CN100441915C - 球-楔减速器 - Google Patents

Abstract

本发明的减速器利用楔法则做成。减速器由主动轴(1)和从动轴(10)，主动轮(4)，从动轮(8)，几个球(7)，套轴(5)构成。在主动轮(4)端面上形成第一楔轮廓，在从动轮(8)端面上形成第二楔轮廓。几个球放在主动轮(4)与从动轮(8)之间。套轴(5)平行于主动轴，在套轴(5)里有几个半圆状的向导套。

Description

球-楔减速器

技术领域

本发明涉及一种减速器，特别是利用楔的力增加法则做成的减速器。减速器由主动轮、从动轮、几个球及套轴构成。

背景技术

欧洲专利申请EP0207206中，可以看出，这减速器里有两个轮。这两个轮是相互对着安装的，当第一轮转动时，第二轮也被转动。在两个轮的相对面上有波浪似的槽，形成闭合环。上述第一、第二轮之间的槽里放有球，球可在上述槽里来回滚动，所以第二轮也随着第一轮被转动。另外，在减速器上有校正轮，校正轮安装于上述第二轮的相对面。第二轮与校正轮之间设置一个传动装置，通过传动装置把第二轮的转动传给校正轮，而且第二轮的运动可转换成回转运动。上述减速器为无齿轮减速器。上述减速器存在的问题是，工作时，球与槽沟之间产生点接触，所以，机械零件的磨损很大，另外，主动轮和从动轮与球之间的间隙很小，所以，不能用于传递动力比较大的场合。另外，减速比小，半径方向尺寸大。

发明内容

本发明的目的是为减小减速器的体积、质量和制造成本。从而，做成球-楔减速器。

上述减速器由主动轴和从动轴，与主动轴同轴固定的主动轮，与从动轴同轴固定的从动轮，几个球，套轴，壳体构成。在上述主动轮一面的端上有一个楔，这楔垂直于主动轮轴线。它形成闭合环。同样，在上述从动轮一面的端上有几个楔，这些楔平行于从动轮轴线。它们形成一个闭合环。上述两个端面是相互对着安装的。而且它们之间放有球。

在套轴上有为向导球的半圆似的横槽。这横槽平行于主动轴，当主动轴转动时，球在横槽上做往返运动，从而，从动轮被转动。为了让球与从动轮和主动轮的槽表面线接触，槽边缘可做成圆弧状。本发明的减速器中(例子)上述的套轴固定于壳体。

本发明的减速器中设有一个差动装置，它使套轴与主动轴同方向转动。差动装置里有四个齿轮，第一齿轮固定于主动轴上，第二齿轮相连于第一齿轮，第三齿轮固定于第二齿轮，第四齿轮相连于第三齿轮而且与套轴做成一体。第二、三齿轮平行主动轴而且它们与主动轴之间有一定的距离。转动轴固定盖，因此，可随转动轴转动而转动。

举个例子详细说明本发明的减速器的特点和优点。

附图说明

为了帮助理解将详细说明参照图(本发明有关)。

图1为球-楔减速器原理图。

图2为球-楔减速器运动略图。

图3为举个例的球-楔减速器透视图。

图4为差动式球-楔减速器透视图。

具体实施方式

在图1中可以看到减速器的传动原理。上述减速器上第一楔16垂直于第二楔19，它们之间有一个球18。当对于第一楔16施加力P1时，使球18受由楔法则产生的力P2。因此，球跟向导17并进移动。结果，将把第二楔19跟着向导轴承12向箭头B方向移动。当向导17向+Q方向移动时，使第二楔19向B方向增加速度。相反，当向导17向-Q方向移动时，使第二楔19向B方向减速。

在图2中有一个等边三角形abc。底边为L，高度为h。在等边三角形abc中做成几个高度一样的等边三角形(图中5个)。然后把它们叠加起来，就得到交叉点。假如，在这些交义点上做个槽后，把球放在槽里。在图2中将把大三角形abc向左移动，那么，球O1，O2，O3向上移动，同样，当小三角形向右推时，因为小三角形的向右移动使球O4、O5、O6向下移动。结果，当大三角形向左L/2移动时，小三角形将L/(2×Z)移动。Z为小三角形的个数。将把在平面上的这个原理运用到转动轮的边缘上做成了球-楔减速器。也就是新发明的减速器。

在图3为二段球-楔减速器的一种举例。这减速器由第一段和第二段，主动轴1和从动轴10构成。主动轴1支撑于前盖2的中心孔上。主动轴1与前盖接触面有适当的轴瓦。所以，可在中心轴线上转动。第一段由与它相对设置的第一轮4和第二轮8构成。第一轮4固定于主动轴1，而且与它同轴，在第一轮4一面上有一个与主动轴1垂直的楔。楔轮廓形成闭合环。在第一段的第二轮8上有第一轮4，第一轮4与第二轮8相对面上放有几个楔。它们形成闭合曲面。并且它们之间放了几个球7。同样，在第二轮的另一面上有一个与主动轴1垂直的楔，它形成闭合曲面。第二段由第二轮8，固定于从动轴10的第三轮8’构成。在第三轮8’的边缘上也有几个楔，它们形成闭合曲面。这闭合曲面与上述第二轮相对面上的楔面之间放了几个球7。上述几个轮的轮廓上放有套轴5。在套轴5上有为向导球的半圆似的横槽，它平行于主动轴。在图中向导套轴5是一个零件。结果，当第二轮与第一轮相对面之间楔的个数跟第三轮中楔的个数不一致时，可在各个段上分别设置向导套轴5。

虽然各个段的球的个数跟向导套轴的横槽个数相同，但球的个数比上述楔的个数多一个。上述减速器工作原理如下。

由于第一轮4固定于主动轴1，当第一轮转动时，第一段的球7受到由在第一轮4上的楔产生的力，所以，球7将顺着向导套轴移动，它的移动方向平行于主动轴。结果，使第二轮8以减速转动。当第二轮转动时，第二段的球7受到由在第二轮的另一端面上的一个楔产生的力。同样，由于第二段的球7移动使第三轮8’以减速转动。

假设，主动轮的楔个数为Z1，从动轮的楔个数为Z2，

当球的个数为n＝Z+1时，减速比i的计算如下。

i＝Z2/Z1

当主动轮的楔个数Z1＝1时，减速比i等于从动轮的楔个数。二段减速器的减速比等于各段减速比的积。

例如，第一轮的楔个数为1，第二轮一面上的楔个数为7。第二轮另一面上的楔个数为1，第三轮的楔个数为7时，减速比为49。

由于在本发明的球-楔减速器上主动轮的楔角很小，可使减速器具有自制动性。

图4为减速比很大的差动式球-楔减速器。这减速器是利用图1中的原理做成的。将把固定在一段球-楔减速器的向导套轴5安装于差动装置。并且，向导套轴5与主动轴1同方向转动。差动装置由与主动轴固定的第一齿轮13和与第一齿轮13啮合的第二齿轮14，牢固于第二齿轮14的第三齿轮15，与套轴5做成一体的第四齿轮构成。第四齿轮啮合于第三齿轮15。

假设，主动轮1的楔个数Z1＝1，从动轮8的楔个数Z8＝12，在差动装置上的第一齿轮13的齿数Z13＝50，第二齿轮14的齿数Z14和第三齿轮的齿数Z15各为30，第四齿轮的齿数Z5＝51时，减速比i＝Z8×Z5＝12×51＝612。

到此为止，举个适当的例子说明本发明相关的内容。可是，对这方面的专家来说，在本发明的构思范围之内就会得出各种纠正及更改方案。

例如，在图3中如果把从动轴10固定住的话，壳体6就能转动。把壳体改成卷绳筒的话，可作成卷扬机。所以，应该知道本发明只限于附加的主张范围之内。

Claims (5)

1.一种减速器由主动轴和从动轴，与主动轴同轴固定的主动轮，与从动轴同轴固定的从动轮，几个球，套轴，壳体构成，主动轮一面的轮廓上有一个与轮轴线垂直的楔，它形成闭合环，从动轮一面的轮廓上有几个与轮轴线平行的楔，它们形成一个闭合环，上述两个端面是相互对着安装的，它们之间放了球，上述套轴上有为向导球的半圆弧状横槽，这横槽平行于主动轴，而它安装于套轴的内面，所以，当主动轴转动时，球顺着横槽做往返运动，同时，从动轮转动。

2.根据权利要求1所述的减速器，其特征在于：为了使球和主动轮与从动轮楔面之间线接触，楔端面做成圆弧状。

3.根据权利要求1或2所述的减速器，其特征在于：上述向导套轴固定于壳体。

4.根据权利要求1或2所述的减速器，其特征在于：在减速器上增设差动装置，目的是使套轴向与主动轴一样的方向转动。

5.根据权利要求4所述的减速器，其特征在于：上述差动装置由在主动轴上固定的第一齿轮(13)和与齿轮(13)啮合的第二齿轮(14)，牢固于第二齿轮的第三齿轮(15)，啮合于第三齿轮的第四齿轮构成，第四齿轮固定于套轴(5)，第二、三齿轮平行主动轴(1)，并且它们能在前盖(2)固定的轴上转动，它们离主动轴有一定距离。

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