CN101806338B - 差比携带式减速器 - Google Patents

Abstract

一种差比携带式减速器，解决了现有减速机存在的结构复杂、体积庞大、制造成本高等问题；本发明有一个输入轴和一个输出轴，在输入轴的前端有传递动力的齿轮，其特殊之处是，在输出轴上有一个输出轴齿圈，在输入轴的外侧装有若干个变径滚齿轮，变径滚齿轮前端的齿轮与分别与输入轴前端的齿轮及输出轴齿圈相啮合，在变径滚齿轮的外侧还装有定齿圈，定齿圈与变径滚齿轮中部的齿轮相啮合，输入轴通过前端传递动力的齿轮带动变径滚齿轮旋转，并使变径滚齿轮在定齿圈内自转和公转，进而携带输出轴齿圈旋转，实现变速功能；优点在于，结构简单，体积小，既降低了制造和装配的难度，又节省了材料，降低了生产成本，减小了动力的损耗，且用途广泛，适用于各种机器。

Description

差比携带式减速器

技术领域

本发明属于一种减速器，特别涉及一种差比携带式减速器。

背景技术

减速机是机械传动的重要组成部分，在机械设备中广泛应用。随着科学技术的发展，机械结构设计愈加紧凑和简捷，对减速机的要求也越来越高，如大扭矩、大传动比及高传动精度等，同时，要求其体积越小越好。

目前，减速机市场流通的产品大多是同轴式的，如摆线减速机；平行轴式的，如ZY系列的硬齿面减速机；以及其他一些形式的减速机。ZY系列硬齿面减速机符合大扭矩传动的要求，但传动比较大时，需多级传动，体积相对较大，比较笨重。摆线减速机传动精度相对较高，但当传动比较大时，也需采用二级或三级传动形式，使其体积增大，且由于本身结构的限制，输出扭矩不是很高。其他一些形式的减速机，如行星齿轮减速机，其各级行星齿轮串联使用，结构比较复杂，装配难度大，且制造过程中难于保持精度；而且，各构件必须承受高转速、高负载，因此，对润滑性能要求特别高，尤其是承载齿轮的轴承，必须设定油路系统以提供润滑，因此，结构比较复杂，造价偏高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有减速机存在的结构复杂、体积庞大、制造成本高等问题，提供一种结构简单、体积小、造价低的差比携带式减速器。

本发明有一个输入轴和一个输出轴，在输入轴的前端有传递动力的齿轮，其特殊之处是，在输出轴上有一个输出轴齿圈，在输入轴的外侧装有若干个变径滚齿轮，变径滚齿轮前端的齿轮与分别与输入轴前端的齿轮及输出轴齿圈相啮合，在变径滚齿轮的外侧还装有定齿圈，定齿圈与变径滚齿轮中部的齿轮相啮合，输入轴通过前端传递动力的齿轮带动变径滚齿轮旋转，并使变径滚齿轮在定齿圈内自转和公转，进而携带输出轴齿圈旋转，实现变速功能。

变径滚齿轮的后端有一个齿轮或辊轴，在输入轴的后端有与变径滚齿轮后端的齿轮相啮合的齿轮或与辊轴相配合的托辊，对变径滚齿轮起到支承作用。

在变径滚齿轮后端的辊轴上有环状凹槽，在输入轴的后端的托辊上有与环状凹槽相配合的环状凸起，对变径滚齿轮与输入轴的轴向位置进行限定。

所述的环状凹槽及环状凸起的横截面形状为梯形、半圆形、三角形或矩形。

本发明的工作原理是：

输入轴通过前端传递动力的齿轮带动变径滚齿轮旋转，变径滚齿轮同时与输出轴齿圈及定齿圈相啮合，由于定齿圈是固定不动的，因此，变径滚齿轮自转的同时在定齿圈内公转，由于变径滚齿轮的前端齿轮与中部齿轮的直径及齿数不同，且输出轴齿圈与定齿圈的直径及齿数也不同，因而，当变径滚齿轮在定齿圈内自转和公转时，变径滚齿轮的中部齿轮在定齿圈上走过的距离与其前端齿轮在输出轴齿圈上走过的距离不同，这个距离差就是变径滚齿轮携带输出轴齿圈走过的距离，即输出轴齿圈被变径滚齿轮携带而旋转，实现变速功能，其传动比为：

式中，Z_大是变径滚齿轮中部齿轮的齿数，Z_小是变径滚齿轮前端齿轮的齿数，α_定是定齿圈一个齿的圆心角，α_主是输入轴前端齿轮一个齿的圆心角，α_出是输出轴齿圈一个齿的圆心角。

本发明的优点在于：

1、结构简单，体积小，既降低了制造和装配的难度，又节省了材料，降低了生产成本，同时，还改变了力的作用方式，减小了动力的损耗，且承载能力高，用途广泛，应用领域宽，适用于各种机器。

2、速比大，一般机械设备所要求的速比都能满足，而且速比越大，结构越是合理。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4是本发明另一实施方案的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1、图2和图3所示，本发明有一个输入轴6和一个输出轴1，在输入轴6的前端有传递动力的齿轮6a，在输出轴1上有一个输出轴齿圈1a，输入轴6的前端通过轴承2安装在输出轴1上，对输入轴6起到定位的作用；在输入轴6的外侧装有若干个变径滚齿轮3，本发明采用3个变径滚齿轮3，在实际使用中也可以采用4个、5个、6个，或者更多个，可根据传动比要求及减速器的外观尺寸来确定；所述的变径滚齿轮3的前端有一个齿轮3a，变径滚齿轮3的中部有一个齿轮3c，变径滚齿轮3的后端有一个齿轮3b，变径滚齿轮3前端的齿轮3a与分别与输入轴6前端的齿轮6a及输出轴齿圈1a相啮合，在变径滚齿轮3的外侧还装有定齿圈4，定齿圈4固定在减速器外壳5上，定齿圈4与变径滚齿轮3中部的齿轮3c相啮合，在输入轴6的后端有与变径滚齿轮3后端的齿轮3b相啮合的齿轮6b，输入轴6后端的齿轮6b对变径滚齿轮3起到支承作用；输入轴6通过前端传递动力的齿轮6a带动变径滚齿轮3旋转，并使变径滚齿轮3在定齿圈4内自转和公转，进而携带输出轴齿圈1a旋转，实现变速功能。

实施例2：

如图4所示，其结构如实施例1，不同之处仅在于，变径滚齿轮的后端有一个辊轴3d，在输入轴6的后端有与变径滚齿轮3后端的辊轴3d相配合的托辊6c，托辊6c通过辊轴3d对变径滚齿轮3起到支承作用；在变径滚齿轮3后端的辊轴3d上有环状凹槽3e，在输入轴6的后端的托辊6c上有与环状凹槽3e相配合的环状凸起6d，环状凸起6d与环状凹槽3e相配合，对变径滚齿轮3与输入轴6的轴向位置进行限定；所述的环状凹槽3e及环状凸起6d的横截面形状为梯形，也可以是半圆形、三角形或矩形，均不影响其使用性能。

本发明的具体工作过程是：当输入轴6旋转时，带动变径滚齿轮3旋转，即变径滚齿轮3在定齿圈4内自转并公转，变径滚齿轮3自转的方向与输入轴6的旋转方向相反，公转的方向与输入轴6的旋转方向相同，同时，变径滚齿轮3带动输出轴齿圈1a旋转，实现变速功能；当变径滚齿轮3前端的齿轮3a小于变径滚齿轮3中部的齿轮3c时，输出轴齿圈1a的直径小于定齿圈4的直径，输出轴1的旋转方向与输入轴6的旋转方向相同，当变径滚齿轮3前端的齿轮3a大于变径滚齿轮3中部的齿轮3c时，输出轴齿圈1a的直径大于定齿圈4的直径，输出轴1的旋转方向与输入轴6的旋转方向相反，当变径滚齿轮3前端的齿轮3a等于变径滚齿轮3中部的齿轮3c时，输出轴齿圈1a的直径等于定齿圈4的直径，减速器的传动比为零；若变径滚齿轮3前端齿轮3a的齿数Z_小是30，变径滚齿轮3中部齿轮3c的齿数Z_大是60，定齿圈4的齿数为150，定齿圈4一个齿的圆心角α_定是2.4度，输入轴6前端齿轮6a的齿数为60，齿轮6a一个齿的圆心角α_主是6度，输出轴齿圈1a的齿数为120，输出轴齿圈1a一个齿的圆心角α_出是3度，由前述公式：

则减速器的传动比为：

$i=\frac{360}{\frac{60}{30}\×\frac{360}{\frac{60}{30}\×2.4+6}\×2.4-\frac{360}{\frac{60}{30}\×2.4+6}\×3}=6$

相应改变变径滚齿轮3前端齿轮3a的直径或齿数及变径滚齿轮3中部齿轮3c的直径或齿数，可以演变出多种传动比。

Claims (4)

1.一种差比携带式减速器，它有一个输入轴和一个输出轴，在输入轴的前端有传递动力的齿轮，其特征在于，在输出轴上有一个输出轴齿圈，在输入轴的外侧装有若干个变径滚齿轮，变径滚齿轮前端的齿轮分别与输入轴前端的齿轮及输出轴齿圈相啮合，在变径滚齿轮的外侧还装有定齿圈，定齿圈与变径滚齿轮中部的齿轮相啮合，输入轴通过前端传递动力的齿轮带动变径滚齿轮旋转，并使变径滚齿轮在定齿圈内自转和公转，进而携带输出轴齿圈旋转，实现变速功能。

2.根据权利要求1所述的差比携带式减速器，其特征在于，变径滚齿轮的后端有一个齿轮或辊轴，在输入轴的后端有与变径滚齿轮后端的齿轮相啮合的齿轮或与辊轴相配合的托辊，对变径滚齿轮起到支承作用。

3.根据权利要求2所述的差比携带式减速器，其特征在于，在变径滚齿轮后端的辊轴上有环状凹槽，在输入轴的后端的托辊上有与环状凹槽相配合的环状凸起，对变径滚齿轮与输入轴的轴向位置进行限定。

4.根据权利要求3所述的差比携带式减速器，其特征在于，所述的环状凹槽及环状凸起的横截面形状为梯形、半圆形、三角形或矩形。 

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