專利名稱：雙扛桿省力減速機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械在運轉(zhuǎn)中需要降低轉(zhuǎn)速的一種裝置，更確切更具體地講是某一種 機器在做功時依據(jù)工藝要求所設(shè)計的旋轉(zhuǎn)速度當(dāng)應(yīng)低于其動力即電動機或內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速而配 套的一種減速機或稱變速箱。
背條技術(shù) 眾所周知，機器的運轉(zhuǎn)必須由動力即電動機或內(nèi)燃機帶動，只有極少數(shù)借用水力 或風(fēng)力等大自然中的介質(zhì)推動，由于電動機和內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速太高，不適應(yīng)眾多機器在做功時的 工藝要求，這便是減速機出現(xiàn)的由來。當(dāng)今社會上使用的減速機盡管有多種多樣，但其做功原 理幾乎都是相同的，即由動力在運轉(zhuǎn)中帶動高速軸，高速軸上安裝有小齒輪即主動齒輪也隨之 旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)中帶動與其相互嚙合的中間軸上的大齒輪即被動齒輪或稱為從動輪轉(zhuǎn)動，再由中 間軸上的另一個小齒輪帶動與其相互嚙合的即安裝在低速軸上的一個大齒輪旋轉(zhuǎn)，由此實現(xiàn)減 速之目的。極為個別的機器因減速不多或者很多，而在此特殊情況下也有只設(shè)置兩軸即高速軸 與低速軸或者共四根軸的減速機，每一根軸都為水平安裝，各軸彼此相互平行前后排列，當(dāng)需 要改變方向時，也可以水平與垂直排列相結(jié)合安裝，或稱軸與軸成直角安裝，然而不管何種安 裝方式，都得依靠主被兩個齒輪相互嚙合傳動。使用的齒輪種類根據(jù)各工藝要求的不同和制造 難易程度等因素可以是圓柱正齒輪，圓柱斜齒輪，人字齒輪，圓錐齒輪和螺旋齒輪等多種。
眾所周知，現(xiàn)有技術(shù)中的減速機內(nèi)部都是采用齒輪傳動的，而且必須是以小帶大，否則就 談不上減速了，齒輪傳動是機械中最常見的一種傳動方式，只少由兩個相互嚙合的齒輪所組成 的傳遞運動和動力的傳動形式，兩齒輪線彼此相對位置不變，并各繞其自身的軸線轉(zhuǎn)動，當(dāng)外 嚙合時彼此為反方向運轉(zhuǎn)，即其中一個為左轉(zhuǎn)一個為右轉(zhuǎn)，內(nèi)嚙合時同方向運轉(zhuǎn)，兩齒輪相互 嚙合而工作時，可將主動輪的動力和運動傳遞給從動輪(被動輪)。由于齒輪傳動具有傳動平 穩(wěn)、精確和傳動比大及傳動效率高等特點，因此其應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。齒輪傳動用于減速機中 是極為廣泛的一種，它雖具備上述各種優(yōu)點，但也有其不足之處，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
首先是它結(jié)構(gòu)復(fù)雜而笨重， 一次性投資大。傳統(tǒng)四齒輪三軸兩級減速的機型其型號是以高
速軸與低速軸的中心距離尺寸以毫米為單位來定的。例如350型減速機，即該機中的高速軸與 低速軸的中心距為350亳米。每一臺減速機由箱體(澆鑄而成)、齒輪、軸與軸承座及軸承等 零配件組合而成，并且務(wù)必加注一定斤兩的齒輪油做為潤滑劑和確保不漏油， 一臺型號為1000 的中型減速機，其重量為l噸左右，售價為一萬余元。特別是如圖8所示當(dāng)采用螺旋齒輪即蝸 桿蝸輪嚙合傳動時，在動力傳動中，為了提高效率、減少摩擦和延長其使用壽命，必須采用此 普通鋼材價格要貴許多倍的青銅來制造，不僅成本高，而且加工難度大，其原由是在蝸輪傳動 中，蝸輪的牙齒是呈圓弧形包圍著蝸桿的，所以切制蝸輪的滾刀必須與工作蝸桿具有完全一樣 的模數(shù)、壓力角、分度圓直徑、頭數(shù)、旋向和螺旋升角，因此滾刀的專用性極強，所以僅僅是 模數(shù)相同的蝸輪與蝸桿是不可以互換嚙合的。在圖4與圖5中，是所有齒輪中最為簡單的一種， 它的制作工藝要求與嚙合傳動原理簡介如下顧名思義，齒輪就是緣周排列若干個牙齒的一個 輪子，這些牙齒必須做得十分地標(biāo)準(zhǔn)并要求耐磨，牙齒的大小是以模數(shù)為依據(jù)的，各項尺寸計 算公式為外徑dl-模數(shù)X (齒數(shù)+2);節(jié)徑d-模數(shù)X齒數(shù)；根徑df^節(jié)徑一2.5X模數(shù)；齒項 高0}1=模數(shù)；齒根高hf^.25X模數(shù)；齒全高h^2.25X模數(shù)；孤齒厚S4.5708X模數(shù)；兩齒輪
嚙合中心距A- (大齒輪節(jié)徑d2+小齒輪節(jié)徑dl) +2。
其次是耗能多。眾所周知，主被相互嚙合的兩齒輪其尺寸相差越多越節(jié)能，這和用手秤稱 東西其小小秤砣往秤桿尾端移動一倍的距離其被稱物也須相應(yīng)加重一倍道理一樣，原由是借用
了省力扛桿之力。不難發(fā)現(xiàn)，如果用人力去轉(zhuǎn)動一臺減速機的輸出軸(低速軸)遠比扭動其輸 入軸(高速軸)要困難得多，即反道行之為費力扛桿。但由于受到其成本與體積的制約，在實 際操作中不可能將被動齒輪做得很大，同時受強度的約束也不可能將主動齒輪做得太小，如果 將一臺減速機中的四個齒輪改為兩個而速比不變，根據(jù)速比的多少，其體積后者是前者的幾倍 至幾十倍，因此是行不通的一種技術(shù)方案。
再次是使用壽命短和噪音大。由于齒輪牙齒的強度很有限和在傳動中為硬磨擦，運轉(zhuǎn)中斷 齒現(xiàn)象常有發(fā)生，它遠不如軸承在運轉(zhuǎn)中那樣耐磨，并伴有一定程度的噪音，特別是圓柱正齒 輪在運轉(zhuǎn)中為突然嚙合又突然脫開而噪音更大，斜齒和人字齒在嚙合傳動中為逐然接觸與逐然 脫開而噪音較小但制造成本相對要高。
還有正因為磨擦系數(shù)較大免不了有發(fā)熱現(xiàn)象，為了降低磨損量，務(wù)必要在變速箱內(nèi)加注齒 輪油作為潤滑劑，并且要定期加注或更換，由此必須要有個儲油箱的由來。
另外，由于必須要在變速箱中加入潤滑油，因此每臺減速機的安裝只限于其底面在下，無 法實現(xiàn)斜裝、立裝和倒裝，當(dāng)在機械傳動中需要改變方向時，唯一的辦法就只得采用圓錐齒輪 傳動用于兩軸相交的機構(gòu)而既不方便又難度較大
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為彌補以上所述不足，旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉、運轉(zhuǎn)中省力多多， 并且無有噪音、無須注油、絕不發(fā)熱和經(jīng)久耐用的一種減速裝置，采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)。
在減速機其低速軸即輸出軸上安裝兩個結(jié)構(gòu)與尺寸完全一致的傳動盤，它的構(gòu)造與做功原 理恰似自行車上的飛輪，所不相同的只是自行車飛輪是由鏈條帶動旋轉(zhuǎn)，而該傳動盤是由兩根 扛桿在輪流來回擺動中帶動其旋轉(zhuǎn)。根據(jù)工藝要求即速比多少，雙根扛桿每擺動一次帶動低速 軸轉(zhuǎn)動若干分之一周，其擺動方向視減速機安裝方位而定即平裝或側(cè)裝，水平安裝時為上下往 返擺動，側(cè)式安裝時為左右來回擺動。當(dāng)把扛桿安裝在水平式低速軸的最低位或最高位時為前 后水平擺動，除特殊情況外一般為水平安裝，以水平安裝為例，扛桿在上升中帶動低速軸轉(zhuǎn)動， 扛桿在下降回位時為空轉(zhuǎn)即不做功，恰似自行車鏈條在轉(zhuǎn)動中帶動飛輪并由飛輪帶動車輪前行 一樣，當(dāng)鏈條不轉(zhuǎn)動或反轉(zhuǎn)時為空轉(zhuǎn)即不做功，同時停轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)都不會妨礙車輪在慣性的作用 下繼續(xù)前行。雙根扛桿在同一時間內(nèi)一根上升一根下降，上升臨近上止點時下降己經(jīng)起步，下 降臨近下止點時上升已經(jīng)開始，從而促使低速軸不停地旋轉(zhuǎn)而做功。
每一臺減速機都是有速比的，速比即低速軸與高速軸的旋轉(zhuǎn)周數(shù)之比值，低速軸每轉(zhuǎn)一周， 高速軸應(yīng)轉(zhuǎn)若干周，在低速軸每轉(zhuǎn)一周的同一時間內(nèi)，高速軸轉(zhuǎn)多少周便等于速比的多少。本 發(fā)明為其雙扛桿來回擺動次數(shù)的多少促使低速軸轉(zhuǎn)一周便等于速比的多少，高速軸每運轉(zhuǎn)一周 帶動兩根扛桿各來回擺動一次，由此取消了中間軸，同樣的擺動量或說升降路程，其速比越大 扛桿則越長，因此也就越省力。傳統(tǒng)減速機即現(xiàn)有技術(shù)中的減速方式大都是采用四齒輪三軸兩 級減速法，即離速軸上安裝一個小齒輪與中間軸上一個大齒輪嚙合，中間軸上另一個小齒輪與 低速軸上的一個大齒輪嚙合，假設(shè)兩個小齒輪尺寸一樣兩個大齒輪尺寸相同，那么每一級減速 的主動齒輪(小)與從動齒輪(大)彼此大除以小所得尺寸之差便等于速比的平方。例如速比
20，大齒輪便是小齒輪的4. 472倍(V^=4.472),兩級減速比值=4. 472X2=8. 944倍。當(dāng)改 用扛桿傳動時，情況就有所不同了，它等于一級減速替代兩級減速，即高速軸上的小齒輪中只 有扛桿①的^ ,這里的扛桿替代并等于一個大齒輪的功效，大齒輪O是小齒輪①的20倍，僅
管其扛桿長度僅為大齒輪的R (半徑)尺寸其重量卻減少了數(shù)十倍，由此可知，前者(傳統(tǒng)作 法)與后者(本發(fā)明)在同樣速比的條件下，大齒輪與小齒輪的比值分別為8.944和20，求節(jié) 能多少=1-(前者比值8.944+后者比值即速比20) =1—0.4472=0.5528。按此公式計算，速 比12，節(jié)能為0.4227;速比22，節(jié)能為0. 5736;速比32,節(jié)能為0. 6464;速比42，節(jié)能為 0.6914;速比52,節(jié)能為0.7227;速比62，節(jié)能為0. 746……。即速比越大，相應(yīng)節(jié)能越多。
由于采用扛桿代替齒輪傳動只須適當(dāng)加長扛桿便可相應(yīng)加大速比而簡便易行，由此可以將 減速機其高速軸借用連軸器與電動機或內(nèi)燃機的主軸直接連為一體，從而不僅省去兩個皮帶輪 和數(shù)根皮帶，而且因排除打滑和由三級減速變?yōu)橐患墱p速而更節(jié)能。
傳統(tǒng)減速機使用四齒輪三軸為兩級減速而耗能多多，為什么不將其改為兩齒輪兩軸為一級 減速而省力多多呢？其原由是體積太大而造價太高，即撿了芝麻丟了西瓜并不合算。例如速比 48，齒輪模數(shù)小得不能再小為4，設(shè)小齒輪齒數(shù)15,節(jié)徑=15乂4=60 (毫米)，大齒輪齒數(shù)=15 X48=720，大齒輪節(jié)4> =720X4=2880 (毫米)，原兩級減速大齒輪的齒數(shù)-15X #=104,節(jié)》 =104X4=416，則一級減速大齒輪4)是兩級減速大齒輪4>的6.923倍之多(2880+416=6.923), 根據(jù)圓的々每增加一倍其平面積為原來的四倍推算，即大齒輪平面積是原來的近49倍之多， 加上厚度的相應(yīng)增加，即使將其中平面設(shè)置為一定的空位，其重量至少也有原來的數(shù)十倍之多， 由于重量大增其減速機的體積也相應(yīng)增大為一個龐然大物，因而成為一個不可能實現(xiàn)的技術(shù)方 案，除非速比在10以下方可考慮。當(dāng)改為扛桿代替大齒輪傳動時情況就大不一樣了，僅是兩 個比齒輪體積小得很多其重量也輕得很多的傳動盤安裝在低速軸上其外緣分別與兩根扛桿頂 端套合，上數(shù)大齒輪4)2880，其扛桿長度也只有1440,為減輕重量可選用長方形空心管或工字 鋼而強度不減,由此兩個傳動盤和雙根扛桿的重量可以是不到原一級減速一個大齒輪的百分之 一，加上無須箱體密封和加注潤滑油， 一個減速機的總重也不到原兩級減速的四分之一。由于 其用量很少，為使用不銹鋼材料創(chuàng)造了一個很有利條件即提供了一個可行性因素。
須得說明的是，上述扛桿的長度尺寸等于一級減速中大齒輪的半徑，由此低速軸上的傳動 盤多邊形外緣套合在扛桿頂端的多邊形空間為緊配合，如果將扛桿加長，只能加長超越低速軸 的前邊部分,最長可與大齒輪O相等，即長度為加長前的雙倍，這樣安裝在低速軸上的傳動盤 位置雖無有改變，但已不再是扛桿的頂端而是前端或中間，只要低速軸與高速軸的距離保持原 樣，適當(dāng)加長扛桿不會影響節(jié)能效果，相反還會有增無減，原由是扛桿以低速軸為界兩端長度 一樣、重量相等，在擺動中會更平衡，從理論上講減少了傳動輪在運轉(zhuǎn)中的阻力，但是扛桿的 擺動有去必有回，既然去省力即阻力減小，回就會因平衡而失去了重力，全靠彈簧的拉力，因 此相對而言拉力必須相應(yīng)加大， 一小一大相互抵消等于零。而加長扛桿務(wù)必增加材料和增大體 積為有害無利實屬多余，只能是在特殊情況下方可考慮。
為減輕運轉(zhuǎn)中的磨損和杜絕使用潤滑油及結(jié)構(gòu)簡單化，將高速軸上的小齒輪牙齒全部去掉 用數(shù)個小軸承代之，同時將扛桿尾端設(shè)置成與小軸承同等數(shù)量的板葉，或者做成與小軸承外緣 同樣孤度的半邊圓凹槽替代板葉，這樣小齒輪不再叫齒輪而改稱傳動輪，由于兩根扛桿為輪流 擺動作功，即在同一時間內(nèi)根據(jù)減速機和扛桿的安裝方位不同，其中一根上升一根下降，或者 是一根往左一根往右，或者為一根向前一根退后，因此在傳動輪整個外緣的周線上應(yīng)該一半為 空位即不安裝小軸承，如果用一個傳動輪在轉(zhuǎn)動中帶動兩根扛桿，務(wù)必將兩組小軸承分別安裝 于其兩端并相互對稱左右錯開。即一組安裝于傳動輪軸線的左邊，另一組安裝于右邊，板葉與 小軸承在套合相貼中彼此相互疊加一定尺寸，這與兩齒輪相互嚙合必須疊加是一樣的做功原 理。為了在運轉(zhuǎn)中小軸承受力平穩(wěn)，最好選用單列滾柱軸承或雙列向心球滾柱軸承。以扛桿上 下擺動為例，上升時由傳動輪上安裝的小軸承推動，下降時在自身重力下復(fù)位，為了及時快速 復(fù)位，可在扛桿尾端加裝拉力不太大的彈簧或松緊帶，其中一端系在或鉤在扛桿尾子上，另一 端系在或鉤在其下位的固定架上，當(dāng)扛桿尾端板葉在上升中到達上止點時與小軸承完全脫開后 成為懸空狀，在本身重力和彈簧或松緊帶的拉力下立即下降復(fù)位，等候傳動輪緣周上其中二分 之一所安裝小軸承的到來，完成一次工作循環(huán)。由于軸承與板葉的套合運轉(zhuǎn)為軟磨擦，當(dāng)使用 雙面密封的徑向軸承時，就沒有加注潤滑油的必要，同時也無法加入，最多只能是在板葉上擦 一點點油便可長時間運轉(zhuǎn)。
安裝在減速機髙速軸上的主動齒輪，由于高速軸是動力即電動機帶動的，只要供電正常沒 有波動，其齒輪的旋轉(zhuǎn)速度在整個周線上是很均衡的，由主動齒輪帶動的被動齒輪即從動輪情 況就有所不同了，由于每一個牙齒在起始嚙合至完全脫開的整個過程中，上半時間為由慢到快， 下半時間為由快到慢，齒輪模數(shù)越大，快慢相差越多，其原由是起始嚙合與最后臨近脫開時， 嚙合處，彼此相互疊加很少，而中心距處疊加最多，因而從動輪在轉(zhuǎn)動中慢~^~~11~~ 快地反復(fù)進行，重復(fù)的次數(shù)與齒數(shù)相等，但由于每次從嚙合到脫開時間極短，根據(jù)轉(zhuǎn)速與齒數(shù) 的不同僅為幾分之一至幾十分之一秒，用肉眼覺察不出來，在一般情況下也不會成為問題，但 如果在特殊情況下當(dāng)需要十分均衡的轉(zhuǎn)速時便無法辦到，而用軸承與半邊圓凹槽代替牙齒，只 要再略加改動便可實現(xiàn)完全均衡的轉(zhuǎn)速將小軸承安裝在圓柱條的頂端，圓柱條插在傳動輪緣 周的每一根圓管(導(dǎo)管)內(nèi)為滑配合，圓管與圓柱條被彈簧包圍，有似摩托車的前杈，扛桿尾端 設(shè)置成一個個與小軸承對應(yīng)的半邊圓凹溝，只要各尺寸精確，運轉(zhuǎn)中小軸承從起始到最后都可 與半邊圓凹溝完全貼合無間隙，便可實現(xiàn)從動輪均衡運轉(zhuǎn)之目的，而且更平穩(wěn)，發(fā)聲更小，其 原由是小軸承在整個套合過程中，在彈簧的作用下其圓柱條由長變短又由短變長復(fù)位，從而促 使在整個套合過程彼此疊加寬度不變，當(dāng)小軸承上升(變長)時線速快但周線長，當(dāng)小軸承下 降(縮短)時線速慢但周線短，為確保均衡運轉(zhuǎn)具備了一個可行性條件。除此以外，由于小軸 承具有伸縮性，還可適當(dāng)減少小軸承安裝個數(shù)，如在傳動輪上安裝兩個太少三個又太多的情況 下，只要適當(dāng)加長伸縮尺寸就可只安裝兩個便完事大吉。
為了減少傳動輪安裝小軸承的個數(shù)和更便于精確計算，而把傳動輪的兩頭截面積略加大， 只須將一個軸承安裝于其端面的某一側(cè)邊，并將高速軸上的皮帶輪移到高速軸的正中間，兩個 支承高速軸的軸承與軸承座分別安裝于皮帶輪的兩個側(cè)邊，這樣就可以將扛桿尾端擱置在傳動 輪外側(cè)的一個軸承之上，由于與扛桿尾端相貼的一個軸承是根據(jù)扛桿擺動走程而定位安裝在傳 動輪端面的一側(cè)邊而非中心，傳動輪每旋轉(zhuǎn)一周必然會促使扛桿尾端或上下或左右或前后來回 擺動一次，如果去是由軸承推動，那么回就依靠彈簧的拉力，或者為反過來的情況，只須把傳 動輪兩端所安裝軸承位置相互錯開180。，即一個在左一個在右，運轉(zhuǎn)中分別與兩根扛桿尾端各自
貼合，不僅就會達到如前所述雙根扛桿先后輪流擺動而做功，而且由于彈簧的拉力使扛桿尾端 在來回擺動全過程中都不會與軸承脫開而杜絕了碰撞，由此消除了因碰撞而發(fā)出的響聲，即使 彈簧拉力過大也不會給傳動輪在運轉(zhuǎn)中造成阻力，原由是兩端.傳動輪軸承安裝位置是相互錯開 的，以上下擺動為例， 一端在提升扛桿是因彈簧的拉力給傳動輪施于一種阻力，另一端在同一 時間帶連扛桿往下回位時因彈簧的拉力給傳動輪施于一種動力即推動力，阻力和推力落在同一 根高速軸上被相互抵消而由有變無。
或者將扛桿尾端設(shè)置成一個長方形杈槽，其上下各為槽溝套合在軸承兩側(cè)，杈槽的長度等 于軸承安裝的半徑尺寸X2再略加余地即可，由此省去了彈簧和下止點定位擋片及橡皮墊而更 簡便，同樣不管扛桿有多重，傳動輪帶連軸承在旋轉(zhuǎn)中其扛桿對傳動輪所施加的重力其中一半 為阻力一半為推力二者完全相等即被抵消由有變無。如果是水平安裝為左右或前后擺動時其扛 桿的輕重更不會有什么影響，其原由是扛桿的所有重量全落在低速軸上。同時其傳動輪不管是 左旋還是右旋都同樣能帶動扛桿來回擺動。為使結(jié)構(gòu)進一步簡單化，在轉(zhuǎn)速較慢和不一定要均 衡轉(zhuǎn)速的特殊條件下，可以只安裝單根扛桿，在擺動中二分之一走程帶動機器動轉(zhuǎn)，另二分之 一為停轉(zhuǎn)，由于每一次停留的時間極短，如果將高速軸與轉(zhuǎn)速為1440的電機主軸連為一體， 每次停留時間僅為=60+1440+2^0. 0208 (秒)；如果將其與轉(zhuǎn)速為2000的柴油機主軸連接， 每次停留時間則更短=60+2000+2=0.015 (秒)。因此也是一種可行的技術(shù)方案。
綜上所述，本發(fā)明有益效果簡述如下
A、 節(jié)能多多。從速比12到速比62,節(jié)能量為0.4227~0.746。雖然提升扛桿(當(dāng)水平安 裝并采用第一個技術(shù)方案時)須消耗一定能量，但其消耗量為微乎其微則可以急視不計。例如 提升扛桿耗能量=每減速機雙根扛桿重為5公斤+2 (+2是因為扛桿前端頭由低速軸支承)+ 75 ( + 75是1馬力等于在1秒鐘之內(nèi)把75公斤重物提升1米所做的功)+1. 36 (—千瓦=1. 36 馬力)X2 (以每秒提升2米計算)=0.049 (千瓦)。如果將扛桿安裝于最高位或最低位或左右 擺動時，更談不上消耗能量了。必要時將減速機髙速軸直接與動力機轉(zhuǎn)軸相互連接，其節(jié)能效 果將會更理想。
B、 制造容易。使用兩根簡單并很輕的扛桿至少代替三個齒輪，其中兩個大齒輪一個小齒 輪，而齒輪是原減速機中最值錢的零配件，約占0.7以上；將三根軸改為兩根軸，不僅省去了 一根軸和安裝該軸的軸承座與軸承等零配件，而且由于節(jié)能較多可將高速軸4 減??；由于無須 加入潤滑油而不必設(shè)置箱體，只須做個支承架就行；扛桿的前端為六方形或八方形內(nèi)腔套合在
傳動盤的外緣，其尾端僅安裝(焊接)兩至三塊短板葉或設(shè)置成二至三個半邊圓凹溝或做成一
個長方形杈槽而結(jié)構(gòu)極為簡單；僅兩個傳動盤與一個或兩個傳動輪其結(jié)構(gòu)略復(fù)雜一點，但遠不 如四個齒輪的難度由于一臺同等扭力減速機的重量不到傳統(tǒng)(現(xiàn)有技術(shù))減速機的四分之一，
因而其成本大大降低。
c、無須加油。傳動盤結(jié)構(gòu)與做功原理與自行車飛輪一樣，因而只要在盤的中間淋(擦)
一點點潤滑油便可長期運轉(zhuǎn)，幾個月上一次不會有問題，用油量微平其微，根本不需要儲油箱
存油，同時因為無磨擦而絕無發(fā)熱現(xiàn)象；傳動輪與扛桿尾端套合運轉(zhuǎn)為軸承與板葉的軟磨擦， 即軸承在轉(zhuǎn)動中移位，當(dāng)選用上了油的密封軸承時，只多只是在板葉上擦一點點油便可運轉(zhuǎn)十 天半月或更久，不擦也無妨。D、 無有噪音。自行車靠鏈條運轉(zhuǎn)帶動飛輪與車輪前行時是不會發(fā)出響聲的，只有在鏈條 停轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)并且車輪繼續(xù)前行時才會聽到很輕微的聲音。顧名思義，減速機低速軸的轉(zhuǎn)速很低， 一般在50轉(zhuǎn)(每分鐘)以下，因而距離三、五米遠就很難聽到其發(fā)出的微弱聲音了；傳動輪 與板葉的套合為逐然貼合至逐然脫開，并且不發(fā)生硬磨擦，因而其響聲也是很小的，約不到齒 輪傳動的五分之一，根本談不上噪音。
E、 經(jīng)久耐用。它不象齒輪嚙合傳動那樣常發(fā)生打齒現(xiàn)象，齒輪是減速機中的主要零配件， 磨損到一定程度就報廢，由兩根扛桿替代數(shù)個齒輪，幾乎無有磨損；傳動輪上的小軸承到時可 更換，價格便宜，更換快捷，不是個問題；無須注油而不存在箱體漏油現(xiàn)象，因為它根本就沒 有存油箱；低速軸扭力大，可在軸上套絲和在傳動盤內(nèi)徑攻絲，二者以螺紋套合可杜絕滾鍵現(xiàn) 象的發(fā)生，因而維修費用極少，相應(yīng)運行成本大為降低。
除以上所述外，由于選取適宜的速比可以將減速機的高速軸直接與動力輸出軸相互連接而 省去兩個皮帶輪及數(shù)根皮帶；由于重量輕便于遠距離銷售和安裝更容易；必要時可實現(xiàn)轉(zhuǎn)速完 全均衡等優(yōu)點。


圖1是發(fā)明原型即現(xiàn)有技術(shù)中的圓柱正齒輪的嚙合傳動示意圖； 圖2是一大一小兩個圓柱斜齒輪相互嚙合傳動示意圖； 圖3是圓錐齒輪嚙合傳動示意圖； 圖4是圓柱正齒輪其結(jié)構(gòu)與形狀圖5是一大一小兩個圓柱正齒輪相互嚙合傳動平面位置說明圖6是四齒輪三軸兩級減速的減速機外形立體圖7是兩齒輪兩軸一級減速的減速機其內(nèi)外可一目了然的剖視圖8是四齒輪三軸兩級減速并且以蝸桿蝸輪嚙合傳動與軸與軸為直角相交安裝的減速機剖 視圖9是本發(fā)明的雙扛桿省力減速機除機架外其結(jié)構(gòu)與做功原理的主視圖10是為與高速軸上安裝的傳動輪上的小軸承相互嚙合傳動而在扛桿尾端安裝的板葉其 構(gòu)造形狀主視圖11是安裝在低速軸上其外緣與扛桿頂端套合的傳動盤其結(jié)構(gòu)與做功原理的平面示意圖； 圖12是傳動盤兩個主要部件其中之一的外套剖視圖13是傳動盤兩個主要部件其中之一的內(nèi)套其結(jié)構(gòu)與做功原理示意的立體圖； 圖14是傳動盤蓋片其結(jié)構(gòu)與形狀立體圖15是高速軸與支承其軸安裝的軸承與軸承座和安裝在該同一軸上的皮帶輪與傳動輪及 小軸承各就其位的裝配圖16是將雙根扛桿尾端做成長方形杈槽并與傳動輪上的小軸承套合傳動示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖并例舉實施例做更進一步的說明。
參照圖9和圖10。雙根扛桿1的頂端分別套合在各一個傳動盤2的外緣(圖中只示出一個 傳動盤的側(cè)面)，為了在運轉(zhuǎn)中不因松動導(dǎo)致軸向移位而在其上邊安裝有定位螺釘3用于緊固， 傳動盤2的內(nèi)套安裝在低速軸13上為緊配合，在扛桿1做上下來回擺動的帶動下按箭頭26所 指方向和低速軸13—同旋轉(zhuǎn)，雙根扛桿的擺動依靠動力機(圖中未示出)帶動高速軸5，由于
在高速軸5上安裝有傳動輪7,傳動輪的兩端頭(圖中只示出一端)分別安裝有小軸承6，每 組小軸承共3個安裝于傳動輪緣周占二分之一的周長(可以略多一點點)，另一半近二分之一 周長為空白位，運轉(zhuǎn)中沿箭頭8所指方向旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)中其小軸承6共三個輪流先后與扛桿尾 端的半邊圓凹溝4彼此相互嚙合與脫開，在嚙合中帶動扛桿l往上擺動，又由于傳動輪7的外 緣周線上一半為空位即無小軸承，由此傳動輪每運轉(zhuǎn)一周帶動扛桿上下擺動一個來回。因為傳 動輪7兩端各安裝的三個小軸承分別位于軸線的左邊和右邊，并分別與各一根扛桿尾端半邊圓 凹溝4輪流嚙合與脫開，從而在運轉(zhuǎn)中促使雙根扛桿輪流先后上下擺動而做功，即在同一時間 內(nèi)一根往上一根往下，往上依靠傳動輪7上的小軸承6的推力，往下憑借自身的重力加上下端 掛在機架牽枋10上的小彈簧9的拉力，為了防止雙根扛桿在下降中達至下點時與機架定位擋 片11相碰而產(chǎn)生噪音，在擋片11上墊有橡皮墊12。圖10中的扛桿尾端板葉14與半邊圓凹溝 4作用相等只是結(jié)構(gòu)不同而已。
參照圖11、 12、 13和14,傳動盤其外套15內(nèi)緣的整個圓周上設(shè)置有多個牙齒17，運轉(zhuǎn) 中其中左右相對的各一個牙齒分別與內(nèi)套16的凸臺22外緣左右各一個千斤卡片19相互嚙合， 由于其內(nèi)套16安裝在低速軸上(圖中未示出)為緊配合，由此其外套在扛桿上下或左右或前 后擺動中帶動內(nèi)套及低速軸旋轉(zhuǎn)；又由于千斤卡片19的頂端與外套內(nèi)緣的牙齒17相貼嚙合是 依靠小鋼絲20的彈力，當(dāng)外套跟隨扛桿回位即反轉(zhuǎn)時千斤卡片19頂端背面在外套牙齒17斜 邊的控制下往內(nèi)收攏，由此小鋼絲被壓縮，外套15在反轉(zhuǎn)中其內(nèi)套16上的千斤卡片19每超 越一個牙齒便伸縮一次，每次上升(伸展)時千斤卡片19的背面撞擊在外套內(nèi)緣牙齒17的齒 根斜邊上，由此而發(fā)出輕微的嚓嚓響聲。外套15能夠順利地反轉(zhuǎn)因為在其左右兩面的滾道27 中安放有多個排列成一圓圈的小滾珠18，其內(nèi)套16其中一面的底盤23相應(yīng)位與滾珠相貼為軟 磨擦，另一面滾道中的滾珠與蓋片24內(nèi)邊相貼，為便于拆裝，蓋片外側(cè)鉆有圓形坑28，其蓋 片24的內(nèi)徑有內(nèi)螺紋25,其內(nèi)套外緣套有外螺紋21，內(nèi)外螺紋套合旋緊連為一個整體，當(dāng)其 中一個傳動盤其外套15跟隨其中一根扛桿反轉(zhuǎn)時，其內(nèi)套16仍可跟隨低速軸在另一傳動盤的 帶動下繼續(xù)不停地轉(zhuǎn)動而做功。
參照圖15和圖16，由動力機(圖中未示出)帶動的皮帶輪31安裝在高速軸5的中間，鄰 近皮帶輪31的左右各安裝有軸承與軸承座30用于支承與固定高速軸，其軸承與軸承座安裝在 機架上(圖中未示出)，高速軸5的兩端各安裝有傳動輪7,每個傳動輪7的某一側(cè)邊安裝有小 軸承6各一個分別與兩根扛桿1尾端的杈槽29套合，運轉(zhuǎn)中小軸承在杈槽中前后滑動，由于 兩個小軸承6分別安裝在高速軸5兩端傳動輪7的外邊一側(cè)非中心和在軸線上位置相互錯開即 一個在左一個在右，從而在運轉(zhuǎn)中帶動雙根扛桿在同一時間內(nèi)先后輪流來回擺動而帶動低速軸 13不停地旋轉(zhuǎn)，其做功原理和圖9所示完全一樣。
在滿足工藝要求的條件下，盡量將傳動輪減小，可以實現(xiàn)在速比不變和節(jié)能不減的條件下 減短扛桿長度，從而有利于降低成本。
實施例l:設(shè)傳動輪節(jié)徑為80，速比12，求扛桿長(從低速軸中心至傳動分度圓周線的距 離，不包括超過低速軸中心的長度和與傳動輪嚙合的疊加尺寸，下同)=80X12+2=480 (尺寸 單位為毫米，下同)，單根扛桿尾端擺動走程-480X2X0.2588+2=124. 22亳米(0.2588為以 速比12査等分表所得，下同)。
實施例2:傳動輪節(jié)徑80，速比20，扛桿長度-80X20+ 2=800，單根扛桿尾端來回擺動走 程-800X2X0.1564+2=125.12。
實施例3:傳動輪節(jié)徑80，速比30，扛桿長=80乂 30+2=1200，單根扛桿尾端來回擺動走 程4200X2X0.1045+2=125.4。
實施例4，某磚廠電動機轉(zhuǎn)速1440(每分鐘)，電動機帶輪0180，減速機高速軸帶輪①200， 減速機為四齒輪三軸兩級減速，速比27,求減速機低速軸轉(zhuǎn)速=1440+ (200+180) +27^48; 現(xiàn)改為雙扛桿省力減速機，并且將減速機高速軸直接與電動機輸出軸連接，設(shè)傳動輪①80，求 其他各項參數(shù)速比=1440+48=30;扛桿長-80X30+2^200;單根扛桿尾端來回擺動走程=1200 X2X0. 1045+2=125.4。
實施例5，某減速機低速軸轉(zhuǎn)速為36，電動機轉(zhuǎn)速為1440，扛桿長1200，使用單扛桿傳 動，減速機高速軸與電機轉(zhuǎn)軸直連，求傳動輪端面軸承安裝半徑中心距首先求出速比=1440 + 36=40，再求扛桿尾端擺動走程^200X2X0. 0785=188. 4，軸承安裝半徑中心距=188. 4 + 2=94. 2。
權(quán)利要求
1.一種雙扛桿省力減速機，其特征在于低速軸(13)上安裝有傳動盤(2)，傳動盤的外套(15)在內(nèi)套合在扛桿(1)的頂端或前半桿某處或中間，扛桿(1)在動力機的直接或間接帶動下做上下或左右或前后來回擺動，由單根或雙根扛桿在擺動中帶動傳動盤(2)中的內(nèi)套(16)連及低速軸(13)不?；虬胪５匦D(zhuǎn)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙扛桿省力減速機，其特征在于高速軸(5)上安裝有 傳動輪(7)，傳動輪(7)的端面每一側(cè)邊位置非中心安裝有小軸承(6),小軸承(6)在內(nèi) 與扛桿(1)的尾端杈槽(29)套合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙扛桿省力減速機，其特征是傳動輪(7)的外緣只少二 分之一周長內(nèi)安裝有數(shù)個小軸承(6)，運轉(zhuǎn)中先后輪流與扛桿(1)尾端的數(shù)塊板葉(14) 或半邊圓凹溝(4)不斷重復(fù)地相互嚙合與脫開。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙扛桿省力減速機，其特征是雙根扛桿(1)分別在高速 軸(5)上的各一個傳動輪(7)運轉(zhuǎn)中帶動下，在同一時間內(nèi)或上下或左右或前后輪流來回 擺動即一根去一根回彼此為反方向運動。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙扛桿省力減速機，其特征為高速軸(5)直接與動力的 輸出軸連接成一體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙扛桿省力減速機，其特征為傳動盤(2)由內(nèi)套(16) 和外套(15)及蓋板(24)與滾珠(18)所組成，內(nèi)套(16)上安裝有千斤卡片(19)與外 套內(nèi)腔緣周牙齒(17)相互嚙合為同方向運轉(zhuǎn)，脫開時為反方向運轉(zhuǎn)其外套(15)為空轉(zhuǎn)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙扛桿省力減速機，其特征為傳動輪上的小軸承安裝在 能升降的圓柱條頂端，圓柱條其下截插在導(dǎo)管里，外加彈簧固定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙扛桿省力減速機，指在提供一種結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，省力多和無須潤滑的減速裝置。其技術(shù)方案的要點是使用兩根輕巧的扛桿替代多個笨重的齒輪，其頂端分別套合在安裝于低速軸上的各一個與自行車飛輪結(jié)構(gòu)和做功原理相同的傳動盤上，其尾端設(shè)置成數(shù)塊短小板葉或半邊圓凹溝分別與高速軸上的傳動輪其兩端的小軸承輪流嚙合與脫開，由于傳動輪的兩端一個左邊一個右邊的緣周二分之一為空白即無小軸承，由動力帶動的傳動輪在運轉(zhuǎn)中促使雙根扛桿輪流上下或左右或前后來回擺動，擺動中的扛桿其中一半走程由小軸承推動往上或往前，回轉(zhuǎn)的一半走程依靠自身的重力和彈簧的拉力而復(fù)位，雙根扛桿在輪流擺動中帶動低速軸不停地旋轉(zhuǎn)而做功。
文檔編號F16H21/12GK101096992SQ20061009481
公開日2008年1月2日 申請日期2006年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月27日
發(fā)明者劉運武 申請人:劉運武