CN101737465B - 进动式减速器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种进动式减速器，包括机壳、输入轴、输出轴，输入轴是由首尾两端的两支撑轴段和两者间的倾斜轴段一体构成，首端的支撑轴段转动装配于机壳上，尾端的支撑轴段转动装配于输出轴的首端，所述的两支撑轴段的轴线与输出轴的轴线为同轴线设置，所述倾斜轴段的轴线与两支撑轴段的轴线延长线处于同一平面并相交；所述两支撑轴段均通过调心滚子轴承与相应的机壳、输出轴转动装配。本发明输入轴的倾斜轴段的轴线与两端的支撑轴段的轴线在同一平面并相交，从而便于在机械加工时找准定位基准和工序的制定，提高生产效率和减少误差，而且采用调心轴承承受倾斜轴段在旋转时的径向跳动载荷而提高使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种进动式减速器，属于减速机械。
背景技术
目前减速机械的主要发展方向是大传动比、大承载能力、小体积，由于传统的多级渐开线齿轮减速机的齿轮同时参与啮合的齿数少，导致其体积大、承载能力较低；于是同时啮合齿数较多的摆线齿轮啮合传动技术已逐渐运用于减速机械领域，例如市售的摆线针轮减速机，但是摆线针轮减速机具有转臂轴承受力甚大，输出销轴机构易磨损，使用寿命相对较低的缺点。又如中国专利号：ZL982379749，名称：进动式减速机的实用新型说明书中所公开的一种进动式减速机，该专利文献提出了一种行星齿轮上的圆锥滚子齿圈和两端对应的锥齿轮间滚动摩擦啮合来传递动力的设计理念，但是尚未构成能够在产业中制造的完整技术方案，因此有必要提出一种符合产业化需求、具有市场竞争力的进动式减速器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现高载荷大传动比、运行平稳布局合理、加工装配方便、耐用性强的新型进动式减速器。
本发明的技术方案是：一种新型进动式减速器，包括机壳、输入轴、输出轴，输入轴是由首尾两端的两支撑轴段和两者间的倾斜轴段一体构成，首端的支撑轴段转动装配于机壳上，尾端的支撑轴段转动装配于输出轴的首端，所述倾斜轴段上转动装配有行星轮体；机壳上设有固定锥齿圈与行星轮体一侧的第一辊子锥齿圈啮合，输出轴的首端设有可动锥齿圈与行星轮体另一侧的第二辊子锥齿圈啮合，所述的两支撑轴段的轴线与输出轴的轴线为同轴线设置，所述倾斜轴段的轴线与两支撑轴段的轴线延长线处于同一平面并相交；所述两支撑轴段均通过调心滚子轴承与相应的机壳、输出轴转动装配。
所述各辊子锥齿圈均包括与行星轮体固连的大端朝外的裙形锥辊架及各裙形锥辊架的大端上转动装配的转动轴线沿圆锥面分布的锥辊，两辊子锥齿圈的锥辊分布所在圆锥面的轴线均与输入轴的倾斜轴段的轴线重合；所述固定锥齿圈和可动锥齿圈的齿形为锥摆线齿形并均以摆线齿轮传动方式与第一、第二辊子锥齿圈啮合传动配合。
所述两辊子锥齿圈的锥辊轴线所在圆锥面的锥顶相交于所述的输入轴的倾斜轴段的轴线与输入轴的支撑轴段轴线的交点。
所述行星轮体通过一对圆锥滚子轴承转动装配于输入轴的倾斜轴段上。
所述输出轴通过一对圆锥滚子轴承转动装配于机壳中。
所述机壳是由与输入轴首端的支撑轴段转动配合的输入轴端盖、中部箱体、与输出轴中部转动配合的输出轴壳体、与输出轴尾端转动配合的输出轴壳体端盖依次首尾相连形成的密闭机壳。
所述的输出轴上的两圆锥滚子轴承的内圈之间支撑有固定套装在输出轴上的轴承隔套，轴承隔套外周面与输出轴壳体的内壁之间装配有密封圈，输出轴上固定有衬套与输出轴壳体端盖的对应中心孔插穿配合，并于所述衬套与对应的输出轴壳体端盖的中心孔内壁之间装配有密封圈。
所述密封机壳上设置有油杯、通气塞、放油塞。
本发明的进动减速器的输入轴的两支撑轴段的轴线和输出轴的轴线为同轴线设置，保证动力的同轴输入、输出，并且使输入、输出轴和机壳在制造和装配时具有统一的基准，从而方便加工和装配。另外由于输入轴的倾斜轴段的轴线与两端的支撑轴段的轴线的延长线在同一平面并相交，其交点位置应处于输入轴的中部，从而便于在机械加工时找准定位基准和工序的制定，提高生产效率和减少误差；并且由于输入轴为异形轴段，过高的加工精度势必提高其成本，而利用调心轴承内圈轴线可变的特性降低输入轴两端支撑轴段所要求的加工、装配精度，即使输入轴的支撑轴段的同轴度稍有误差也可以自调整轴线以满足传动要求，从而降低同轴加工、装配的难度，降低制造生产成本；而且采用调心轴承承受倾斜轴段在旋转时的径向跳动载荷而提高使用寿命。
进一步的，本发明减速器的行星轮体及其上两辊子锥齿圈的转动轴线与输入轴倾斜轴段的轴线重合，保证两辊子锥齿圈的轴线可随输入轴的倾斜轴段的轴线不断变化而进行变轴线的自转运动，实现进动式减速，两辊子锥齿圈从径向和轴向包绕在固定、可动锥齿圈的外围，传动时同时啮合齿数较多，使减速器的运行平稳，可实现较大传动比。而且两辊子锥齿圈的锥辊所在圆锥面锥顶相交于一点（O点），并以该点对称分布，并且该点也是输入轴的首尾两端的支撑轴段的轴线的延长线与两者间倾斜轴段的轴线的交点（O点），使行星轮体的加工和装配的基准和其他零件统一，方便加工和装配，而且对称分布使两辊子锥齿圈的载荷可相互抵消，使机构的回旋动作更加平稳，适用于风电机械传动设备。
进一步的，本发明的行星轮体与输入轴间采用圆锥滚子轴承装配，圆锥滚子轴承可承受一定的轴向载荷和扭矩，有利于提高耐用性，从而适用于风电机械传动设备。
进一步的，本发明的输出轴在作为减速机的输出轴的同时，还作为输入轴的承载部分存在，因此输出轴与机体间采用圆锥滚子轴承装配，可承受一定的轴向载荷和扭矩，有利于提高耐用性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的进动式减速器的一种具体实施例，包括由输入轴端盖1、中部箱体2、输出轴壳体15、输出轴壳体端盖12相互连接形成的密闭机壳。密闭机壳内可充满润滑油对安装于壳体内的零件进行润滑，密封壳体上设置有油杯9、通气塞22、放油塞17等控制润滑油油量的零件。
输出轴7中部通过沿轴向布置的一对圆锥滚子轴承8、11转动装配在输出轴壳体15内，两圆锥滚子轴承8、11的内圈之间支撑有固定套装在输出轴7上的轴承隔套10，轴承隔套10外周面与输出轴壳体15的内壁之间装配有密封圈16，采用成对的圆锥滚子轴承8、11可承受径向载荷和双向的轴向载荷，以提高轴承寿命。输出轴7的尾端穿出输出轴壳体端盖12并与输出齿轮14固连，输出轴7上固定有衬套与输出轴壳体端盖12的对应中心孔插穿配合，并于所述衬套7与对应的输出轴壳体端盖12的中心孔内壁之间装配有密封圈13。
输入轴23是由首尾两端的两支撑轴段231、233和两者间的倾斜轴段232一体连接构成的实心轴，两支撑轴段231、233同轴线设置并具有和输出轴7同轴线设置的轴线a，而倾斜轴段232的轴线b与轴线a在同一平面内相交并于输入轴23中部的O点，并具有夹角α。输入轴23的首端的支撑轴段231通过调心滚子轴承21转动装配在输入轴端盖1的中心位置，输入轴23的尾端的支撑轴段233通过调心滚子轴承18转动装配在输出轴7内端面上开设的中心安装孔中。
输入轴两支撑轴段和输出轴具有共同的轴线，保证动力的同轴输入、输出，并且使输入、输出轴和机壳在制造和装配时具有统一的基准，从而方便加工和装配。另外由于输入轴的倾斜轴段的轴线与两端的支撑轴段的轴线的延长线在同一平面并相交，其交点位置应处于输入轴的中部，从而便于在机械加工时找准定位基准和工序的制定，提高生产效率和减少误差；并且由于输入轴为异形轴段，过高的加工精度势必提高其成本，而利用调心轴承内圈轴线可变的特性降低输入轴两端支撑轴段所要求的加工、装配精度，即使输入轴的支撑轴段的同轴度稍有误差也可以自调整轴线以满足传动要求，从而降低同轴加工、装配的难度，降低制造生产成本；而且采用调心轴承承受倾斜轴段在旋转时的径向跳动载荷而提高使用寿命。
输入轴23的倾斜轴段232上通过两相对间隔设置的圆锥滚子轴承4转动装配有行星轮体3，所述行星轮体3内部具有与圆锥滚子轴承4外圈配合的、轴线与输入轴23的倾斜轴段的轴线重合的轴向中心孔，行星轮体3外周面上于轴向上的两侧相对间隔设有以转动的锥辊为齿的第一、第二辊子锥齿圈31、32。各辊子锥齿圈均包括与行星轮体一体设置的大端朝外的裙形锥辊架33、34，各裙形锥辊架的大端上通过沿圆锥面分布的销轴6装配有锥辊5，各销轴6及其上的锥辊5的轴线相交于其分布所在的圆锥面的锥顶，第一、第二辊子锥齿圈31、32的锥辊5所在圆锥面的轴线均与输入轴23的倾斜轴段的轴线重合，而且两第一、第二辊子锥齿圈31、32的锥辊5所在圆锥面的锥顶相交于所述的输入轴23的倾斜轴段的轴线与输入轴23的支撑轴段轴线的交点O，另外各锥辊5的小端朝向其分布所在圆锥面的锥顶。
第一辊子锥齿圈31与固定设置于输入轴端盖1内壁上的固定锥齿圈20以摆线齿轮传动方式啮合传动配合，第一辊子锥齿圈31的锥辊数大于固定锥齿圈20的齿数；第二辊子锥齿圈32与固定设置于输出轴7内端部上的可动锥齿圈19以摆线齿轮传动方式啮合传动配合，第二辊子锥齿圈32的锥辊数大于可动锥齿圈19的齿数。固定锥齿圈20和可动锥齿圈19的齿形为锥摆线齿形。
行星轮体3及其上两辊子锥齿圈31、32的转动轴线与输入轴23倾斜轴段的轴线重合，保证两辊子锥齿圈31、32的轴线可随输入轴23的倾斜轴段的轴线不断变化而进行变轴线的自转运动，实现进动式减速。而且两辊子锥齿圈31、32的锥辊所在圆锥面锥顶相交于O点并以该点对称分布，使其加工和装配的基准和其他零件统一，方便加工和装配，而且使两辊子锥齿圈的载荷可相互抵消，使机构的回旋动作更加平稳。
上述实施例中的两辊子锥齿圈的锥辊所在圆锥面以相交于一点的锥顶对称设置，当然所述的两圆锥面也可以交错或间隔分离设置，使两者锥顶存在间距。
本发明的进动式减速器在工作时，动力由输入轴23首端的支撑端231输入，使输入轴23的倾斜轴段232通过圆锥滚子轴承带动行星轮体3做轴线变化的回旋运动，行星轮体3一端所带的第一辊子锥齿圈31的锥辊无滑动地沿固定锥齿圈20齿面滚动，以摆线齿轮传动方式实现第一级减速，同时行星轮体另一端所带的第二辊子锥齿圈32的锥辊无滑动地沿可动锥齿圈19的齿面滚动，以摆线齿轮传动方式带动可动锥齿圈19以及输出轴7做减速回旋运动，实现第二级减速。
Claims (6)
1.一种进动式减速器，包括机壳、输入轴、输出轴，输入轴是由首尾两端的两支撑轴段和两者间的倾斜轴段一体构成，首端的支撑轴段转动装配于机壳上，尾端的支撑轴段转动装配于输出轴的首端，所述倾斜轴段上转动装配有行星轮体；机壳上设有固定锥齿圈与行星轮体一侧的第一辊子锥齿圈啮合，输出轴的首端设有可动锥齿圈与行星轮体另一侧的第二辊子锥齿圈啮合，其特征在于：所述输入轴的两支撑轴段的轴线与输出轴的轴线为同轴线设置，所述倾斜轴段的轴线与两支撑轴段的轴线延长线处于同一平面并相交，两支撑轴段、输出轴三者共同的轴线与倾斜轴段的轴线的交点处于输入轴的中部；所述输入轴两支撑轴段均通过调心滚子轴承与相应的机壳、输出轴转动装配；所述各辊子锥齿圈均包括与行星轮体固连的大端朝外的裙形锥辊架及各裙形锥辊架的大端上转动装配的转动轴线沿圆锥面分布的锥辊，两辊子锥齿圈的锥辊分布所在圆锥面的轴线均与输入轴的倾斜轴段的轴线重合；所述固定锥齿圈和可动锥齿圈的齿形为锥摆线齿形并均以摆线齿轮传动方式与第一、第二辊子锥齿圈啮合传动配合，两辊子锥齿圈的锥辊轴线所在圆锥面的锥顶相交于所述的输入轴的倾斜轴段的轴线与输入轴的支撑轴段轴线的交点；各锥辊的小端均朝向所述交点。
2.根据权利要求1所述的进动式减速器，其特征在于：所述行星轮体通过一对圆锥滚子轴承转动装配于输入轴的倾斜轴段上。
3.根据权利要求1或2所述的进动式减速器，其特征在于：所述输出轴通过一对圆锥滚子轴承转动装配于机壳中。
4.根据权利要求3所述的进动式减速器，其特征在于：所述机壳是由与输入轴首端的支撑轴段转动配合的输入轴端盖、中部箱体、与输出轴中部转动配合的输出轴壳体、与输出轴尾端转动配合的输出轴壳体端盖依次首尾相连形成的密闭机壳。
5.根据权利要求4所述的进动式减速器，其特征在于：所述的输出轴上的两圆锥滚子轴承的内圈之间支撑有固定套装在输出轴上的轴承隔套，轴承隔套外周面与输出轴壳体的内壁之间装配有密封圈，输出轴上固定有衬套与输出轴壳体端盖的对应中心孔插穿配合，并于所述衬套与对应的输出轴壳体端盖的中心孔内壁之间装配有密封圈。
6.根据权利要求5所述的进动式减速器，其特征在于：所述密闭机壳上设置有油杯、通气塞、放油塞。
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