專利名稱：一種螺旋推移式省力減速機(jī)的制作方法
一種螺旋推移式省力減速機(jī) 技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明涉及機(jī)械在運(yùn)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(jī)器在做功時(shí)依據(jù)工藝要求所設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)速度當(dāng)應(yīng)低于其動(dòng)力即電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速而配套的一種減速機(jī)或稱變速箱。
技術(shù)背景 眾所周知，機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)必須由動(dòng)力即電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)，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(dòng)，由于電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速太高，不適應(yīng)眾多機(jī)器在做功時(shí)的工藝要求，這便是減速機(jī)出現(xiàn)的由來。當(dāng)今社會(huì)上使用的減速機(jī)盡管有多種多樣，但其做功原理幾乎都是相同的，即由動(dòng)力在運(yùn)轉(zhuǎn)中帶動(dòng)高速軸，高速軸上安裝有小齒輪即主動(dòng)齒輪也隨之旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)中帶動(dòng)與其相互嚙合的中間軸上的大齒輪即被動(dòng)齒輪或稱為從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，再由中間軸上的另一個(gè)小齒輪帶動(dòng)與其相互嚙合的即安裝在低速軸上的一個(gè)大齒輪旋轉(zhuǎn)，由此實(shí)現(xiàn)減速之目的。極為個(gè)別的機(jī)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(jī)，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(shí)，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(gè)齒輪相互嚙合傳動(dòng)。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(jī)內(nèi)部都是采用齒輪傳動(dòng)的，而且必須是以小帶大，否則就談不上減速了，齒輪傳動(dòng)是機(jī)械中最常見的一種傳動(dòng)方式，只少由兩個(gè)相互嚙合的齒輪所組成的傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳動(dòng)形式，兩齒輪線彼此相對(duì)位置不變，并各繞其自身的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)外嚙合時(shí)彼此為反方向運(yùn)轉(zhuǎn)，即其中一個(gè)為左轉(zhuǎn)一個(gè)為右轉(zhuǎn)，內(nèi)嚙合時(shí)同方向運(yùn)轉(zhuǎn)，兩齒輪相互嚙合而工作時(shí)，可將主動(dòng)輪的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞給從動(dòng)輪(被動(dòng)輪)。由于齒輪傳動(dòng)具有傳動(dòng)平穩(wěn)、精確和傳動(dòng)比大及傳動(dòng)效率高等特點(diǎn)，因此其應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛。齒輪傳動(dòng)用于減速機(jī)中是極為廣泛的一種，它雖具備上述各種優(yōu)點(diǎn)，但也有其不足之處，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)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(jí)減速的機(jī)型其型號(hào)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(jī)，即該機(jī)中的高速軸與低速軸的中心距為350毫米。每一臺(tái)減速機(jī)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(rùn)滑劑和確保不漏油，一臺(tái)型號(hào)為1000的中型減速機(jī)，其重量為1噸左右。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(dòng)時(shí)，在動(dòng)力傳動(dòng)中，為了提高效率、減少磨擦和延長(zhǎng)其使用壽命，必須采用比普通鋼材價(jià)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(dòng)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(qiáng)，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(jiǎn)單的一種，它的制作工藝要求與嚙合傳動(dòng)原理簡(jiǎn)介如下顧名思義，齒輪就是緣周排列若干個(gè)牙齒的一個(gè)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(xiàng)尺寸計(jì)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)；
3根徑df =節(jié)徑-2. 5X模數(shù)；齒項(xiàng)高oh =模數(shù)；齒根高h(yuǎn)f = -1. 25X模數(shù)；齒全高h(yuǎn) =2. 25 X模數(shù)；孤齒厚S = 1. 5708 X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(dòng)一倍的距離其被稱物也須相應(yīng)加重一倍道理一樣，原由是借用了省力杠桿之力。不難發(fā)現(xiàn)，如果用人力去轉(zhuǎn)動(dòng)一臺(tái)減速機(jī)的輸出軸(低速軸)遠(yuǎn)比扭動(dòng)其輸入軸(高速軸)要困難得多，即反道行之為費(fèi)力杠桿。但由于受到其成本與體積的制約，在實(shí)際操作中不可能將被動(dòng)齒輪做得很大，同時(shí)受強(qiáng)度的約束也不可能將主動(dòng)齒輪做得太小，如果將一臺(tái)減速機(jī)的四個(gè)齒輪改為兩個(gè)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(qiáng)度很有限和在傳動(dòng)中為硬磨擦，運(yùn)轉(zhuǎn)中斷齒現(xiàn)象常有發(fā)生，它遠(yuǎn)不如軸承在運(yùn)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(yùn)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(dòng)中為逐然接觸與逐然脫開而噪音較小但制造成本相對(duì)要高。 還有正因?yàn)槟ゲ料禂?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(rùn)滑劑，并且要定期加注或更換，由此必須要有個(gè)儲(chǔ)油箱的由來。 另外，由于必須要在變速箱中加入潤(rùn)滑油，因此每臺(tái)減還機(jī)的安裝只限于其底層
在下，無(wú)法實(shí)現(xiàn)斜裝、立裝和倒裝，當(dāng)在機(jī)械傳動(dòng)中需要改變方向時(shí)，唯一的辦法就只得采
用圓錐齒輪傳動(dòng)用于兩軸相交的機(jī)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(bǔ)以上所述不足，旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、節(jié)能省力、無(wú)有噪音、無(wú)須注油、絕不發(fā)熱和經(jīng)久耐用并具備減速與離合雙重功能的一種減速裝置，采用以下技術(shù)方案于以實(shí)現(xiàn)。 依據(jù)蝸桿蝸輪傳動(dòng)其螺紋有單線雙線之分，用于減速一律用單線，蝸桿上的牙型為矩形，既可以上車床加工而成，也可以制成螺旋葉片再焊接于軸上，將蝸輪即傳動(dòng)輪上的牙齒去掉用軸承取代，按工藝要求蝸桿轉(zhuǎn)一周或兩周或兩周以上推移一個(gè)軸承向前，由此蝸桿轉(zhuǎn)若干周蝸輪轉(zhuǎn)一周，蝸桿的轉(zhuǎn)速高于蝸輪的轉(zhuǎn)速，在蝸輪轉(zhuǎn)一周的時(shí)間內(nèi)其蝸桿轉(zhuǎn)多少周便等于速比的多少，這樣蝸桿實(shí)際上是高速軸，安裝蝸輪的軸為低速軸，前者為主動(dòng)后者為從動(dòng)。蝸輪兩側(cè)大面(平面)與蝸桿成縱向排列，蝸輪外緣周線上以等距離所排列的軸承以平面與蝸輪側(cè)面相對(duì)，其數(shù)量以在運(yùn)轉(zhuǎn)中前一軸承在與蝸桿螺紋或螺旋葉片脫開之前即鄰近脫開時(shí)后一軸承起始進(jìn)入套合為準(zhǔn)。蝸桿在轉(zhuǎn)動(dòng)中由于螺紋或螺旋葉片為一定的斜面，由此推移軸承帶連蝸輪運(yùn)轉(zhuǎn)，軸承在移位中所形成的反壓力將蝸桿往后推，這就是蝸桿在運(yùn)轉(zhuǎn)中存在較大的軸向力之原故，由此必須在蝸桿的一端或兩頭安裝止推軸承來應(yīng)對(duì)軸向力即阻止其移位，由此止推軸承的定圈和動(dòng)圈與滾珠貼得緊上緊即反壓力越大磨擦系數(shù)越高，必須以消耗一定能量做為代價(jià)，并且易產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象而軸承的使用壽命減短，本發(fā)明所采用的解決方法是依據(jù)工藝要求在同一根蝸桿的兩端設(shè)置尺寸相同或相差但方向相反的各一組螺紋或螺旋葉片，并將蝸輪由單個(gè)改為雙個(gè)，運(yùn)轉(zhuǎn)中一個(gè)為左旋一個(gè)為右旋。根據(jù)螺紋與螺旋葉片的旋向或是兩個(gè)同時(shí)向內(nèi)旋轉(zhuǎn)或是兩個(gè)同時(shí)向外旋轉(zhuǎn)， 一個(gè)為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，向內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)所形成的反壓力將同一根蝸桿往兩頭拉，向外旋轉(zhuǎn)時(shí)所形成的反壓力將同一根蝸桿從兩端往中間推，結(jié)構(gòu)相同，受力相等，由于相同的推力或拉
4力在同一時(shí)間落在同一根蝸桿上而被抵消由有變無(wú)，此使軸向力不再存在，等于一個(gè)人挑一付擔(dān)子，當(dāng)兩端有相等重量的貨物時(shí)輕松，當(dāng)去掉一頭貨物時(shí)反而費(fèi)力是一個(gè)道理，由此實(shí)現(xiàn)節(jié)能省力之目的。 兩個(gè)蝸輪可同時(shí)帶動(dòng)工作機(jī)兩根主軸運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)只需要帶動(dòng)單根主軸時(shí)，可以將兩個(gè)蝸輪借助齒輪的嚙合共同出力。 必要時(shí)可以將支承蝸桿的軸承與軸承座及其安裝的機(jī)架做成活動(dòng)式即可上下或
前后移位，便可實(shí)現(xiàn)蝸輪脫開而空轉(zhuǎn)，到時(shí)又合攏。 本發(fā)明的有益效果相對(duì)傳統(tǒng)型減速機(jī)而言簡(jiǎn)述如下 —是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而造價(jià)低。由于省去了存油兼密封的外殼和笨重的齒輪，僅兩個(gè)蝸輪由于只須減短螺紋或螺旋葉片的螺距便可以實(shí)現(xiàn)高速軸轉(zhuǎn)兩周或兩周以上才推移超越一個(gè)軸承即使較大的速比其體積也不必像齒輪那樣做得很大，選用滾針軸承徑向力大且體積小，與同等型號(hào)相比其重量可減少數(shù)倍至十幾倍； 二是節(jié)能省力。由于抵消了軸向力并為滾動(dòng)軟磨擦，而可實(shí)現(xiàn)節(jié)能50%左右；
三是運(yùn)轉(zhuǎn)成本低。沒有齒輪便不存在打齒現(xiàn)象，軸承磨損了便于更換，無(wú)須加注齒輪油而運(yùn)行成本大降； 四是必要時(shí)可具備減速兼離合雙重功能；
五是經(jīng)久耐用與運(yùn)轉(zhuǎn)中無(wú)噪音等優(yōu)越性。


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(dòng)示意 圖2是一大一小兩個(gè)圓柱斜齒輪相互嚙合傳動(dòng)示意 圖3是圓錐齒輪嚙合傳動(dòng)示意 圖4是圓柱正齒輪其結(jié)構(gòu)與形狀圖； 圖5是一大一小兩個(gè)圓柱正齒輪相互嚙合傳動(dòng)平面位置說明圖； 圖6是四齒輪三軸兩級(jí)減速并且以蝸桿蝸輪嚙合傳動(dòng)軸與軸為直角相交安裝的
減速機(jī)剖視圖； 圖7是本發(fā)明其曲軸與雙根杠桿等有關(guān)零配件的安裝就位結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D7，蝸桿1由左右兩個(gè)軸承與軸承座2支承安裝在機(jī)架
(圖中未示出)上，右邊頂頭安裝有供傳動(dòng)系帶動(dòng)的皮帶輪3，蝸桿上安裝有右旋螺旋葉片
4和左旋螺旋葉片5，兩個(gè)蝸輪6和7在蝸桿的運(yùn)轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)下一個(gè)為左旋一個(gè)為右旋，兩個(gè)蝸
輪緣周以等距離安裝有軸承8，兩個(gè)蝸輪分別安裝在中心主軸9和10上，蝸輪在旋轉(zhuǎn)中帶連
主軸一同運(yùn)轉(zhuǎn)而做功。
權(quán)利要求
一種螺旋推移式省力減速機(jī)，由蝸桿為主動(dòng)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中帶動(dòng)蝸輪為被動(dòng)做低速運(yùn)轉(zhuǎn)，其特征是在蝸輪即傳動(dòng)輪的外徑緣周以等距離安裝若干個(gè)軸承用以取代蝸輪的牙齒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋推移式省力減速機(jī)，其特征是在同一根蝸桿的左右分別設(shè)置旋向相反的各一組螺紋或螺旋葉片運(yùn)轉(zhuǎn)中分別與各一個(gè)蝸輪即傳動(dòng)輪緣周的軸承套合與脫開。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋推移式省力減速機(jī)，其特征是將支承蝸桿的軸承與軸承座及機(jī)架做成活動(dòng)式即可前后或上下移位。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種螺旋推移式省力減速機(jī)，旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、節(jié)能省力、并且無(wú)須注油、無(wú)有噪音，絕不發(fā)熱和經(jīng)久耐用的一種減速裝置，其技術(shù)方案的要點(diǎn)是在蝸輪即傳動(dòng)輪上的外徑緣周以等距離安裝若干個(gè)軸承用以取代原傳統(tǒng)型的牙齒，在蝸桿即高速軸上設(shè)置單線螺紋或螺旋葉片，兩端各一組螺紋或螺旋葉片以相同的尺寸和結(jié)構(gòu)為反向?qū)ΨQ排列，即一組為左旋一組為右旋，運(yùn)轉(zhuǎn)中分別與兩個(gè)蝸輪套合，依據(jù)工藝要求蝸桿每運(yùn)轉(zhuǎn)一周或兩周或兩周以上推越一個(gè)軸承，由此實(shí)現(xiàn)減速之目的。
文檔編號(hào)F16H1/16GK101749372SQ20081014377
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月1日
發(fā)明者劉運(yùn)武 申請(qǐng)人:劉運(yùn)武