專利名稱:軸裝式nn型少齒差行星減速器的制作方法
本實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，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)近年來進行了大量的理論與試驗研究工作，現(xiàn)已著手制訂系列標(biāo)準(zhǔn)。但是在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面現(xiàn)有的絕大部分產(chǎn)品都沒有脫離采用實心輸出軸并用兩個軸承支撐、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)的機械設(shè)計手冊、機械工程手冊、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》)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的結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)展?fàn)顩r。雖然也有個別孔輸出的特例，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。近年來僅見的只有一項美國減速器專利［類號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)的此項設(shè)計由于結(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裝置。
本實用新型的主要目的在于改變傳統(tǒng)的輸出軸于一側(cè)用兩個軸承支撐的方式，壓縮軸向尺寸，并實現(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，膠帶及板式運輸機等多種機械設(shè)備，從而簡化和減小驅(qū)動裝置。
本實用新型的傳動原理如圖1和圖3所示，均通過二級少齒差內(nèi)嚙合園柱齒輪傳動實現(xiàn)減速，故稱之為NN型少齒差傳動。其中圖1所示為外齒輪輸出，適用于傳動比≤30的場合；圖3所示為內(nèi)齒輪輸出，其傳動比范圍為30～100為宜，用于傳遞運動的甚至可高達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的傳動比計算式為iH1＝ (Z1Z3)/(Z1Z3- Z2Z4)本實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。本實用新型的基本特點是(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)動的主軸并固定箱體，即可通過鍵聯(lián)接傳遞動力；也可采用無鍵聯(lián)接來傳遞動力。
(2)輸入軸實為包容輸出軸的中空偏心套，并通過置于內(nèi)孔中的兩個或一個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，存在一個偏心距e。其外園柱面上安裝一個滾針軸承，也可安裝兩個滾子或球軸承。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(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(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)用實例，進一步說明本實用新型的具體結(jié)構(gòu)。圖2和圖4所示均為本實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。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，外圈設(shè)擋蓋25及孔用彈性擋圈24，同時在偏心套3的外園柱面上軸承26的兩側(cè)各設(shè)一個擋圈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型嚙合齒輪機構(gòu)作差動運動。最終的減速運動經(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)計成齒數(shù)差為零，此時可視此NN型傳動為具有零齒差輸出機構(gòu)的N型傳動。
當(dāng)傳遞動力時，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)動設(shè)備的固定機座相聯(lián)?；蛘?，也可以在本實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，也可以在被驅(qū)動的主軸端部作出螺孔，用螺栓和壓蓋進行軸向固定，以防止減速器套到被驅(qū)動主軸上以后發(fā)生軸向串動。
在將本實用新型(圖2、圖4)用于傳動裝置時，其總傳動比應(yīng)為減速器本身的傳動比iH1與其三角皮帶輪14和不包括在本實用新型以內(nèi)的主動三角皮帶輪構(gòu)成的三角皮帶傳動的傳動比的乘積。這樣，在本實用新型的傳動比iH1固定的情況下，也可以通過改變主動三角皮帶輪的直徑來獲得各種各樣的總傳動比。本實用新型亦可設(shè)計成其它形式。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)動電機與本實用新型直聯(lián)。在箱體的輸出端也可作成大法蘭，以便和工作機直聯(lián)。
本實用新型齒輪付的幾何及強度計算與一般少齒差傳動沒有什么區(qū)別，可參考有關(guān)資料進行；其余零件亦采用機械零件常用計算方法，無需贅述。
綜合起來，與現(xiàn)有少齒差行星減速器相比，本實用新型具有下列優(yōu)點或積極效果。
(1)由于實現(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)在本實用新型應(yīng)用實例中，由于采用三角皮帶輪而便于任意調(diào)整傳動比。同時，由于三角皮帶輪的特殊設(shè)計，其軸向尺寸亦得以進一步壓縮。
(4)由于本實用新型將少齒差傳動中傳統(tǒng)的輸入偏心軸改為偏心套，這采用電動機直聯(lián)帶來極大方便，因為偏心套的輸入端可以方便地采取不同的聯(lián)接形式。
(5)由于本實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、浮動盤式、滑塊式或零齒差式(需作切向變位)輸出機構(gòu)，直接通過齒輪來實現(xiàn)減速和動力輸出，因而本實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Y54A型插齒機便可滿足本實用新型一般常用產(chǎn)品的加工要求。
(6)由于本實用新型將平衡重放在皮帶輪輻板的外側(cè)，為組裝時進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，本實用新型由于本身結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的優(yōu)點和可用潤滑油來潤滑，因而可以傳遞較大的功率。
(8)由于本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊，使其體積和重量都得到進一步壓縮。
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，存在一個偏心距e。偏心的外園柱面上安裝一個滾針軸承，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。固定內(nèi)齒輪、箱體、箱蓋用螺栓把合后，用兩個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。
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。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1至3中任意一項所述的減速器，其特征在于固定內(nèi)齒輪單獨做成一件，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)，以便利組裝時進行調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1至3中任意一項所述的減速器，其特征在于輸出齒輪單獨作成一件，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中任意一項所述的減速器，其特征在于輸出齒輪單位獨作成一件，通過過盈聯(lián)接套裝到輸出軸上。
專利摘要
本實用新型涉及一種傳動比范圍寬廣且容易制造的軸裝式NN型少齒差行星減速器。該減速器改變傳動結(jié)構(gòu)，以輸入偏心套包容輸出軸，不僅實現(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)部門的各種機械設(shè)備。
文檔編號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