CN102221069A

CN102221069A - 一种少齿差减速器

Info

Publication number: CN102221069A
Application number: CN2011101791020A
Authority: CN
Inventors: 宿孝廷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2031-06-29
Also published as: CN102221069B

Abstract

本发明涉及一种少齿差减速器，包括箱体、输入轴和输出轴，输入轴和输出轴之间设有万向联轴器；输入轴的端部设有偏心轴头；偏心轴头上设有关节轴承；关节轴承上设有轴承套；万向联轴器的输入端与轴承套固定连接；万向联轴器的输入端固定连接有摆动锥齿轮；箱体上固定有用来与摆动锥齿轮啮合的固定锥齿轮；万向联轴器的输出端与输出轴连接；固定锥齿轮的齿数比摆动锥齿轮的齿数多，结构紧凑，固定锥齿轮与摆动锥齿轮啮合时的轴交角为150-178°，这样的布置使固定锥齿轮与摆动锥齿轮的啮合齿数多于传统的齿轮传动，传递扭矩大、能实现大减速比、大载荷变速，平衡装置的设置解决了摆动锥齿轮旋转时的偏重问题，减速机运动更平稳，噪音小。

Description

一种少齿差减速器

技术领域

本发明涉及一种减速器，具体地说，涉及一种少齿差减速器，属于机械技术领域。

背景技术

目前，出现了锥齿轮一齿差减速器，如专利号为022062939，名称为：双锥齿轮少齿差减速器，采用的技术方案是一对齿数差为1的圆锥齿轮啮合，其中一个为平面或平顶齿轮（固定齿盘）且与箱体固定，另一个齿轮（摆动齿盘）在固定齿盘上作滚动啮合；由于两轮齿数差为l，摆动齿盘滚动啮合一周后将绕自身轴线反向转过一个齿；另一对齿数相同的圆锥齿轮啮合，萁中一个（小齿盘）与摆动齿盘同轴固连，而另一个则是输出轴；由于两轮齿数相同，啮合过程中传动比为l：1；因此，摆动齿盘绕自身轴线的转动将通过小齿盘与输出轴的啮合而输出；摆动齿盘在固定齿盘上的滚动则是由输入轴带动一个驱动盘旋转，驱动盘上的项销经推力轴承迫使摆动齿盘随之运动而实现的；两对锥齿轮啮合的锥顶设计为一点且设为一个关节轴承的球心，该关节轴承确定了摆动齿盘的位置且从几何关系上保证了摆动齿盘可以实现与固定齿盘的滚动啮合，即摆动齿盘节锥面与固定齿盘节平面的相对纯滚动；由此，输入轴与输出轴的传动比应为Z₂：1，其中Z₂为固定齿盘齿数。

专利号为2004200084757，名称为：双锥齿轮摆轴式少齿差减速器，采用的技术方案是有一个机体，在机体的两端分别装有输入轴和输出轴，在机体中装有一个固定圆锥齿轮，在输入轴上有一个转盘，转盘上有斜孔，斜孔中装有摆轴，摆轴上装有与固定圆锥齿轮相啮合的摆动圆锥齿轮，在输出轴上有一个输出圆锥齿轮，在摆轴上还装有与输出圆锥齿轮相啮合的传动圆锥齿轮，输出圆锥齿轮与固定圆锥齿轮同轴，传动圆锥齿轮与摆动圆锥齿轮同轴，且两对圆锥齿轮啮合的锥顶为一点，在输出轴与摆轴之间、两对圆锥齿轮啮合的锥顶处装有关节轴承，利用两对圆锥齿轮的啮合，实现少齿差降速传动。

以上专利分别用一对锥齿轮实现变速，用另一对锥齿轮输出变速，对齿轮副的啮合精度要求很高，差动齿轮及关节轴承球心在运动时有偏心现象，导致整个系统工作时有很大的振动，不平稳，在运转时噪音大，易损坏，使用寿命短，使用可靠性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对以上问题，提供一种结构紧凑、传递扭矩大、能实现大减速比、大载荷变速的少齿差减速器。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种少齿差减速器，包括箱体、输入轴和输出轴，其特征在于：输入轴和输出轴之间设有万向联轴器；输入轴的端部设有偏心轴头；偏心轴头上设有关节轴承；关节轴承上设有轴承套；万向联轴器的输入端与轴承套固定连接；万向联轴器的输入端固定连接有摆动锥齿轮；箱体上固定有用来与摆动锥齿轮啮合的固定锥齿轮；万向联轴器的输出端与输出轴连接；固定锥齿轮的齿数比摆动锥齿轮的齿数多。

作为上述技术方案的进一步改进：

偏心轴头上套有滚针轴承，关节轴承套在滚针轴承上。

一种少齿差减速器，包括箱体、输入轴和输出轴，其特征在于：输入轴和输出轴之间设有万向联轴器；输入轴的端部设有偏心轴头；偏心轴头上设有调心轴承；调心轴承上设有轴承套；万向联轴器的输入端与轴承套固定连接；万向联轴器的输入端固定连接有摆动锥齿轮；箱体上固定有用来与摆动锥齿轮啮合的固定锥齿轮；万向联轴器的输出端与输出轴连接；固定锥齿轮的齿数比摆动锥齿轮的齿数多。

固定锥齿轮的齿数比摆动锥齿轮的齿数多1个或2个或3个。

固定锥齿轮与摆动锥齿轮啮合时的轴交角为150-178°。

万向联轴器的转动中心点为摆动锥齿轮和固定锥齿轮的锥顶；

位于箱体内的输入轴上设有平衡装置。

平衡装置包括扇形的调节板和配重块；调节板固定在输入轴上；调节板的顶部设有插槽；调节板的两侧分别设有一个固定孔；调节板上设有用来调节配重块位置的调节孔。

配重块的上部设有用来与插槽配合的插块；插块上具有用来容纳螺栓穿过的插孔；配重块的两侧分别设有一个长条形的通槽。

本发明采用以上技术方案，与现有技术方案相比，具有以下优点：输入轴一端设置偏心轴头，偏心轴头通过安装在其上的滚针轴承和关节轴承直接拨动摆动锥齿轮旋转，采用万向联轴器连接摆动锥齿轮和输出轴，结构紧凑，固定锥齿轮与摆动锥齿轮啮合时的轴交角为150-178°，这样的布置使固定锥齿轮与摆动锥齿轮的啮合齿数多于传统的齿轮传动，传递扭矩大、能实现大减速比、大载荷变速，平衡装置的设置解决了摆动锥齿轮旋转时的偏重问题，减速机运动更平稳，噪音小。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

附图1为本发明实施例中少齿差减速器的结构示意图；

附图2为本发明实施例中调节板的结构示意图；

附图3为附图2中A-A向的结构示意图；

附图4为本发明实施例中配重块的结构示意图；

附图5为附图4中B-B向的结构示意图；

附图6为附图4的俯视图；

图中，

1-输出轴，2-毡圈，3-轴承盖，4-偏心轴头，5-固定螺母，6-滚动轴承，7-滚动轴承，8-固定锥齿轮，9-滚动轴承，10-输入轴，11-轴承盖，12-毡圈，13-固定螺母，14-滚动轴承，15-滚针轴承，16-关节轴承，17-轴承套，18-摆动锥齿轮，19-万向联轴器，20-配重块，21-调节板，22-轴套，23-插槽，24-固定孔，25-调节孔，26-螺栓孔，27-插块，28-通槽，29-插孔。

具体实施方式

实施例，如图1所示，一种少齿差减速器，包括箱体、输入轴10和输出轴1，输入轴10和输出轴1之间设有万向联轴器19，箱体内的输入轴10端部设有偏心轴头4，偏心轴头4上固定有滚针轴承15，滚针轴承15上设有关节轴承16，关节轴承16上设有轴承套17，轴承套17与万向联轴器19的输入端固定连接，万向联轴器19的输入端上固定连接有摆动锥齿轮18，输出轴1一侧的箱体上固定有固定锥齿轮8，摆动锥齿轮18和固定锥齿轮8的齿形沿圆周分布，固定锥齿轮8与摆动锥齿轮18啮合连接，固定锥齿轮8与摆动锥齿轮18啮合时的轴交角为150-178°，在本实施例中设置为170°，固定锥齿轮8的齿数比摆动锥齿轮18的齿数多，在本实施例中齿数差为1个，万向联轴器19的输出端与输出轴1连接，万向联轴器19的转动中心点为摆动锥齿轮18和固定锥齿轮8的锥顶，位于箱体内的输入轴10上设有平衡装置，平衡装置包括扇形的调节板21和配重块20。

如图2、图3所示，调节板21通过轴套22固定在输入轴10上，调节板21的顶部设有插槽23，调节板21的两侧分别设有一个固定孔24，调节板21的插槽23与轴套22的内孔之间设有用来调节配重块20位置的调节孔25，轴套22的底部设有螺栓孔26。

如图4、图5、图6所示，配重块20的上部设有两个用来与插槽23配合的插块27，插块27上具有用来容纳螺栓穿过的插孔29，配重块20的两侧分别设有一个长条形的通槽28，通槽28用来与固定孔24配合，将配重块20的插块27与插槽23配合，用螺栓穿过插孔29将插块27固定在调节板21上，通槽28与固定孔24的位置相对应，当用螺栓调节好插块27的位置后，在通槽28与固定孔24之间螺栓固定，配重块20起到平衡摆动锥齿轮旋转时偏重的作用。

输入轴10与箱体之间设有滚动轴承9和滚动轴承14，输入轴10伸出箱体外的一端与箱体之间设有固定螺母13、轴承盖11，轴承盖11与箱体之间设有毡圈12，输出轴1与箱体之间设有滚动轴承6和滚动轴承7，输出轴1伸出箱体外的一端与箱体之间设有固定螺母5、轴承盖3，轴承盖3与箱体之间设有毡圈2。

摆动锥齿轮18和固定锥齿轮8啮合，固定锥齿轮8是静齿轮，固定锥齿轮8固定在箱体上，工作时静止不动；摆动锥齿轮18是动齿轮，固定锥齿轮8的齿数比摆动锥齿轮18的齿数多1个，即固定锥齿轮8与摆动锥齿轮18的齿数差是1，实现了少齿差传动；

摆动锥齿轮18和固定锥齿轮8在啮合状态时固定锥齿轮8中心线水平，摆动锥齿轮18中心线倾斜，固定锥齿轮8与摆动锥齿轮18啮合时的轴交角为160-175°，该轴交角与固定锥齿轮8与摆动锥齿轮18的锥形角有关。这样的布置使固定锥齿轮8与摆动锥齿轮18的啮合齿数远远多于传统的齿轮传动，轮齿的锥形角越小，啮合齿数越少；反之，锥形角越大，啮合线越长，长则啮合齿数多；啮合齿数越多，承载能力越大，传递扭矩越大。

摆动锥齿轮18是一个齿圈，用螺栓固定在轴承套17上，当输入轴10旋转时，输入轴10的偏心轴头4拨动轴承套17，轴承套17和摆动锥齿轮18组成的部件通过齿轮啮合作一种复合运动，这种运动既沿固定锥齿轮8中心线轴向来回摆动，又沿固定锥齿轮8中心线旋转，摆动幅度与摆动锥齿轮18、固定锥齿轮8的轴交角有关，不同的轴交角，其摆动幅度不同。因固定锥齿轮8的齿数比摆动锥齿轮18的齿数多1个，经过一个往复周期，摆动锥齿轮18的每一个齿就与相邻的下一个固定锥齿轮8的齿啮合，输入轴10旋转一周，摆动锥齿轮18转过一个齿，也就是旋转过一定角度α，若摆动锥齿轮18的齿数用z表示，则α=360°/z，输入轴10旋转z转，则摆动锥齿轮18旋转一周。将摆动锥齿轮18的转速作为输出转速就实现了减速，减速比为z，即摆动锥齿轮18的齿数就是减速比。设Z=180，α=360°/180=2°，即输入轴10每转一圈，摆动锥齿轮18摆动一个周期的同时又旋转2°，在输入轴转180圈后，摆动锥齿轮18摆动180次，旋转2°×180=360°，即输出轴1转一圈，这样就形成了180:1，即减速比为180，等于摆动锥齿轮18的齿数。

由上述减速原理知道，摆动锥齿轮18摆动一次，在圆周方向就转过了360°/z，这一旋转运动通过万向联轴器19传递给输出轴1，使输出轴1也转过同样的角度360°/z。也就是输入轴10旋转一周，输出轴1旋转1/z周。

固定锥齿轮8与摆动锥齿轮18啮合时的轴交角，还可以根据需要将其设置为150-178°中的其它角度，固定锥齿轮8的齿数比摆动锥齿轮18的齿数差还可以为2个或3个或更多。

以上实施例中，也可以取消滚针轴承而单独使用关节轴承，关节轴承和滚针轴承配合使用比单独使用关节轴承效果更好；也可以用调心轴承替代关节轴承和滚针轴承；在轴交角或齿数差发生变化或单独使用调心轴承时，本领域技术人员可以根据公知常识对减速器的参数或结构进行相应调整。

Claims

1.一种少齿差减速器，包括箱体、输入轴（10）和输出轴（1），其特征在于：输入轴（10）和输出轴（1）之间设有万向联轴器（19）；输入轴（10）的端部设有偏心轴头（4）；偏心轴头（4）上设有关节轴承（16）；关节轴承（16）上设有轴承套（17）；万向联轴器（19）的输入端与轴承套（17）固定连接；万向联轴器（19）的输入端固定连接有摆动锥齿轮（18）；箱体上固定有用来与摆动锥齿轮（18）啮合的固定锥齿轮（8）；万向联轴器（19）的输出端与输出轴（1）连接；固定锥齿轮（8）的齿数比摆动锥齿轮（18）的齿数多。

2.如权利要求1所述的一种少齿差减速器，其特征在于：偏心轴头（4）上套有滚针轴承（15），关节轴承（16）套在滚针轴承（15）上。

3.一种少齿差减速器，包括箱体、输入轴（10）和输出轴（1），其特征在于：输入轴（10）和输出轴（1）之间设有万向联轴器（19）；输入轴（10）的端部设有偏心轴头（4）；偏心轴头（4）上设有调心轴承；调心轴承上设有轴承套（17）；万向联轴器（19）的输入端与轴承套（17）固定连接；万向联轴器（19）的输入端固定连接有摆动锥齿轮（18）；箱体上固定有用来与摆动锥齿轮（18）啮合的固定锥齿轮（8）；万向联轴器（19）的输出端与输出轴（1）连接；固定锥齿轮（8）的齿数比摆动锥齿轮（18）的齿数多。

4.如权利要求1-3其中之一所述的一种少齿差减速器，其特征在于：固定锥齿轮（8）的齿数比摆动锥齿轮（18）的齿数多1个或2个或3个。

5.如权利要求1-3其中之一所述的一种少齿差减速器，其特征在于：固定锥齿轮（8）与摆动锥齿轮（18）啮合时的轴交角为150-178°。

6.如权利要求1-3其中之一所述的一种少齿差减速器，其特征在于：万向联轴器（19）的转动中心点为摆动锥齿轮（18）和固定锥齿轮（8）的锥顶。

7.如权利要求1所述的一种少齿差减速器，其特征在于：位于箱体内的输入轴（10）上设有平衡装置。

8.如权利要求7所述的一种少齿差减速器，其特征在于：平衡装置包括扇形的调节板（21）和配重块（20）；调节板（21）固定在输入轴（10）上；调节板（21）的顶部设有插槽（23）；调节板（21）的两侧分别设有一个固定孔（24）；调节板（21）上设有用来调节配重块（20）位置的调节孔（25）。

9.如权利要求8所述的一种少齿差减速器，其特征在于：配重块（20）的上部设有用来与插槽（23）配合的插块（27）；插块（27）上具有用来容纳螺栓穿过的插孔（29）；配重块（20）的两侧分别设有一个长条形的通槽（28）。