一種四級傳動複合式減速機及其減速方法
2023-07-21 02:08:31
專利名稱：一種四級傳動複合式減速機及其減速方法
技術領域：
本發明涉及一種減速器及其減速方法，尤其一種四級傳動的複合式減速機及其減
速方法。
背景技術：
多級傳動減速機具有結構緊湊、傳動比大、多齒嚙合、超載性好等優點，廣泛應用在冶金、礦山、化工、建築、農業、交通運輸、發電等行業的機械設備中，尤其在重型機械設備更是應用廣泛。因此，研製性能優良的少差齒減速裝置，對我國機械設備行業的生產有重大作用，對促進國發經濟發展有重要意義。 現有的減速裝置，如申請號為200610054438. 3的"內齒圈輸出的行星減速機"是一種多曲柄兩級行星減速裝置，主要包括輸入齒輪軸、從動齒輪、偏心曲軸、內齒圈、環板、圓盤形的支承架、內端呈圓盤形的輸出軸、端蓋、箱體等。動力由輸入齒輪軸輸入，通過輸入齒輪軸上的直齒或斜齒與2-8個從動齒輪上的直齒或斜齒嚙合，從而使2-8個從動齒輪轉動，實現第一級直齒或斜齒減速及功率分流。2-8個從動齒輪的轉動帶動相應的偏心曲軸轉動，偏心曲軸的轉動帶動1-4個環板產生定軸擺動環板的外齒與內齒圈的內齒嚙合，使內齒圈產生公轉，內齒圈與輸出軸的支承圓盤部分固定連接，帶動輸出軸轉動，完成動力輸出，實現第二級減速。該減速機的內齒圈的齒寬較寬，加工複雜，承載能力較弱，內齒圈固接在輸出軸上，為懸臂支撐，剛度較差，大大影響了承載能力，振動較大。 又如申請號為200410046112. 7專利公開的"內三環減速機"，是一種單曲柄一級行星減速裝置，主要包括環板、雙偏心輸入軸、輸出軸、帶有內齒的內齒圈、銷子、端蓋等。動力由雙偏心輸入軸輸入，帶動環板平動，環板上的外齒與內齒圈上的內齒嚙合，內齒圈不動，使環板進行公轉，環板和輸出軸用銷子連接，作為輸出機構輸出動力，實現少齒差行星減速。通過理論分析和實驗證明目前的環式減速器在實際使用過程中存在振動、噪聲、溫升及軸承早期破壞，增加了輸出機構，使效率降低，且製造成本增高，承載能力不強等缺點，特別是減速器在連續運轉、重載、高速、大傳動比工況下問題更為突出，大大影響了其推廣應用。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術的不足，針對目前大功率的立式減速機一般採用兩級或三級減速傳動機構，傳動速比較小，體積也較大的實際問題，提供一種新的四級傳動複合式減速機及其相應的減速方法。 本發明的目的是這樣實現的設計一種四級傳動複合式減速機，該四級傳動複合式減速機是一種錐齒輪_行星_平行軸_少齒差四級傳動減速機，包括輸入齒輪副、中間行星齒輪副、平行軸齒輪副、輸出少齒差齒輪副、箱體和端蓋；所述的輸入齒輪副包括輸入軸、主動錐齒輪、從動錐齒輪、鼓形齒齒軸；所述的中間行星齒輪副包括中間太陽輪、中間行星輪、中間內齒圈、中間太陽輪軸、中間行星輪軸、中間行星輪軸承和中間行星架；所述的平行軸齒輪副包括平行軸主動齒輪和平行軸從動齒輪；所述的輸出少齒差齒輪副包括從動齒輪、偏心曲軸、環板、軸套、軸承、輸出內齒圈、支承圓盤、輸出軸；其中輸出軸為內端呈圓盤形的輸出軸； 所述的減速機的第一級傳動包括主動錐齒輪設在輸入軸上，從動錐齒輪設在鼓形齒齒軸上，主動錐齒輪與從動錐齒輪嚙合。 所述的減速機的第二級傳動包括鼓形齒齒軸一端通過聯接內齒套與中間太陽輪連接，中間太陽輪與中間行星輪嚙合，中間行星輪同時又與中間內齒圈嚙合，中間行星輪通過中間行星輪軸承安裝在中間行星輪軸上，中間行星輪軸與中間行星架相聯，中間行星架通過螺栓和圓柱銷固接在箱體上。 所述的減速機的第三級傳動包括中間太陽輪軸通過中間內齒套與平行軸主動齒輪軸的一頭相連接，平行軸主動齒輪與平行軸從動齒輪嚙合；所述內齒套分別與平行軸主動齒輪軸和大陽輪軸通過花鍵連接。 所述的減速機的第四級傳動包括平行軸從動齒輪與分別設置在偏心曲軸一端通過鍵連接與偏心曲軸固接的從動齒輪嚙合，偏心曲軸通過偏心軸承與支承圓盤活動連接，2個環板通過偏心軸承分別與偏心曲軸活動連接，輸出內齒圈的無齒端與輸出軸的圓盤部分通過螺栓固定連接，內齒與2個環板的外齒嚙合。
其中，所述的輸出少齒差齒輪副中 偏心曲軸有2個，由旋轉軸和偏心套組合而成，偏心套通過鍵連接固接在旋轉軸的中部。 從動齒輪為2個直齒輪，分別設置在偏心曲軸的一端，通過鍵連接與偏心曲軸固接。 環板有2個，所述2個環板的外齒均為漸開線型齒或擺線型齒。
所述輸出內齒圈內齒端的內齒為漸開線型齒或針齒。 本發明還提出一種用於如上所述的四級傳動複合式少差齒減速機的減速方法，步驟如下 第一級減速通過錐齒輪傳動實現動力由輸入軸通過主動錐齒輪傳遞到從動錐齒輪，從動錐齒輪將動力傳遞到鼓形齒齒軸上，鼓形齒齒軸一端通過聯接內齒套與中間太陽輪連接將動力傳遞到中間太陽輪，實現第一級減速。 第二級減速通過行星傳動實現中間太陽輪帶動中間行星輪，使中間行星輪沿著中間內齒圈作圓周旋轉將動力傳遞到中間內齒圈，中間內齒圈固定在中間太陽輪軸上，帶動中間太陽輪軸轉動，實現第二級減速 第三級減速通過平行軸傳動實現中間太陽輪軸通過中間內齒套將動力傳遞到平行軸主動齒輪軸，平行軸主動齒輪與平行軸從動齒輪嚙合，平行軸主動齒輪帶動平行軸從動齒輪轉動，實現第三級減速。
第四級減速通過少齒差傳動實現平行軸從動齒輪與從動齒輪嚙合，從而帶動從動齒輪轉動，從動齒輪帶動相應的偏心曲軸轉動，偏心曲軸通過偏心軸承帶動2個環板，產生定軸擺動環板的外齒與輸出內齒圈的內齒嚙合，使輸出內齒圈產生公轉，輸出內齒圈與輸出軸的支承圓盤部分固定連接，帶動輸出軸轉動，完成動力輸出，實現第四級減速。
在第一級減速中，所述聯接內齒套分別與鼓形齒齒軸一端和中間太陽輪通過花鍵
5連接。 在第四級減速中，所述偏心曲軸沿圓周方向均勻分布；所述環板的對稱軸與從動齒輪的對稱軸為同軸不同心，2個環板之間的夾角沿圓形箱體的內圓周均勻分布；所述輸出內齒圈20的內齒與環板的外齒的齒數差為1齒。 在本發明中，在錐齒輪一行星齒輪兩級減速器傳動之後增設了一級平行軸傳動和一級少齒差傳動，其優點為 1.使減速器行星級傳動的中心距減小，達到縮小行星級傳動齒輪直徑，特別是內齒圈的直徑，提高了齒輪加工精度。 2.大幅度地提高了立式減速機的傳動速比和輸出扭矩，且承載和過載能力強。
3.振動、噪聲小，散熱快，加工精度易保證，同時還減小了整機的體積和重量，大大降低了大功率立式減速機的製造成本，也縮短了生產周期。
圖1是本發明四級傳動複合式少差齒減速機的整體結構示意圖
圖2是本發明四級傳動複合式少差齒減速機的減速方法示意圖
射l輸入軸15從動齒輪2主動錐齒輪16偏心曲軸3從動錐齒輪17環板4鼓形齒齒軸18偏心軸套5聯接內齒套19偏心軸承6中間太陽輪20輸出內齒圈7中間行星輪21支承圓盤8中間內齒圈22輸出軸9中間太陽輪軸23箱體10中間行星輪軸24端蓋11中間行星輪軸承25錐齒輪傳動12中間行星架26行星傳動13平行軸主動齒輪27平行軸傳動14平行軸從動齒輪28少齒差傳動
具體實施例方式
圖i是本發明四級傳動複合式少差齒減速機的整體結構示意圖。
如圖l所示一種錐齒輪-行星-平行軸-少齒差四級傳動複合式少齒差減速機，主要包括輸入齒輪副、中間行星齒輪副、平行軸齒輪副、輸出少齒差齒輪副、箱體23和端蓋24。其中，所述的輸入齒輪副包括輸入軸1、主動錐齒輪2、從動錐齒輪3、鼓形齒齒軸4 ;所述的中間行星齒輪副包括中間太陽輪6、中間行星輪7、中間內齒圈8、中間太陽輪軸9、中間行星輪軸10、中間行星輪軸承ll和中間行星架12 ;所述的平行軸齒輪副包括平行軸主動齒輪13和平行軸從動齒輪14 ;所述的輸出少齒差齒輪副包括從動齒輪15、偏心曲軸16、環板
617、偏心軸套18、偏心軸承19、輸出內齒圈20、支承圓盤21、輸出軸22 ;其中輸出軸22為
內端呈圓盤形的輸出軸。 如圖2所示，一種四級傳動複合式少差齒減速機的減速方法一級傳動錐齒輪傳
動25，二級傳動行星傳動26，三級傳動平行軸傳動27和四級傳動少齒差傳動28。 結合圖1、2，對本發明的四級傳動減速方法及其複合式少差齒減速機做詳細說明
如下 輸入軸1上設有主動錐齒輪2與設在鼓形齒齒軸4上的從動錐齒輪3嚙合，鼓形齒齒軸4 一端通過聯接內齒套5與中間太陽輪6連接，中間太陽輪6與中間行星輪7嚙合，中間行星輪7同時又與中間內齒圈8嚙合，中間行星輪7通過中間行星輪軸承10安裝在中間行星輪軸11上，中間行星輪軸11與中間行星架12相聯，中間太陽輪軸9通過中間內齒套與平行軸主動齒輪軸13的一頭相連接。平行軸主動齒輪13與平行軸從動齒輪14嚙合，平行軸從動齒輪14與設置在偏心曲軸16 —端的從動齒輪15嚙合；2個環板17通過偏心軸承18分別與偏心曲軸16活動連接；輸出內齒圈20的內齒與2個環板的外齒嚙合，無齒端與輸出軸的圓盤部分通過螺栓固定連接。偏心曲軸16有2個，從動齒輪15通過鍵連接固接在偏心曲軸16上，偏心曲軸16通過偏心軸承18與支承圓盤21活動連接，偏心曲軸16沿圓周方向均勻分布，偏心曲軸16由旋轉軸和偏心套組合而成，偏心套通過鍵連接固接在旋轉軸的中部。從動齒輪15為2個直齒輪，分別設置在偏心曲軸16的一端，通過鍵連接與偏心曲軸16固接，並與平行軸從動齒輪14上的直齒嚙合。環板17有2個，分別通過偏心軸承19與偏心曲軸16活動連接，環板17的對稱軸與從動齒輪15的對稱軸為同軸不同心，2個環板17之間的夾角沿圓形箱體23的內圓周均勻分布，2個環板17的外齒均為漸開線型齒。輸出內齒圈20的無齒端與輸出軸22的圓盤部分通過螺栓固定連接，輸出內齒圈20內齒端的內齒為漸開線型齒。2個環板17的漸開線型外齒同時與輸出內齒圈20的漸開線型內齒嚙合，由於環板17的外齒與輸出內齒圈20的內齒的齒數差為1齒，形成少齒差傳動，最後通過輸出內齒圈20和輸出軸22形成的輸出機構輸出動力。 本發明在錐齒輪一行星齒輪兩級減速器傳動之後增設了一級平行軸傳動和一級少齒差傳動，其優點包括以下幾點 1.使減速器行星級傳動的中心距減小，達到縮小行星級傳動齒輪直徑，特別是內齒圈的直徑，提高了齒輪加工精度。 2.大幅度地提高了立式減速機的傳動速比和輸出扭矩，且承載和過載能力強。
3.振動、噪聲小，散熱快，加工精度易保證，同時還減小了整機的體積和重量，大大降低了大功率立式減速機的製造成本，也縮短了生產周期。
權利要求
一種四級傳動複合式減速機，包括輸入齒輪副、中間行星齒輪副、平行軸齒輪副、輸出少齒差齒輪副、箱體(23)和端蓋(24)，其中，所述的輸入齒輪副包括輸入軸(1)、主動錐齒輪(2)、從動錐齒輪(3)、鼓形齒齒軸(4)；所述的中間行星齒輪副包括中間太陽輪(6)、中間行星輪(7)、中間內齒圈(8)、中間太陽輪軸(9)、中間行星輪軸(10)、中間行星輪軸承(11)和中間行星架(12)；所述的平行軸齒輪副包括平行軸主動齒輪(13)和平行軸從動齒輪(14)；所述的輸出少齒差齒輪副包括從動齒輪(15)、偏心曲軸(16)、環板(17)、偏心軸套(18)、偏心軸承(19)、輸出內齒圈(20)、支承圓盤(21)、輸出軸(22)，其特徵在於所述的減速機的第一級傳動包括主動錐齒輪(2)與從動錐齒輪(3)嚙合；輸入軸(1)上設有主動錐齒輪(2)，從動錐齒輪(3)設在鼓形齒齒軸(4)上；所述的減速機的第二級傳動包括鼓形齒齒軸(4)一端通過聯接內齒套(5)與中間太陽輪(6)連接，中間太陽輪(6)與中間行星輪(7)嚙合，中間行星輪(7)同時又與中間內齒圈(8)嚙合，中間行星輪(7)通過中間行星輪軸承(11)安裝在中間行星輪軸(10)上，中間行星輪軸(10)與中間行星架(12)相聯，中間行星架(12)通過螺栓和圓柱銷固接在箱體上；所述的減速機的第三級傳動包括中間太陽輪軸(9)通過中間內齒套與平行軸主動齒輪(13)的一頭相連接，平行軸主動齒輪(13)與平行軸從動齒輪(14)嚙合；所述內齒套分別與平行軸主動齒輪軸和中間太陽輪軸(9)通過花鍵連接；所述的減速機的第四級傳動包括平行軸從動齒輪(14)與分別設置在偏心曲軸(16)一端通過鍵連接與偏心曲軸(16)固接的從動齒輪(15)嚙合，偏心曲軸(16)通過偏心軸承(19)與支承圓盤(20)活動連接，2個環板(17)通過偏心軸承(19)分別與偏心曲軸(16)活動連接，輸出內齒圈(21)的無齒端與輸出軸(22)的圓盤部分通過螺栓固定連接，內齒與2個環板(17)的外齒嚙合。
2. 根據權利要求1所述的四級傳動複合式少齒差減速機，其特徵在於，所述輸出內齒圈(21)內齒端的內齒為漸開線型齒或針齒。
3. 根據權利要求1所述的四級傳動複合式少齒差減速機，其特徵在於，所述偏心曲軸(16)有2個，由旋轉軸和偏心套組合而成，偏心套通過鍵連接固接在旋轉軸的中部。
4. 根據權利要求1所述的四級傳動複合式少齒差減速機，其特徵在於，所述從動齒輪(15)為2個直齒輪，分別設置在偏心曲軸(16)的一端，通過鍵連接與偏心曲軸(16)固接。
5. 根據權利要求l所述的四級傳動複合式少齒差減速機，其特徵在於，所述環板(17)有2個，2個環板(17)的外齒均為漸開線型齒或擺線型齒。
6. 根據權利要求1所述的四級傳動複合式少齒差減速機，其特徵在於，所述聯接內齒套(5)分別與鼓形齒齒軸(4) 一端和中間太陽輪(6)通過花鍵連接。
7. 使用如權利要求1-6所述四級傳動複合式少齒差減速機的減速方法，其特徵在於，第一級減速錐齒輪傳動實現動力由輸入軸(1)通過主動錐齒輪(2)傳遞到從動錐齒輪(3)，從動錐齒輪(3)將動力傳遞到鼓形齒齒軸(4)上，鼓形齒齒軸(4) 一端通過聯接內齒套(5)與中間太陽輪(6)連接將動力傳遞到中間太陽輪(6);第二級減速通過行星傳動實現中間太陽輪(6)帶動中間行星輪(7)，使中間行星輪(7)沿著中間內齒圈(8)作圓周旋轉將動力傳遞到中間內齒圈(8)，中間內齒圈(8)固定在中間太陽輪軸(9)上，帶動中間太陽輪軸(9)轉動；第三級減速通過平行軸傳動實現中間太陽輪軸(9)通過中間內齒套將動力傳遞到平行軸主動齒輪(13)，平行軸主動齒輪(13)與平行軸從動齒(14)輪(14)嚙合，平行軸主動齒輪(13)帶動平行軸從動齒輪(14)轉動；第四級減速通過少齒差傳動實現平行軸從動齒輪(14)與從動齒輪(15)嚙合，從而帶動從動齒輪(15)轉動，從動齒輪(15)帶動相應的偏心曲軸(16)轉動，偏心曲軸(16)通過偏心軸承(19)帶動2個環板(17)，產生定軸擺動環板(17)的外齒與輸出內齒圈(20)的內齒嚙合，使輸出內齒圈(20)產生公轉，輸出內齒圈(20)與輸出軸(22)的支承圓盤(21)部分固定連接，帶動輸出軸(22)轉動，完成動力輸出。
8. 根據權利要求7所述四級傳動複合式少齒差減速機的減速方法，其特徵在於，所述環板(17)的對稱軸與從動齒輪(15)的對稱軸為同軸不同心，2個環板(17)之間的夾角沿圓形箱體(23)的內圓周均勻分布。
9. 根據權利要求7所述四級傳動複合式少齒差減速機的減速方法，其特徵在於，所述偏心曲軸(16)沿圓周方向均勻分布。
10. 根據權利要求7所述四級傳動複合式少齒差減速機的減速方法，其特徵在於，所述輸出內齒圈(20)的內齒與環板(17)的外齒的齒數差為1齒。
全文摘要
本發明為一種四級傳動複合式少齒差減速機及其減速方法。該四級傳動複合式少齒差減速機為錐齒輪-行星-平行軸-少齒差四級傳動，其結構包括輸入齒輪副、中間行星齒輪副、平行軸齒輪副、輸出少齒差齒輪副、箱體和端蓋。該四級傳動複合式少齒差減速機的減速方法的原理是通過一級傳動錐齒輪傳動，二級傳動行星傳動，三級傳動平行軸傳動和四級傳動少齒差傳動來實現減速機減速。本發明大幅度地提高了立式減速機的傳動速比和輸出扭矩，且承載和過載能力強；振動噪聲小，散熱快，提高了齒輪加工精度，加工精度易保證，同時還減小了整機的體積和重量，大大降低了大功率立式減速機的製造成本，也縮短了生產周期。
文檔編號F16H1/28GK101761633SQ200810153889
公開日2010年6月30日 申請日期2008年12月11日 優先權日2008年12月11日
發明者荊瑞民 申請人:天津市正平機械新技術有限公司