专利名称：等径齿减速器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及传动装置，特别是一种具有自锁功能的等径齿减速器。
现有的减速器大多采用多齿线接触传动或多齿面接触传动方式，如“普通渐开线齿轮减速器”、“摆线针轮减速器”等都属于线接触滚动摩擦传动，具有传动效率高、体积小等优点，但由于线接触传动的齿面接触面积小，因而使承载能力受到一定的限制，而且加工精度要达到多齿同时啮合较困难，加之传动件的齿数随减速比的增大而增多，使体积的缩小受到一定限制。又如一种“谐波齿轮减速器”，属于多齿面接触传动，齿面比压小，因而具有很高的承载能力和耐冲击性能，体积比普通齿轮减速器小，但由于谐波传动完全是靠柔性轴承顶压柔轮，使柔轮上均布的三角形外齿依次楔入钢轮上的三角形内齿齿槽中，来实现减速传动，属于滑动摩擦传动，机械效率不高，因此只适用于较小功率的传动，并且由于柔性轴承和柔轮对材料的抗疲劳强度要求很高，制造精度要求高，加工难度大。
目前我国的专利文献中也有许多关于齿轮减速器的报道，如中国专利CN91216553公开的一种“行星差动齿轮减速器”，它是由外壳内箱体、联接盘、端盖组成，电机用螺栓固定在联接盘上，内部传动由行星齿轮传动和差动齿轮传动两部份组成，输入轴与双联太阳轮联接，在行星齿轮传动部份，行星架固定在减速器外壳上，太阳轮通过行星轮带动双联内齿轮转动，形成一个分速度，在差动齿轮传动部份，太阳轮和双联内齿轮同时与行星轮啮合，进行速度的合成，合成的速度通过带行星架的输出轴输出。中国专利CN91230101“双轴多级圆柱齿轮减速器”，是在双轴单级圆柱齿轮减速器结构的基础上，在每根轴上固定连接一个齿轮后再配合几个双联齿轮，齿轮间接一定的规律相互啮合，使其减速器传动为Zn+1级。此外，还有诸如CN96245686“新型活齿减速器”、CN96204914“内三环齿轮减速器”、CN88204116“双级谐波齿轮减速器”等，这些齿轮减速器的结构各异。
从现有齿轮减速器的优、缺点进行分析，要提高减速器的承载能力和缩小体积，必须采用主传动件与被传动件之间的多齿面接触形式，增加齿面的接触面积，降低齿面比压，而要提高减速器的机械效率，必须消除(或减少)传动件之间的相对滑动摩擦。
本实用新型的目的是在现有技术的基础上，为实现传动件之间的多齿面接触形式，消除传动件之间的滑动摩擦而设计一种新型结构的齿轮减速器。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的一种等径齿减速器，由机壳、平行四边形摆动机构、凸轮顶压机构、变速齿轮、输入轴、输出轴组成，其特征在于a.变速齿轮是由至少二个以上带有传动销的等径齿和内齿轮组成；b.平行四边形摆动机构是由销孔盘、浮动盘、小曲轴、轴承、偏心套、轴承组成的曲轴式平行四边形摆动机构，在销孔盘和浮动盘的相同圆周直径上分布有轴套孔，轴套孔内是轴承，各小曲轴的两端分别安装在销孔盘和浮动盘的轴承孔内，偏心套固定在输入轴上，在偏心套外圆和浮动盘的内孔之间装有轴承；c.凸轮顶压机构由凸轮、柔性轴承、滑套、弹性约束环组成，凸轮固定在输入轴的中部，柔性轴承安装在凸轮的外圆周上，滑套置于浮动盘两端均布的径向滑槽内，各等径齿两端的传动销分别装入滑套的内孔中，各等径齿用弹性约束环约束。
本实用新型还具有以下技术特征小曲轴的偏心距与偏心套的偏心距相同。
浮动盘为主动件，销孔盘和内齿轮可互为固定件和从动件，其中一件固定在机壳上，另一件则固定在输出轴上。
凸轮直接顶压安装在等径齿上的轴承，浮动盘通过各销轴及轴承与销孔盘构成销轴式平行四边形摆动机构。
等径齿上均布的外齿与内齿轮上均布的内齿的齿形相同，齿节距t相同，外齿的齿形角Φ与内齿槽角Φ′对应相同，圆周节径相同。
按照本实用新型提出的等径齿减速器，等径齿是在与内齿轮多齿面接触并构为一体的状态下，通过传动销来实现传动的，即把若干个齿的面接触强度转化成了较大的传动销的剪切强度，因而具有极高的承载能力和良好的耐冲击性能。由于凸轮等径顶压角α通过等径齿对内齿轮产生的双向锁定作用，使该减速器具有可靠的双向自锁功能，从减速器内部根本上解决了自锁问题，且具有较高的机械效率(η＝0.95～0.98)。
因本减速机构具有双向锁定功能，取代了提升设备的制动装置，从而免去了提升设备在使用过程中对制动器进行定期检查、维修、更换闸瓦的一系列工作，消除了因制动器故障和操作不当而造成安全事故的可能性，从根本上提高了提升设备的可靠性能和安全性能，并且可直接将减速机构装入钢绳卷筒中，是提升设备理想的换代产品。特别适用于卷扬机、吊车等提升设备，也可用于其它减速设备上。
本减速器的制造成本、加工难度和体积都小于普通齿轮减速器、摆线针轮减速器、活齿减速器和谐波齿轮减速器。
图1是本实用新型实施例之一的结构示意图；图2是
图1的B-B剖视图；图3是实施例之二的结构示意图。
下面依照附图实施例对本实用新型作进一步的描述如
图1、图2所示，等径齿减速器由机壳5、平行四边形摆动机构、凸，轮顶压机构、变速齿轮、输入轴7、输出轴1等组成，它是利用一组平行四边形摆动机构和一组凸轮顶压机构共同交替作用于二个以上等径齿，使等径齿上均布的外齿与内齿轮完全啮合，构为一体的状态下由浮动盘传动，从而实现减速。其中变速齿轮是由至少二个以上带有传动销的等径齿13(本实施例采用四个等径齿)和与机壳5固定的内齿轮12组成；平行四边形摆动机构是由销孔盘9、浮动盘10、小曲轴22、轴承21、偏心套18、轴承17组成的曲轴式平行四边形摆动机构，在销孔盘9和浮动盘10的相同圆周直径上分布有轴套孔，轴套孔内是轴承21，各小曲轴22的两端分别安装在销孔盘9和浮动盘10的轴承孔内，偏心套18固定在输入轴7上，在偏心套外圆和浮动盘的内孔之间装有轴承17，小曲轴22的偏心距与偏心套18的偏心距A相同；凸轮顶压机构为一种柔性凸轮顶压机构，由凸轮15、柔性轴承14、滑套11、弹性约束环23组成，两凸轮15同向(或相错一定角度)固定在输入轴7的中部，柔性轴承14安装在凸轮的外圆周上，滑套11(或采用轴承)置于浮动盘10两端均布的径向滑槽内，各等径齿13两端的传动销分别装入滑套11的内孔中，各等径齿用弹性约束环23约束，使之始终与柔性轴承14保持接触。
平行四边形摆动机构的作用是随输入轴旋转使浮动盘产生运动轨迹为圆周的平面运动，从而使各等径齿作周期性的切向运动；柔性凸轮的作用是随输入轴的旋转，将均布在内齿轮圆周上的等径齿周期性交替与内齿轮保持一定时间的完全啮合。
等径齿13上均布的外齿(可采用三角形、梯形或波纹形齿)与内齿轮12上均布的内齿的齿形相同，齿节距t相同，外齿的齿形角Φ与内齿的齿槽角Φ′对应相同，圆周节径相同。
以上构件中，浮动盘10为主动件，销孔盘9和内齿轮12互为固定件和从动件，其中一件固定在机壳5上，另一件则固定在输出轴1上。
当内齿轮12固定时，浮动盘10则产生周期性的钟摆运动，从而通过小曲轴22带动销孔盘9及输出轴1旋转，实现减速。
图3示出本实用新型的又一实施例，该例的主要结构特征与前例相同，区别在于其内齿轮12固定在输出轴1上，销孔盘9与机壳5联为一体，凸轮15直接顶压安装在等径齿13上的轴承24，各销轴25固定在浮动盘10上，并插入销孔盘9上对应的销孔内轴承21的内孔中，与销孔盘9构成销轴式平行四边形摆动机构。
当销孔盘9固定，输入轴7旋转时，浮动盘10在偏心套18的激动下受销轴25的约束，从而带动安装在浮动盘径向滑槽内的传动销及等径齿13周期性地切向摆动。在正向摆动前，其中一个等径齿在凸轮的顶压作用下处于与内齿轮完全啮合构为一体的状态，在正向摆动过程中，凸轮则始终维持该等径齿与内齿轮的啮合状态，从而迫使内齿轮随等径齿的正向摆动而转动t/n个齿距(t--齿轮节距；n--等径齿个数)，相应的等径顶压角α≤360°/n，在该等径齿下降的同时，处于对应位置的另一等径齿则上升至与内齿轮完全啮合的状态，并带动内齿轮又正向旋转t/n个齿距，依次循环。输入轴旋转一周，内齿轮转动一个齿距。
由凸轮的工作原理可知凸轮的升降高度h′应大于等径齿的齿高h，而凸轮的上升角β和下降角γ相同，即β＝γ＝(360°-α)/2。
为平衡力矩，凸轮可与偏心套反向安装在输入轴上。
增加等径齿个数，可减少凸轮等径顶压角α(α＝360°/n)，起到减少柔性轴承变形量的作用，而与减速比无关。
附图中的其余标号分别为2-轴套；3-橡胶密封圈；4-输出轴的支承轴承；6-支承座；8-间隔套；16-端盖；17-滚动轴承；19-输入轴支承轴承；20-橡胶密封圈。
权利要求1.一种等径齿减速器，由机壳、平行四边形摆动机构、凸轮顶压机构、变速齿轮、输入轴、输出轴组成，其特征在于a.变速齿轮是由至少二个以上带有传动销的等径齿(13)和内齿轮(12)组成；b.平行四边形摆动机构是由销孔盘(9)、浮动盘(10)、小曲轴(22)、轴承(21)、偏心套(18)、轴承(17)组成曲轴式平行四边形摆动机构，在销孔盘(9)和浮动盘(10)的相同圆周直径上分布有轴套孔，轴套孔内是轴承(21)，各小曲轴(22)的两端分别安装在销孔盘(9)和浮动盘(10)的轴承孔内，偏心套(18)固定在输入轴(7)上，在偏心套外圆和浮动盘的内孔之间装有轴承(17)；c.凸轮顶压机构由凸轮(15)、柔性轴承(14)、滑套(11)、弹性约束环(23)组成，凸轮固定在输入轴(7)的中部，柔性轴承(14)安装在凸轮的外圆周上，滑套(11)置于浮动盘(10)两端均布的径向滑槽内，各等径齿(13)两端的传动销分别装入滑套(11)的内孔中，各等径齿用弹性约束环(23)约束。
2.如权利要求1所述的等径齿减速器，其特征在于小曲轴(22)的偏心距与偏心套(18)的偏心距相同。
3.如权利要求1所述的等径齿减速器，其特征在于浮动盘(10)为主动件，销孔盘(9)和内齿轮(12)可互为固定件和从动件，其中一件固定在机壳(5)上，另一件则固定在输出轴(1)上。
4.如权利要求3所述的等径齿减速器，其特征在于凸轮(15)直接顶压安装在等径齿(13)上的轴承(24)，浮动盘(10)通过各销轴(25)及轴承(21)与销孔盘(9)构成销轴式平行四边形摆动机构。
专利摘要本实用新型属于一种等径齿减速器,由机壳、平行四边形摆动机构1、凸轮顶压机构、变速齿轮、输入轴、输出轴组成,特征是变速齿轮是由至少二个以上带有传动销的等径齿和内齿轮组成,平行四边形摆动机构是由销孔盘、浮动盘、小曲轴、轴承、偏心套、轴承组成,凸轮顶压机构由凸轮、柔性轴承、滑套、弹性约束环组成,利用平行四边形摆动机构和凸轮顶压机构共同交替作用于二个以上等径齿,使等径齿上均布的外齿与内齿轮完全啮合,构为一体的状态下由浮动盘传动,从而实现减速。
文档编号F16H3/04GK2385147SQ9923205
公开日2000年6月28日 申请日期1999年7月7日 优先权日1999年7月7日
发明者曲强 申请人:乐山市技工学校