差動減速軸承的製作方法

2023-04-28 04:39:51

專利名稱：差動減速軸承的製作方法
技術領域：
本發明屬機械傳動裝置。
目前應用滾動軸承作減速器的通常有以下幾種單級滾動軸承行星減速器。其傳動比小且範圍窄，一般傳動比i＝2.4～4。
滾動軸承自差動減速器(專利號88206466.5)。傳動比大且範圍寬，但傳動比不準，系杆與滾動體摩擦大，軸承預緊不方便。
變速傳動軸承(GG86204170)。其傳動比大且較準確，但是結構和加工工藝較複雜，磨損件多，造價較高，不易製成微型。
本發明的目的是，提供一種用一對特製的圓錐滾子軸承或向心推力球軸承實現行星差動輪系傳動，藉助於齒嚙合減少滑差率，靠滾動體與滾道間的摩擦傳動傳遞動力的減速裝置。本裝置傳動比大，範圍廣(一般i＝4～400)，傳動比較準確，結構簡單，體積小，成本低，噪聲低，過載保護，同軸輸出，自鎖，可用脂或油潤滑，調整方便，兼起軸承支承和減速兩種作用。此軸承可製成微型減速器(取決於軸承尺寸)。


圖1為本發明裝置傳動原理圖。根據行星差動輪系傳動原理，用一對核心軸承Ⅰ、Ⅱ實現差動，其傳動比計算公式為i＝－ (H2(1+H1))/(H1-H2)H1＝ (D1)/(d1) ,H2＝ (D2)/(d2)式中 d1，D1-分別為核心軸承Ⅰ的內、外滾道平均直徑;
d2，D2-分別為核心軸承Ⅱ的內、外滾道平均直徑。
以下結合附圖，詳細敘述本發明的技術步驟。
圖2為本發明裝置的結構簡圖。圖中(1)-壓蓋、(2)-輸出軸、(3)-推力軸承、(4)-核心軸承Ⅱ、(5)-軸套、(6)-銷軸、(7)-核心軸承Ⅰ、(8)-輸入軸、(9)-密封氈圈、(10)-壓蓋、(11)-彈性墊圈、(12)-螺栓、(13)-殼體。
核心軸承Ⅰ、Ⅱ皆採用特製圓錐滾子軸承，兩軸承(4)、(7)的滾動體軸線與軸承孔中心線平行，兩軸承(4)、(7)的滾動體之間用系杆(如銷軸(6))聯接，軸承外環與殼體(13)、軸承內環與輸入軸(8)、輸出軸(2)皆為過盈配合，輸出軸(2)用標準向心推力軸承(3)支承，用壓蓋(10)通過彈性墊圈(11)調整核心軸承(4)、(7)的預緊力。
圖3為本發明裝置的系杆結構示意圖。圖中(14)-外環、(15)-保持架、(16)-銷軸、(17)-滾動體、(18)-內環、(19)-滾柱。
系杆可採用多種型式。圖3a中系杆為銷軸，銷軸(16)與滾動體(17)內孔之間配合為滑動配合(保留保持架);圖3b中系杆為滾柱，滾柱(19)端部與滾動體(17)表面及內環(18)外沿為滾動接觸(去掉保持架)。
圖4為本發明裝置中核心軸承Ⅰ或Ⅱ的滾動體、內環及外環端部帶齒的結構示意圖。圖中(20)-外環、(21)-滾動體、(22)-內環。其齒帶有一定的柔性，為柔性齒(例如用大圓角挖空齒根部即可得到)。採用這種結構，可減少滑差率，提高傳動比的準確性。傳遞動力仍主要靠滾動體與滾道之間的摩擦傳動。若過載，則滾動體與滾道之間打滑，故可起到過載保護作用。本發明裝置自鎖原理同齒輪差動輪系或蝸杆傳動自鎖原理，具有自鎖性。
圖5為本發明裝置的特製雙排空心圓錐滾子軸承結構示意圖，圖中(23)-外環、(24)-滾動體、(25)-內環。核心軸承的滾動體(24)可製成空心結構，用以增加彈性並作為銷軸孔;兩核心軸承內環亦可製成一體，於是核心軸承Ⅰ、Ⅱ便相當於一個特製的雙排空心圓錐滾子軸承。
圖6為本發明裝置的派生的差動變速軸承結構示意圖，圖中(26)-輸出軸、(27)-滾動軸承、(28)-輸出銷軸、(29)-輸入軸、(30)-核心軸承Ⅱ、(31)-核心軸承Ⅰ、(32)-軸套、(33)-滾動軸承、(34)-密封氈圈、(35)-壓蓋、(36)-彈性墊圈、(37)-螺塞、(38)-螺栓、(39)-調整墊片、(40)-輸入銷軸、(41)-殼體、(42)-密封氈圈。
本發明裝置的實施步驟如下根據所需傳動功率及傳動比，設計滾動體和內、外環滾道直徑尺寸。
滾動體與銷軸為動配合;兩核心軸承內環與輸入軸、外環與殼體或輸出軸為過盈或過渡配合。
核心軸承的滾動體、內、外環均採用軸承鋼材料，其餘零件可採用45鋼或青銅，殼體亦可採用鑄鐵材料。
核心軸承Ⅰ或Ⅱ的滾動體的齒和內、外環的齒可採用軋制或滾壓方法加工，滾動體及內外環經淬火熱處理後，磨削其餘不帶齒的部分。
本發明裝置既可作為軸承又可作為減速器，故稱之為差動減速軸承。本發明裝置可用於輕工、食品、印刷、紡織、農機、工具機、醫療器械、玩具和手動工具等行業，可在某些場合下替代行星差動輪系、諧波、擺線針輪或蝸輪蝸杆傳動減速器，亦可製成微型減速器。
本發明的具體實施例本發明裝置可與一般交、直流電機或伺服電機進行一體化設計，製成低速電機，如選擇額定功率為180W，額定轉速為1400rpm的AO2-6324型號電機時，若選擇的傳動比i為17.5，則其輸出轉速為80rpm，此時差動軸承減速器的體積約為0.8dm3，其噪聲小於65dB。
權利要求
1.一種根據行星差動輪系原理實現差動的差動減速軸承，其特徵在於主要由兩個特製圓錐滾子軸承或向心推力球軸承、輸出軸、輸入軸及支承軸承組成；兩推力軸承滾動體旋轉軸線與軸承孔軸線平行，兩推動軸承的滾動體之間用與滾動體軸線同心的系杆以滑動配合或滾動接觸形式聯接；兩推力軸承中一軸承的滾動體，內環及外環的端部可採用齒嚙合結構，即主要靠摩擦傳動傳遞動力，靠齒嚙合減少滑差率，採用壓蓋及彈性墊圈調整軸承預緊力。
2.根據權利1要求所述的一種由特製滾動軸承構成的差動減速軸承，其特徵在於核心軸承的滾動體為圓錐滾子或球，滾動體內孔的軸線與軸承孔中心線平行;系杆若為銷軸，則其與滾動體內孔為動配合的滑動摩擦(保留滾動軸承保持架);系杆若為滾柱，則其表面與滾動體表面接觸，為滾動摩擦(去掉滾動軸承的保持架);系杆軸線與軸承孔軸線平行。
3.根據權利1要求所述的一種差動減速軸承，其特徵在於核心軸承的滾動體可為空心結構;兩個核心軸承內環可以製成一體，即兩核心軸承相當於一個特製的空心的雙排圓錐滾子軸承或向心推力球軸承。
全文摘要
稱為差動減速軸承的本發明裝置，屬機械傳動裝置，主要應用一對特製的向心推力滾動軸承實現行星差動輪系傳動，靠摩擦傳遞動力，靠齒嚙合減少滑差率。本發明裝置具有傳動比大，範圍廣(i＝4～400)，結構和工藝簡單、體積小、重量輕、噪音低、過載保護、調整方便，可用油或脂潤滑，滑差率小，同軸輸出，成本低，同時兼起軸承支承和減速兩種作用。
文檔編號F16H13/04GK1080699SQ9210535
公開日1994年1月12日 申請日期1992年6月27日 優先權日1992年6月27日
發明者滕弘飛, 包維弟, 毛範海 申請人:大連理工大學