CN101893064A

CN101893064A - 可调节回差的减速机

Info

Publication number: CN101893064A
Application number: CN 201010228535
Authority: CN
Inventors: 杨天博
Original assignee: Individual
Current assignee: Zhang Aihua
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2010-11-24
Anticipated expiration: 2030-07-16
Also published as: CN101893064B

Abstract

一种可调节回差的减速机，包括外壳、双联行星齿轮、输入轴、输出轴，双联行星齿轮第I齿轮与外壳固定齿圈相啮合，第II齿轮与输出轴的齿轮相啮合，输入轴与输出轴在一条直线上，输入轴的偏心轴颈具有锥度，在输入轴偏心轴颈与双联行星齿轮的轴承之间装有一前端带弹性挂钩且具有锥形孔的偏心轴套，输入轴偏心轴颈与偏心轴套锥形孔紧密配合，输出轴中心孔内装有调节螺杆，调节螺杆由大端的螺纹孔与输入轴另一端的外螺纹连接，偏心轴套的弹性挂钩插入调节螺杆大端的挂钩槽内，调节螺杆大端通过轴承与输出轴连接。本发明可进行调节使齿轮回差恢复到预期值，调节简便易行，降低齿轮制造成本，延长使用寿命。本发明的第2实施例可以实现自动调整回差。

Description

可调节回差的减速机

技术领域

本发明属于减速机领域，特别是涉及一种可进行调节使齿轮回差恢复到预期值，降低齿轮制造成本，延长使用寿命的可调节回差的减速机。

背景技术

一般齿轮减速机由于具有必不可少的齿侧间隙，因此当减速机向相反方向转动时，必须先空转至齿侧另一面相接触，才能带动输出轴向相反方向转动，这个空转的距离就是回差。在一些需要精确传动的场合，例如精密机床走刀减速机、机器人关节减速机、太阳能跟踪减速机、某些自动系统用的减速机以及其他需要精确定位的减速机等等，都需要将回差降低到尽可能小，否则就不可能正常工作。在这些场合使用的减速机，往往都要求将回差降低到空转角度值只有一两分甚至更低。

图1是现有技术减速机结构剖面图，现有技术的减速机如图1所示，它包括外壳5、与外壳两端连接的输出端盖6、输入端盖2、一端通过轴承安装在输入端盖上的输入轴1、通过轴承安装在输出端盖上的输出轴7、通过轴承3连接在输入轴偏心轴颈20上的双联行星齿轮9、双联行星齿轮的第I齿轮与外壳上的固定齿圈4相啮合，双联行星齿轮的第II齿轮与输出轴的齿轮8相啮合，输入轴上还安装有一个平衡块10。输入轴的另一端通过轴承安装在输出轴孔内。偏心轴颈的中心线与减速机中心线之间存在偏心距，且位于减速机中心线的上方。

上述现有技术的减速机，当减速机向相反方向转动时就会出现回差问题，为了使减速机能正常工作，需要将回差降低到尽可能小。

目前在机械制造行业中降低回差的方法只能是提高加工精度，用精密机床和特殊工艺将齿轮精度大幅度提高，并将齿侧间隙减小到尽可能小的程度，其加工难度非常高，不但大大提高了加工成本，而且经常达不到使用要求。特别是减速机在经过一段时间运转之后，不可避免的会产生磨损，使齿侧间隙加大，从而使回差增加，降低设备精度，甚至使设备不能再使用。由于减速机在磨损后，根据目前科技状况，均无法修复，唯一的办法是更换新减速机，这不仅使运行成本增加，而且往往造成不能允许的事故频繁发生。对于这一问题，目前尚无可行的解决办法。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可进行调节使齿轮回差恢复到预期值，降低齿轮制造成本，延长使用寿命的可调节回差的减速机。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

本发明可调节回差的减速机，包括：外壳、通过轴承安装在输入轴偏心轴颈上的双联行星齿轮、一端安装在输入端盖上的输入轴、安装在输出端盖上的输出轴，输入轴保持在减速机的中心位置，双联行星齿轮的第I齿轮与外壳上的固定齿圈相啮合，双联行星齿轮的第II齿轮与输出轴的齿轮相啮合，输入轴与输出轴在一条直线上，输入轴上还安装有一个平衡块，输入轴的偏心轴颈具有锥度，偏心轴颈的中心线与减速机中心线之间的偏心距位于减速机中心线的下方，在输入轴偏心轴颈与双联行星齿轮的轴承之间装有一前端带弹性挂钩且具有锥形孔的偏心轴套，输入轴偏心轴颈与偏心轴套的锥形孔紧密配合，输出轴中心孔内装有调节螺杆，调节螺杆由大端的螺纹孔与输入轴另一端的外螺纹连接，并且偏心轴套的弹性挂钩插入调节螺杆大端的挂钩槽内，调节螺杆大端通过轴承与输出轴连接。

所述的输入轴偏心轴颈的锥度与偏心轴套锥形孔的锥度相同。

所述的偏心轴套的弹性挂钩截面为前端小而尖的三角形，后部呈细长状的细长部，且具有弹性。

所述的调节螺杆是一端直径小，另一端直径大的杆状，大端内设有螺纹孔，螺纹孔外侧设置有挂钩槽和端孔，挂钩槽直径大于螺纹孔直径，端孔直径小于挂钩槽直径，大于螺纹孔直径，小端端部设有一扳手孔。

所述的调节螺杆的端孔直径小于弹性挂钩的最大外缘。

所述的调节螺杆的端孔直径与偏心轴套的弹性挂钩细长部外圆之间的间隙≥2倍偏心轴颈中心线与减速机中心线的偏心距。

所述的偏心轴套锥形孔中心线与偏心轴套中心线的偏心距等于减速机要求的偏心距加上偏心轴颈中心线与减速机中心线的偏心距。

所述的输出轴中心孔由小端至大端的过度部位距离调节螺杆小端至大端的过度部位留有一定间隙。

本发明的第2实施例技术方案如下：

可调节回差的减速机，包括：外壳、通过轴承安装在输入轴偏心轴颈上的双联行星齿轮、一端安装在输入端盖上的输入轴、安装在输出端盖上的输出轴，输入轴保持在减速机的中心位置，双联行星齿轮的第I齿轮与外壳上的固定齿圈相啮合，双联行星齿轮的第II齿轮与输出轴上的齿轮相啮合，输入轴与输出轴在一条直线上，输入轴上还安装有一个平衡块，其输入轴的偏心轴颈具有锥度，偏心轴颈的中心线与减速机中心线之间存在偏心距，且位于减速机中心线的下方，在输入轴偏心轴颈与双联行星齿轮的轴承之间装有一具有锥形孔的偏心轴套，输入轴偏心轴颈与偏心轴套的锥形孔紧密配合，偏心轴套在锥形孔外的小端通过套筒和轴承安装在输出轴的阶梯孔内，偏心轴套小端外侧装有止推轴承、挡片、多个碟形弹簧和压圈，止推轴承、挡片、碟形弹簧和压圈安装在输出轴阶梯孔侧面的弹簧孔内，压圈与连接在输出轴螺纹孔内的调节螺杆连接，调节螺杆外设有紧固螺丝。

本发明具有的优点和积极效果是：

本发明可调节回差的减速机具有如下优点：

1、减速机经过使用磨损后，可进行调节使齿轮的回差恢复到预期值。

2、降低了减速机齿轮制造成本。

3、大大延长减速机使用寿命，减少运行事故。

4、回差调节简便易行，一般用户都可以自行解决，不需要专业人员到现场操作或者运回生产厂检修。不需将减速机拆开，即可从外部调整齿轮中心距，使回差恢复到预期值。

附图说明

图1是现有技术减速机结构剖面图；

图2是本发明可调节回差的减速机结构剖面图；

图3是图2的A部放大图；

图4是本发明的偏心轴套主视图；

图5是本发明的偏心轴套左视图；

图6是本发明的调节螺杆零件图；

图7是本发明可调节回差的减速机的第2实施例结构剖面图；

图8是本发明第2实施例的偏心轴套零件图；

图9是本发明第2实施例的压圈零件图；

图10是本发明第2实施例的调节螺杆零件图。

附图中主要部件符号说明：

1：输入轴 2：输入端盖 3：轴承

4：固定齿圈 5：外壳 6：输出端盖

7：输出轴 8：齿轮 9：双联行星齿轮

10：平衡块 11：调节螺杆 12：弹性挂钩

13：偏心轴套 14：偏心轴颈 15：中心孔

16：挂钩槽 17：螺纹孔 18：锥形孔

19：扳手孔 20：偏心轴颈 21：端孔

22：第I齿轮 23：第II齿轮 24：细长部

25：输入轴 26：输出轴 27：偏心轴套

28：锥形孔 29：阶梯孔 30：套筒

31：止推轴承 32：碟形弹簧 33：弹簧孔

34：压圈 35：调节螺杆 36：扳手孔

37：紧固螺丝 38：螺纹孔 39：输出轴

40：挡片 41：输入轴 42：偏心轴颈

43：螺杆孔 44：球面

I：偏心轴套中心线

II：减速机中心线

III：锥形孔中心线

f：偏心轴颈中心线与减速机中心线之偏心距

e：偏心轴套锥形孔中心线与偏心轴套中心线之偏心距

s：输出轴中心孔由小端至大端的过度部位与调节螺杆小端至大端的过度部位之间的间隙。

t：调节螺杆的端孔直径与弹性挂钩细长部的外圆之间的间隙。

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明：本发明附图中与现有技术相同的部件使用了相同的符号。

图2是本发明可调节回差的减速机结构剖面图；图3是图2的A部放大图。

如图2、图3所示，本发明可调节回差的减速机，包括：外壳5、通过轴承3安装在输入轴偏心轴颈14上的双联行星齿轮9、一端通过轴承安装在输入端盖2上的输入轴25、通过轴承安装在输出端盖6上的输出轴26，输入轴保持在减速机的中心位置，双联行星齿轮的第I齿轮22与外壳上的固定齿圈4相啮合，双联行星齿轮的第II齿轮23与输出轴的齿轮8相啮合，输入轴与输出轴在一条直线上，输入轴上还安装有一个平衡块10。

输入轴一端通过轴承安装在输出端盖上，中间是偏心轴颈，另一端具有外螺纹。偏心轴颈中心线与减速机中心线存在偏心距为f，且偏心距f位于减速机中心线的下方。

输入轴的偏心轴颈14具有锥度，在输入轴偏心轴颈与双联行星齿轮9的轴承3之间装有一个偏心轴套13，偏心轴套前端带有一个弹性挂钩12，内部具有锥形孔18。输入轴偏心轴颈与偏心轴套的锥形孔紧密配合。偏心轴颈的锥度与偏心轴套锥形孔的锥度相同，且相当于刀具锥柄所用的锥度。

输出轴7具有中心孔15，中心孔内装有调节螺杆11，调节螺杆由大端的螺纹孔17与输入轴的另一端外螺纹连接，并且偏心轴套的弹性挂钩插入调节螺杆大端的挂钩槽16内，调节螺杆大端通过轴承与输出轴连接。

图4是本发明的偏心轴套主视图；图5是本发明的偏心轴套左视图。如图4、图5所示，偏心轴套内部形成有锥形孔18，锥形孔大端朝向输入轴进入方向，便于输入轴的偏心轴颈插入配合。偏心轴颈的大端与锥形孔大端一致，也就是朝向输入轴的输入端。

偏心轴套锥形孔的中心线在偏心轴套中心线的下方，锥形孔中心线III与偏心轴套中心线I的偏心距为e。偏心轴套锥形孔中心线III与偏心轴套中心线I的偏心距e等于减速机要求的偏心距加上偏心轴颈中心线与减速机中心线的偏心距f。

偏心轴套锥形孔中心线与输入轴偏心轴颈中心线重合。

输入轴偏心轴颈的锥度和偏心轴套锥形孔的锥度采用一般刀具锥柄常用的锥度，例如莫氏锥度和贾各锥度以及ISO规定的有关锥度等。

在偏心轴套前端锥形孔小端四周向外突出形成有4个弹性挂钩12，弹性挂钩截面为前端小而尖的三角形，后部呈细长状的细长部24，因此具有弹性。弹性挂钩的数量也可以是3个，可以根据具体结构而定。

偏心轴套采用弹簧钢材料，经过热处理制成，经过热处理后4个弹性挂钩具备了很好的弹性。

图6是本发明的调节螺杆零件图。如图6所示，调节螺杆是一端直径小，另一端直径大的杆状，大端内设有螺纹孔17，螺纹孔外侧设置有挂钩槽16和端孔21，挂钩槽直径大于螺纹孔直径，端孔直径小于挂钩槽直径，大于螺纹孔直径，挂钩槽与端孔之间形成台阶。小端端部设有一扳手孔19。

为了保证弹性挂钩挂住挂钩槽，挂钩槽的端孔直径小于弹性挂钩的最大外缘。为了保证弹性挂钩挂住挂钩槽，弹性挂钩后部的细长部分的长度应与调节螺杆端孔深度相对应。

为了保证输入轴、偏心轴套的转动，必须使调节螺杆的端孔直径与偏心轴套的弹性挂钩细长部外圆之间的间隙t≥2倍偏心轴颈中心线与减速机中心线的偏心距f。

为了能够调节齿轮，在输出轴中心孔由小端至大端的过度部位距离调节螺杆小端至大端的过度部位必须留有一定间隙s。间隙s是为了调整回差时调节螺杆向左方移动而留出的空间。

为了能够调节，在调节螺杆小端端部设有一扳手孔19，扳手孔为六角形孔或四方形孔。扳手孔为六角形孔时，调整时使用内六角扳手。

以下对本发明可调节回差减速机的第1实施例的调整回差过程进行说明：

新安装的减速机，偏心轴套的中心线位于减速机中心线的上方，锥形孔的中心线位于减速机中心线的下方。

当偏心轴套紧压在偏心轴颈上时，输入轴可带动偏心轴套转动，偏心轴套带动双联行星齿轮进行工作。由于锥形孔中心线至偏心轴套中心线的偏心距e与偏心轴颈中心线至减速机中心线的偏心距f两者偏心方向相反，因此总的偏心量为两偏心值之差，该偏心量即行星齿轮与固定齿圈、输出轴齿轮啮合时应有的偏心值。

调节螺杆上的螺纹孔与输入轴的外螺纹相连接，当用扳手插入扳手孔使调节螺杆顺时针转动时，推动偏心轴套，使之紧压在偏心轴颈上，从而可以驱动行星齿轮旋转。

减速机工作一定时间，齿轮磨损后，齿侧间隙加大，此时需要调整回差。调节回差时，首先用扳手插入扳手孔使调节螺杆逆时针转动，通过弹性挂钩拉动偏心轴套向左移动，使之脱离偏心轴颈，此时偏心轴颈就可以在偏心套内自由转动。

然后，用扳手保持调节螺杆不动，手动转动输入轴，原来处于下方的偏心距f就开始向上方移动，偏心轴套总的偏心量逐渐增加，两齿轮中心距逐渐加大，齿侧间隙也随之减小，即回差减小。

由于在调节螺杆的端孔直径与偏心轴套的弹性挂钩细长部外圆之间留有≥2倍偏心轴颈中心线与减速机中心线的偏心距f的间隙t，所以能够保证回差调节。

当回差达到规定值时，再向顺时针方向转动调节螺杆，推动偏心套，使之与偏心轴颈锁紧，减速机就可以正常工作。当运转一段时间后，由于磨损，回差加大，可用上述相同方法使其恢复到完好状态。

本发明的第2实施例如下：

本发明的第2实施例可以实现自动调整回差。

图7是本发明可调节回差的减速机的第2实施例结构剖面图。

如图7所示，本发明可调节回差的减速机，包括：外壳5、通过轴承安装在输入轴偏心轴颈42上的双联行星齿轮9、一端安装在输入端盖2上的输入轴41、安装在输出端盖6上的输出轴39，输入轴保持在减速机的中心位置，双联行星齿轮的第I齿轮22与外壳上的固定齿圈4相啮合，双联行星齿轮的第II齿轮23与输出轴的齿轮8相啮合，输入轴与输出轴在一条直线上，输入轴上还安装有一个平衡块10。

输入轴41的偏心轴颈42具有锥度，偏心轴颈的中心线与减速机中心线之间存在偏心距f，且位于减速机中心线的下方，在输入轴偏心轴颈与双联行星齿轮9的轴承3之间装有一具有锥形孔28的偏心轴套27，输入轴偏心轴颈与偏心轴套的锥形孔紧密配合，偏心轴套在锥形孔外的小端通过套筒30和轴承安装在输出轴39的阶梯孔29内，偏心轴套小端外侧装有止推轴承31、挡片40和多个碟形弹簧32。碟形弹簧外侧连接有压圈34。止推轴承、挡片、碟形弹簧和压圈安装在输出轴阶梯孔侧面的弹簧孔33内。

偏心轴颈的锥度与偏心轴套锥形孔的锥度相同，但是该锥度必须稍大于刀具锥柄所用的锥度。

输出轴大端设有阶梯孔，小端设有螺纹孔38，在阶梯孔和螺纹孔之间是弹簧孔。螺纹孔内装有一个调节螺杆35，调节螺杆一端与压圈连接，另一端与紧固螺丝37连接。调节螺杆的外端设有一个扳手孔36，用于调节调节螺杆的位置。调节螺杆位置确定后，由紧固螺丝锁紧固定。

碟形弹簧的数量为1-6个。碟形弹簧的数目和弹力根据偏心轴套所需要的轴向推力的大小经过计算决定。

偏心轴套锥形孔中心线III与偏心轴套中心线I的偏心距e等于减速机要求的偏心距加上偏心轴颈中心线与减速机中心线II的偏心距f。

偏心轴套锥形孔中心线与输入轴偏心轴颈中心线重合。

图8是本发明第2实施例的偏心轴套零件图。如图8所示，偏心轴套27是圆形体，内部具有偏心的锥形孔28，锥形孔大端开放，小端封闭，锥形孔中心线III位于偏心轴套中心线I的下方。

为了使止推轴承能自动调整其位置，将偏心轴套小端端面设计成向内凹陷的球面44。

图9是本发明第2实施例的压圈零件图。如图9所示，压圈34呈圆形，其中间设有螺杆孔43，该孔与调节螺杆配合。

图10是本发明第2实施例的调节螺杆零件图。如图10所示，调节螺杆35外圆周设置有螺纹，调节螺杆一端呈小直径台阶，另一端设有一个扳手孔36，孔为六角形孔或四方形孔。扳手孔为六角形孔时，调整时使用六角扳手。小直径端装入压圈的螺杆孔内。

下面对第2实施例的工作过程进行说明：

由于偏心轴颈的锥度与偏心轴套锥形孔的锥度相同，而且该锥度必须稍大于刀具锥柄所用的锥度。因此由碟形弹簧的弹力造成的偏心轴颈、偏心轴套之间的锥度产生的摩擦力略小于行星齿轮运行时产生的切向分力，偏心轴颈在偏心轴套内产生滑动，使偏心轴套升高，齿轮副的侧隙消失，齿轮副产生的径向力与偏心轴颈、偏心轴套之间的锥度产生的摩擦力相加，其总摩擦力大于齿轮运行时产生的切向分力，偏心轴颈不再产生滑动，齿轮副将在无侧隙的状况下工作。

当齿轮侧面磨损，侧隙增加时，齿轮副产生的径向力消失，偏心轴颈再度产生滑动，使齿轮副的侧隙消失，上述现象重复产生，减速机将在回差等于零的状态下持续工作。由此可知，第2实施例的回差调整是自动进行的，而且始终是在零回差状态下工作。

Claims

1.一种可调节回差的减速机，包括：外壳、通过轴承安装在输入轴偏心轴颈上的双联行星齿轮、一端安装在输入端盖上的输入轴、安装在输出端盖上的输出轴，输入轴保持在减速机的中心位置，双联行星齿轮的第I齿轮与外壳上的固定齿圈相啮合，双联行星齿轮的第II齿轮与输出轴的齿轮相啮合，输入轴与输出轴在一条直线上，输入轴上还安装有一个平衡块，其特征是输入轴的偏心轴颈(14)具有锥度，偏心轴颈(14)的中心线与减速机中心线之间的偏心距(f)位于减速机中心线的下方，在输入轴偏心轴颈与双联行星齿轮(9)的轴承(3)之间装有一前端带弹性挂钩(12)且具有锥形孔(18)的偏心轴套(13)，输入轴偏心轴颈与偏心轴套的锥形孔(18)紧密配合，输出轴(7)中心孔(15)内装有调节螺杆(11)，调节螺杆由大端的螺纹孔(17)与输入轴另一端的外螺纹连接，并且偏心轴套的弹性挂钩插入调节螺杆大端的挂钩槽(16)内，调节螺杆大端通过轴承与输出轴连接。

2.根据权利要求1所述的可调节回差的减速机，其特征是输入轴偏心轴颈的锥度与偏心轴套锥形孔的锥度相同。

3.根据权利要求1所述的可调节回差的减速机，其特征是偏心轴套的弹性挂钩截面为前端小而尖的三角形，后部呈细长状的细长部(24)，且具有弹性。

4.根据权利要求1所述的可调节回差的减速机，其特征是调节螺杆是一端直径小，另一端直径大的杆状，大端内设有螺纹孔(17)，螺纹孔外侧设置有挂钩槽(16)和端孔(21)，挂钩槽直径大于螺纹孔直径，端孔直径小于挂钩槽直径，大于螺纹孔直径，小端端部设有一扳手孔(19)。

5.根据权利要求3或4所述的可调节回差的减速机，其特征是调节螺杆的端孔直径小于弹性挂钩的最大外缘。

6.根据权利要求3或4所述的可调节回差的减速机，其特征是调节螺杆的端孔直径与偏心轴套的弹性挂钩细长部外圆之间的间隙(t)≥2倍偏心轴颈中心线与减速机中心线的偏心距(f)。

7.根据权利要求1所述的可调节回差的减速机，其特征是偏心轴套锥形孔中心线与偏心轴套中心线的偏心距(e)等于减速机要求的偏心距加上偏心轴颈中心线与减速机中心线的偏心距(f)。

8.根据权利要求1所述的可调节回差的减速机，其特征是输出轴中心孔由小端至大端的过度部位距离调节螺杆小端至大端的过度部位留有一定间隙(s)。

9.一种可调节回差的减速机，包括：外壳、通过轴承安装在输入轴偏心轴颈上的双联行星齿轮、一端安装在输入端盖上的输入轴、安装在输出端盖上的输出轴，输入轴保持在减速机的中心位置，双联行星齿轮的第I齿轮与外壳上的固定齿圈相啮合，双联行星齿轮的第II齿轮与输出轴上的齿轮相啮合，输入轴与输出轴在一条直线上，输入轴上还安装有一个平衡块，其特征是输入轴(41)的偏心轴颈(42)具有锥度，偏心轴颈的中心线与减速机中心线之间存在偏心距(f)，且位于减速机中心线的下方，在输入轴偏心轴颈与双联行星齿轮(9)的轴承(3)之间装有一具有锥形孔(28)的偏心轴套(27)，输入轴偏心轴颈与偏心轴套的锥形孔紧密配合，偏心轴套在锥形孔外的小端通过套筒(30)和轴承安装在输出轴(39)的阶梯孔(29)内，偏心轴套小端外侧装有止推轴承(31)、挡片(40)、多个碟形弹簧(32)和压圈(34)，止推轴承、挡片、碟形弹簧和压圈安装在输出轴阶梯孔侧面的弹簧孔(33)内，压圈与连接在输出轴螺纹孔(38)内的调节螺杆(35)连接，调节螺杆外设有紧固螺丝(37)。

10.根据权利要求9所述的可调节回差的减速机，其特征是偏心轴套锥形孔中心线与偏心轴套中心线的偏心距(e)等于减速机要求的偏心距加上偏心轴颈中心线与减速机中心线的偏心距(f)。