專利名稱:滾道減速機(jī)的制作方法
本實(shí)用新型是一種傳動(dòng)裝置?？捎糜诙ū冗\(yùn)動(dòng)的傳遞或動(dòng)力傳遞。
數(shù)百年來(lái)，傳遞動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)的減速機(jī)，幾乎都是以齒輪、蝸輪之類的結(jié)構(gòu)作為傳動(dòng)的基礎(chǔ)件，這類結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是參與傳動(dòng)的輪齒同支持輪齒的輪體是做成一個(gè)整體。傳動(dòng)中輪齒承受彎曲，有時(shí)會(huì)發(fā)生斷裂，使減速機(jī)的工作可靠性降低、壽命縮短，若選用具有足夠抗彎強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)金屬材料，則使減速機(jī)成本提高，若選用較大模數(shù)的齒結(jié)構(gòu)，會(huì)使減速機(jī)的體積、重量加大。此外，輪齒嚙合副在傳動(dòng)過程中存在相對(duì)滑動(dòng)，降低了減速機(jī)的總傳動(dòng)效率，並使零件發(fā)熱。美國(guó)專利4282777，曾對(duì)這類結(jié)構(gòu)的不足之處加以改進(jìn)，它以圓柱體固接在輪體上的結(jié)構(gòu)取代輪齒結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)果相當(dāng)于加強(qiáng)了輪齒的根部，承載能力提高，但是嚙合副在傳動(dòng)中仍存在著相對(duì)滑動(dòng)，並且這種結(jié)構(gòu)中的齒環(huán)，其內(nèi)外表面均需作齒形加工，加工比較困難。
本實(shí)用新型的目的在于(一)使減速機(jī)的傳動(dòng)基礎(chǔ)件在赫茲接觸應(yīng)力狀態(tài)下工作，提高減速機(jī)的工作可靠性、延長(zhǎng)壽命；(二)使減速機(jī)的嚙合副在接近于純滾動(dòng)的狀態(tài)下工作，避免零件的發(fā)熱，提高傳動(dòng)效率。
本實(shí)用新型改變了減速機(jī)傳統(tǒng)的輪和齒為一體的傳動(dòng)基礎(chǔ)件之結(jié)構(gòu)，將傳動(dòng)中的齒從輪體上脫離出來(lái)，成為獨(dú)立的、可循環(huán)運(yùn)行的滾動(dòng)體。其結(jié)構(gòu)特征和組成如下(1)在減速機(jī)機(jī)架帶有油封裝置的支承上，分別安裝了動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)的輸入軸和作定比輸出運(yùn)動(dòng)的輸出軸，兩軸心線共線；(2)在輸入軸上偏心地裝置了由滾動(dòng)軸承或滑動(dòng)軸承構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)盤，驅(qū)動(dòng)盤隨軸回轉(zhuǎn)的同時(shí)，還能沿徑向作偏心運(yùn)動(dòng)；
(3)在機(jī)架上固接了與輸入軸軸心線相重合的齒環(huán)，齒環(huán)包容了驅(qū)動(dòng)盤，在齒環(huán)的內(nèi)表面，沿軸向有單圈或多圈周向分布著的、彼此相連的若干個(gè)齒廓面，每圈齒廓面的數(shù)目相等；(4)在驅(qū)動(dòng)盤和齒環(huán)之間的空間內(nèi)，設(shè)置了同輸入軸軸心線相重合的輸出環(huán)，輸出環(huán)同輸出軸固接；(5)輸出環(huán)為環(huán)形柱面，在沿其軸向的柱面上，開有同齒廓面所在圈位置相對(duì)應(yīng)的、圈數(shù)相等的周向均布、徑向穿通環(huán)壁的若干個(gè)孔，每圈孔數(shù)相等，每一圈的孔數(shù)同齒廓面數(shù)相比，差一或多一；(6)輸出環(huán)上的每個(gè)孔內(nèi)，均裝有可作徑向伸縮和孔內(nèi)切向滾動(dòng)的滾動(dòng)體，滾動(dòng)體數(shù)量和孔數(shù)相等；(7)每對(duì)應(yīng)輸出環(huán)上的一圈孔和齒環(huán)上相應(yīng)位置的一圈齒廓面，在輸入軸上相應(yīng)地配置一個(gè)驅(qū)動(dòng)盤；(8)輸入軸上各驅(qū)動(dòng)盤的裝配相位，應(yīng)能使各驅(qū)動(dòng)盤在空間的偏心方位均勻錯(cuò)開；(9)在輸出環(huán)柱面通孔內(nèi)的滾動(dòng)體，可以是滾珠、滾柱、滾動(dòng)軸承，或者是滾珠、滾柱和滾動(dòng)軸承的各種組合體。
在動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)由輸入軸傳入時(shí)，驅(qū)動(dòng)盤偏心回轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)盤的外圓柱表面依次推動(dòng)著數(shù)個(gè)滾動(dòng)體，該數(shù)個(gè)滾動(dòng)體同時(shí)沿徑向貼緊齒環(huán)的齒廓面，作周向的嚙合運(yùn)動(dòng)，與此同時(shí)，該滾動(dòng)體也同輸出環(huán)上的孔的切向側(cè)面嚙合，從而滾動(dòng)體推動(dòng)輸出環(huán)回轉(zhuǎn)。由于輸出環(huán)上每圈孔內(nèi)的滾動(dòng)體數(shù)量同齒環(huán)上每圈齒廓面數(shù)量相差一，按差齒傳動(dòng)原理，滾道減速機(jī)實(shí)現(xiàn)了由輸入軸到輸出軸的定比減速傳動(dòng)。
本實(shí)用新型可作正向或反向的動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)的傳遞，也可用于增速系統(tǒng)。
本實(shí)用新型滾道減速機(jī)，可采用金屬、非金屬材料，或者采用工程塑料制作。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)有(1)滾道減速機(jī)的傳動(dòng)基礎(chǔ)件是在赫茲接觸應(yīng)力狀態(tài)下工作，它同現(xiàn)有減速機(jī)傳動(dòng)基礎(chǔ)件如齒輪副、蝸輪副的齒在傳動(dòng)中承受彎曲的情況相比較，由于材料的許用接觸應(yīng)力比許用彎曲應(yīng)力高得多，因此滾道減速機(jī)的可靠性增加、壽命延長(zhǎng)，可選用的材料廣泛、價(jià)格低廉；(2)滾道減速機(jī)的嚙合副接近于純滾動(dòng)，因此傳動(dòng)效率可達(dá)到(85～92)％；(3)在傳動(dòng)中，同時(shí)有數(shù)個(gè)滾動(dòng)體與齒廓面嚙合，嚙合系數(shù)在3以上，因此傳動(dòng)平穩(wěn)；(4)在相同功率的減速機(jī)中，滾道減速機(jī)的體積小、重量輕；(5)可以采用非金屬的工程材料，如工程塑料等材料制作，使?jié)L道減速機(jī)能用于腐蝕性介質(zhì)。
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。附圖內(nèi)容如下圖1是滾道減速機(jī)的原理圖。其中圖(a)是正視圖；圖(b)是傳動(dòng)基礎(chǔ)件(N)的側(cè)視圖。
圖2是本實(shí)用新型在沿軸向拆開時(shí)的立體圖。
圖3是本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，其中圖(c)是正視圖、側(cè)視圖；圖(d)、圖(e)和圖(f)是滾動(dòng)體的實(shí)施方案圖。
圖4是本實(shí)用新型的又一實(shí)施例正視圖。
第一實(shí)施例由圖1和圖2來(lái)表示。其結(jié)構(gòu)特征和組成如下1)在減速機(jī)機(jī)架5′兩端帶有油封裝置的滾動(dòng)軸承座和中間軸承座內(nèi)，安裝了動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)的輸入軸1和作定比輸出運(yùn)動(dòng)的輸出軸6，軸1和軸6的軸心線共線；機(jī)架5′上的螺孔，可使本機(jī)固接到傳動(dòng)系統(tǒng)某一固定位置上。
2)雙偏心套2通過鍵與輸入軸1固接。雙偏心套的偏心距和結(jié)構(gòu)尺寸相同，但是其偏心相位在周向相差180°。
3)在雙偏心套2的外表面上，緊固了兩個(gè)驅(qū)動(dòng)盤3，驅(qū)動(dòng)盤采用徑向滾動(dòng)軸承，其內(nèi)外圈可以不同的速度回轉(zhuǎn)。
4)在機(jī)架上固接了與輸入軸1的軸心線相重合的齒環(huán)5。齒環(huán)固定不動(dòng)，沿內(nèi)表面的軸向，有兩圈沿周向分布的、彼此相接的十三個(gè)齒廓面8。
5)在驅(qū)動(dòng)盤3和齒環(huán)5之間的空間內(nèi)，有同輸入軸軸心線相重合的輸出環(huán)7。在輸出環(huán)的軸向圓環(huán)形柱面上，開有與齒廓面8所在圈的圓周位置相對(duì)應(yīng)的兩圈周向均布、徑向穿透環(huán)壁的孔9，每圈孔數(shù)為十四。輸出環(huán)通過聯(lián)接盤6′同輸出軸6固接一起。
6)輸出環(huán)上的每個(gè)孔9內(nèi)裝有滾珠型式的滾動(dòng)體4。滾動(dòng)體的數(shù)量和孔數(shù)相等，每一圈為十四個(gè)。
在運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力從輸入軸1輸入后，通過雙偏心套2的偏心作用，使緊固在其上面的驅(qū)動(dòng)盤3作偏心回轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)盤的外圓柱面10依次推動(dòng)著四個(gè)滾動(dòng)體4，使?jié)L珠在孔9內(nèi)從徑向貼緊齒廓面8，并沿該齒廓面作嚙合運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，滾珠與孔9的切向側(cè)面嚙合，迫使輸出環(huán)7回轉(zhuǎn)。輸出軸6得到了速比為一比十四的減速運(yùn)動(dòng)。
第二實(shí)施例可由圖3表示，其結(jié)構(gòu)同上述的第一實(shí)施例相似，所不同的是滾動(dòng)體由組合型式的結(jié)構(gòu)取代滾珠。圖(c)是組合型式的滾動(dòng)體在本實(shí)用新型中應(yīng)用時(shí)的正視圖和側(cè)視圖。圖(d)是三個(gè)滾柱4A由保持架4B連接；圖(e)是由保持架連結(jié)的三個(gè)滾動(dòng)軸承4C組成；圖(f)是由一個(gè)滾動(dòng)軸承4C和六個(gè)滾柱4A連成一組的滾動(dòng)體。每組滾動(dòng)體置于輸出環(huán)7的孔9內(nèi)。圖(c)中1為輸入軸，2為雙偏心套，3為驅(qū)動(dòng)盤，4為組合型式的滾動(dòng)體，5為同機(jī)架固接的齒環(huán)，6為輸出軸，7為輸出環(huán)，8為齒廓面，9為孔，10為驅(qū)動(dòng)輪的外圓柱面。
采用滾動(dòng)軸承、滾柱、滾珠組成組合型式的滾動(dòng)體，由于嚙合副在傳動(dòng)中是保持線接觸，因此承載能力提高，可用于大功率的減速機(jī)中。另外，組合型式的滾動(dòng)體在嚙合傳動(dòng)中比滾珠為滾動(dòng)體的嚙合傳動(dòng)更接近于純滾動(dòng)，因此本實(shí)施例的滾道減速機(jī)的傳動(dòng)效率可再提高百分之3至5。
第三實(shí)施例以圖4表示。其中1為輸入軸，22為端面凸輪，3為驅(qū)動(dòng)盤，4為一組由三個(gè)滾柱用保持架連接起來(lái)的滾動(dòng)體，5是一個(gè)與機(jī)架固接的、固定不動(dòng)的齒環(huán)，6是輸出軸，7為輸出環(huán)。
端面凸輪22、驅(qū)動(dòng)盤3、輸出環(huán)7依次固接在輸入軸上。在機(jī)架上固接了中心軸線與輸出軸6的軸線相重合的齒環(huán)5，在其面向驅(qū)動(dòng)盤的一側(cè)端面上，呈周向分布了彼此相連的九個(gè)齒廓面8。在輸出環(huán)7與齒廓面8所在圈相對(duì)應(yīng)的圓周位置上，開有周向均布的軸向通孔9，孔數(shù)為八。每個(gè)孔內(nèi)均有一組滾動(dòng)體4。驅(qū)動(dòng)盤為端面軸承。
動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)從輸入軸1輸入時(shí)，端面凸輪22回轉(zhuǎn)，其軸向推動(dòng)了驅(qū)動(dòng)盤3，使該盤回轉(zhuǎn)的同時(shí)，作軸向的偏擺運(yùn)動(dòng)。其端面30從軸向?qū)⑷M滾動(dòng)體4推向齒廓面8，使這三組滾動(dòng)體沿齒廓面作嚙合運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，滾動(dòng)體與通孔9的切向側(cè)面嚙合，從而推動(dòng)輸出環(huán)7回轉(zhuǎn)。與輸出環(huán)連成一體的輸出軸6得到了速比為一比八的減速運(yùn)動(dòng)。
本實(shí)施例的軸向尺寸小，特別適用于軸向空間狹窄的傳動(dòng)場(chǎng)合。同前兩個(gè)實(shí)施例一樣，本實(shí)施例可用于正向、反向傳動(dòng)，亦可用于增速運(yùn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種由固定在機(jī)架上油封軸承座內(nèi)的動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)輸入軸(1)和軸線同輸入軸軸線共線的以差齒原理作定比運(yùn)動(dòng)的輸出軸(6)組成的滾道減速機(jī)，其特征是具有在赫茲接觸應(yīng)力下作圓循環(huán)滾動(dòng)嚙合的傳動(dòng)基礎(chǔ)件(N)。
2.按權(quán)利要求
1所說的滾道減速機(jī)，其特征是傳動(dòng)基礎(chǔ)件由下述件組成1)固接在輸入軸(1)上，能隨軸作徑向偏心回轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)盤(3)；2)同機(jī)架(5′)固結(jié)一體的、中心軸線與輸入軸軸線相重合的齒環(huán)(5)，沿齒環(huán)內(nèi)圓柱面的軸向，有一圈或多圈呈圓周方向分布的、彼此間相連的若干個(gè)齒廓面(8)；3)在驅(qū)動(dòng)盤(3)和齒環(huán)(5)之間，設(shè)置了中心軸線同輸入軸軸線相重合的、與輸出軸(6)固接一起的輸出環(huán)(7)，在輸出環(huán)柱面的軸向上，有數(shù)量同齒廓面數(shù)目相等、位置同齒廓面(8)所在圈相對(duì)應(yīng)的圈，每圈內(nèi)有周向均布的徑向通孔(9)，各圈內(nèi)的孔數(shù)同每圈內(nèi)的齒廓面數(shù)相比，差一或多一；4)在輸出環(huán)(7)的每個(gè)通孔(9)內(nèi)，均有一個(gè)或一組能在驅(qū)動(dòng)盤推動(dòng)下同齒廓面(8)作周向嚙合運(yùn)動(dòng)和同通孔(9)的切向側(cè)面相嚙合的滾動(dòng)體(4)；
3.按權(quán)利要求
1所說的滾道減速機(jī)，其特征是傳動(dòng)基礎(chǔ)件也可由下述件組成1)固接在輸入軸(1)上的端面凸輪(22)；2)固接在輸入軸(1)上的、能在端面凸輪的推動(dòng)下隨軸作軸向偏心運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)盤(3)；3)同機(jī)架固結(jié)一體的，中心軸線同輸出軸軸線重合的齒環(huán)(5)，在面向驅(qū)動(dòng)盤的一側(cè)端面上，周向分布了彼此相連著的若干個(gè)齒廓面(8)；4)在驅(qū)動(dòng)盤(3)和齒環(huán)(5)之間，設(shè)置了中心軸線同輸出軸軸線相重合的，與輸出軸(6)固接一起的輸出環(huán)(7)，在輸出環(huán)端面與齒廓面(8)所在圈的位置相對(duì)應(yīng)的圓周上，均布了若干個(gè)軸向通孔(9)，孔數(shù)同齒廓數(shù)相比差一或多一；5)在輸出環(huán)(7)的每個(gè)通孔(9)內(nèi)，均有一個(gè)或一組能在驅(qū)動(dòng)盤推動(dòng)下同齒廓面(8)和通孔(9)的切向側(cè)面相嚙合，並作周向運(yùn)動(dòng)的滾動(dòng)體(4)；
4.按權(quán)利要求
2、3所說的滾道減速機(jī)，其特征是滾動(dòng)體4可以是滾珠、滾柱、滾動(dòng)軸承，或者是滾珠、滾柱、滾動(dòng)軸承的組合體。
專利摘要
本實(shí)用新型是一種傳動(dòng)裝置。其傳動(dòng)的基礎(chǔ)件改變了傳統(tǒng)的“輪”與“齒”為一整體的結(jié)構(gòu)，將“齒”從“輪”上脫離出來(lái)，成為獨(dú)立的、可循環(huán)運(yùn)行的滾動(dòng)體。由于傳動(dòng)件不承受彎曲，嚙合副接近于純滾動(dòng)，因此本實(shí)用新型滾道減速機(jī)可靠性好、傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)效率較高，適用于傳動(dòng)比大于6的正、反兩向轉(zhuǎn)動(dòng)。整機(jī)效率為(85～92)％，嚙合系數(shù)大于3，與同功率的減速機(jī)相比，體積小、重量輕、價(jià)格低。
文檔編號(hào)F16H37/00GK86200768SQ86200768
公開日1986年11月26日 申請(qǐng)日期1986年1月30日
發(fā)明者高靖中, 趙純 申請(qǐng)人:高靖中, 趙純導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan