螺栓。输入轴〔1〕端部的外圆上开有定位孔，平衡块〔8〕可以借助于紧定螺钉和上述定位孔固定在轴端的外圆上。输入轴〔1〕端部的内侧设置了偏心轴颈，它的中心线偏移量e根据齿轮的模数M和齿数来确定。

固定端盖〔2〕的外缘一侧端面        可以与电动机外壳的侧面配合，也可以与其它动力装置或者传动装置的壳体或机座相配合。固定端盖〔2〕轴孔内安装轴承〔11〕对输入轴〔1〕作滚动支承。固定端盖〔2〕的内侧面有一个凸台，凸台的端面上开有一对孔与固定销〔3〕紧配合，凸台的外园上安装轴瓦〔12〕或者其他滚动轴承，对内齿轮〔7〕的一端作滑动或滚动支承。固定端盖〔2〕的材料采用HT20－40铸铁。端盖外缘壁厚的尺寸须满足输入轴〔1〕、内齿圈〔7〕和电动机〔20〕的外壳及固定螺栓、等等作用力的应力要求。

参照图4，控制板〔5〕采用轴承钢经过淬火制成。它的一对滑槽与固定端盖〔2〕的固定销〔3〕及销套相配合，因此控制板〔5〕只能沿与固定销〔3〕相配合的这一对滑槽的中心线移动。控制板〔5〕的另一对滑槽与前述的滑槽中心线相互垂直，外齿轮〔6〕的销〔4〕通过销套与另一对滑槽相配合，在固定销〔3〕和控制板〔5〕上中心线相互垂直的两对滑槽的作用下，外齿轮〔6〕只能在与齿轮轴线垂直的平面作平移运动，两对销〔3〕、〔4〕及其销套采用轴承钢经过淬火制成。控制板〔5〕、销〔3〕、〔4〕和销套的淬火硬度有所差别，例如其硬度分别为60RC、56～58RC和62RC。

内齿圈〔7〕的内齿与外齿轮的外齿啮合，本实例中外齿轮〔6〕齿数为52、内齿圈〔7〕齿数为54，齿轮模数为M＝1、减速比为27：1，适用于功率为0.4千瓦的电动机〔20〕。内齿圈的外径为70毫米左右、减速器〔21〕的重量为1千克左右。对于中等功率的动力装置，可以采用较大的齿轮模数，对于不同的减速比可以选用相应的外齿轮〔6〕齿数、内齿圈〔7〕齿数及其齿差。外齿轮〔6〕和内齿〔7〕可以采用45中碳钢经过调质处理制成。

内齿圈〔7〕的外圆上可以设左旋螺纹连接向外输出动力的齿圈、链轮圈或皮带盘等，也可以在外圆上直接加工出皮带盘、轮齿或链轮齿等。

轴端端盖〔9〕采用HT20～40铸铁制成，它的轴孔通过轴承〔14〕与输入轴〔1〕配合，它的外缘可以通过螺栓、螺纹、键或者其他形式与内齿圈〔7〕连接。轴孔为通孔时，加油盖〔10〕和油盖油封〔15〕如图2所示，轴孔也可以制成盲孔，此时可以在轴端端盖〔9〕的适当位置设置加油、放油螺塞。

由上所述，可以看出本实例的结构简捷，主要零件例如输入轴〔1〕、外齿轮〔6〕、内齿圈〔7〕、控制板〔5〕、固定端盖〔2〕和轴端端盖〔9〕只须普通的加工精度，由一般的加工设备和普通技术工人即可加工制造。

Claims (5)

1、一种机械减速器，包括由偏心轴颈输入动力的外齿轮，与外齿轮啮合可以输出动力的内齿圈、两个相互垂直方向具有连接结构的控制板，控制板一个方向的连接结构与减速器固定部分滑动配合、另一个方向的连接结构与外齿轮的两个销滑动配合，其特征在于减速器[21]还有固定端盖[2]和轴端端盖[9]，所述输入轴[1]的轴端内侧设偏心轴颈，所述固定端盖[2]的中心轴孔支承输入轴[1]并且由端盖内侧凸台的外园支承内齿圈[7]的一端，所述轴端端盖[9]的中心轴孔由输入轴[1]的端部支承并且通过连接结构与内齿圈[7]的另一端连接，所述控制板的连接结构为中心线相互垂直的十字形两对滑槽。

2、如权利要求1所述的减速器，其特征在于内齿圈〔7〕的中心线与输入轴〔1〕的轴线重合，内齿圈〔7〕两侧的外缘沿轴向延伸，一侧的端面与轴端端盖〔9〕通过若干个螺栓连接，内齿圈〔7〕的外园上有左旋螺纹与皮带轮，齿轮或者链轮连接。

3、如权利要求1所述的减速器，其特征在于固定端盖〔2〕有与动力装置连接的外缘，固定端盖〔2〕的内侧凸台端面上安装一对固定销〔3〕，固定销〔3〕及其销套与控制板〔5〕的一对滑槽相配合。

4、如权利要求1或2或3所述的减速器，其特征在于固定端盖〔2〕的轴孔与输入轴之间、固定端盖〔2〕的凸台外园与内齿圈〔7〕之间装有固定端盖轴承〔11〕、轴瓦〔12〕和端盖油封〔16〕。

5、如权利要求1或2或3所述的减速器，其特征在于轴端端盖〔9〕的轴孔与输入轴〔1〕的轴端之间装有轴承〔14〕，轴孔上可以安装油盖〔10〕及油盖油封〔15〕。

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