CN101915286A

CN101915286A - 约束式少齿差减速器

Info

Publication number: CN101915286A
Application number: CN 201010266576
Authority: CN
Inventors: 杨为; 陆国栋
Original assignee: Chongqing University
Current assignee: Chongqing University
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2010-08-30
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2030-08-30
Also published as: CN101915286B

Abstract

本发明公开了一种约束式少齿差减速器，包括壳体、动力输入轴和动力输出轴，动力输入轴上通过偏心套设置内啮合齿的传动内齿盘，动力输出轴在圆周方向固定配合设置外齿轮，外齿轮和传动内齿盘的内啮合齿少齿差啮合；通过与壳体转动配合的约束轴的偏心轴段穿过传动内齿盘并与其转动配合，且约束轴至少两根沿圆周方向均布，偏心轴段偏心距与偏心套的偏心距相等；本发明消除动力输入机构的相对自转运动，由公转将动力输出，具有大减速比，传动刚性较大，具有较大的负载传递能力，当出现运动干扰或者出现其它附加运动时，减速器能够正常传动，提高传动效率，并使运动顺利输出，同时，结构简单紧凑，体积质量小，为机械工程中减速器选用提供有效途径。

Description

约束式少齿差减速器

技术领域

本发明涉及一种减速装置，特别涉及一种精度较高的少齿差减速器。

背景技术

减速器是将动力机的偏高转速减低到适于工作机工作速度的器件，在装备产业中广泛应用。随着装备产业的发展，对减速器提出了较高的要求。现有技术中普遍使用的是多级齿轮减速器，多级齿轮减速器是通过多组齿轮啮合副拟合传动比，当要求减速比稍大时，其结构显得复杂，体积也很大；行星齿轮减速器能够获得较大的减速比，但是需要沿径向设置多组齿轮和齿轮轴，结构较为复杂，且结构布置困难，体积大。为了解决上述问题，出现了少齿差减速器，具有较小的体积得到较大的变速比；少齿差减速器的工作原理是：当动力机带动偏心轴转动时，由于内齿轮与机壳固定不动，迫使行星齿轮绕内齿轮作行星运动（即作公转又作自转）；又由于行星齿轮与内齿轮的齿数差很少，所以行星齿轮绕偏心轴中心所作的运动为反向低速自转运动。利用输出机构将行星轮的自转运动传递给输出轴，就可以达到减速的目的。现有技术的少齿差减速器由于摆线轮具有公转和自转两种运动，部分运动不能用于传动，致使少齿差减速器的传动效率较低或者造成动力无法输出；同时，少齿差减速器结构较为复杂，加工制造难度大，不易于实现批量生产，传递的扭矩相对不高，零部件材质和热处理条件要求高。

因此，需要一种减速器，具有大减速比，传动效率高，结构简单紧凑，体积质量小，为机械工程中减速器选用提供有效途径。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的提供一种约束式少齿差减速器，避免无用的附加运动存在，具有大减速比，当出现运动干扰或者出现其它附加运动时，减速器能够正常传动，提高传动效率，并使运动顺利输出，同时，结构简单紧凑，体积质量小，为机械工程中减速器选用提供有效途径。

本发明的约束式少齿差减速器，包括壳体、动力输入轴和动力输出轴，所述偏心套外圆转动配合套有设置内啮合齿的传动内齿盘，所述动力输出轴在圆周方向固定配合设置外齿轮，所述外齿轮和传动内齿盘的内啮合齿少齿差啮合；

与壳体转动配合设置与动力输入轴平行并带有偏心轴段的约束轴，所述约束轴的偏心轴段穿过传动内齿盘并与其转动配合，所述约束轴至少两根沿圆周方向均布；所述约束轴的偏心轴段偏心距与偏心套的偏心距相等。

进一步，所述约束轴的偏心轴段为锥形结构，传动内齿盘与锥形结构的偏心轴段相配合设置锥形孔；

进一步，所述约束轴两端分别通过对应的角接触滚动轴承Ⅰ与壳体转动配合；偏心套外圆通过滚珠与传动内齿盘转动配合，所述偏心套、滚珠和传动内齿盘共同形成角接触滚动轴承结构；所述动力输入轴与壳体通过角接触滚动轴承Ⅱ转动配合；

进一步，所述偏心套以可轴向小间距滑动的方式套在动力输入轴上，偏心套设置对其施加轴向预紧力并通过角接触滚动轴承结构使传动内齿盘的锥形孔与偏心轴段紧密贴合的补偿弹簧；

进一步，所述壳体向内形成输入轴承座，两个角接触滚动轴承Ⅱ沿轴向并列设置在输入轴承座；壳体向内形成输出轴承座，两个滚动轴承沿轴向并列设置在输出轴承座用于支撑动力输出轴；

进一步，所述补偿弹簧套在动力输入轴上，一端顶住位于内侧的角接触滚动轴承Ⅱ内圈端面，另一端顶住偏心套；

进一步，所述约束轴位于传动内齿盘啮合齿径向外侧并沿圆周方向均布；

进一步，所述约束轴为四根；

进一步，所述偏心套设置平衡孔，所述平衡孔与偏心套的偏心之间呈180°相位角。

本发明的有益效果：本发明的约束式少齿差减速器，改变现有少齿差减速器的输入输出方式，并设置约束轴结构，消除动力输入机构的相对自转运动，由公转将动力输出，具有大减速比，由于无自转运动的自由度，传动刚性较大，具有较大的负载传递能力，当出现运动干扰或者出现其它附加运动时，减速器能够正常传动，提高传动效率，并使运动顺利输出，同时，结构简单紧凑，体积质量小，为机械工程中减速器选用提供有效途径。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1沿A-A向视图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，图2为图1沿A-A向视图，如图所示：本实施例的约束式少齿差减速器，包括壳体1、动力输入轴7和动力输出轴10，所述动力输入轴7上在圆周方向固定设置偏心套5，所述偏心套5外圆转动配合套有设置内啮合齿21的传动内齿盘2，所述动力输出轴10在圆周方向固定配合设置外齿轮9，所述外齿轮9和传动内齿盘2的内啮合齿21少齿差啮合；

与壳体1转动配合设置与动力输入轴7平行并带有偏心轴段31的约束轴3，所述约束轴3的偏心轴段31穿过传动内齿盘2并与其转动配合，所述约束轴3至少两根沿圆周方向均布；所述约束轴的偏心轴段偏心距与偏心套的偏心距相等。

本实施例中，所述约束轴3的偏心轴段31为锥形结构，传动内齿盘2与锥形结构的偏心轴段31相配合设置锥形孔；本实施例中，锥形结构以向输入轴方向逐渐缩小的方式设置；采用锥形结构可有效防止传动内齿盘2的轴向位移，保证传动精度和传动副的刚度，从而保证减速器的稳定性。

本实施例中，所述约束轴3两端分别通过对应的角接触滚动轴承Ⅰ（图中分别为角接触滚动轴承Ⅰ4和角接触滚动轴承Ⅰ41）与壳体转动配合，两个角接触滚动轴承Ⅰ用于抵消约束轴3向两端的推力；偏心套5外圆通过滚珠8与传动内齿盘2转动配合，所述偏心套5、滚珠8和传动内齿盘2共同形成角接触滚动轴承结构，角接触滚动轴承结构承受推力方向与锥形结构的偏心轴段31对传动内齿盘2产生的轴向分力方向相同；所述动力输入轴7与壳体1通过角接触滚动轴承Ⅱ6转动配合，同样，角接触滚动轴承Ⅱ6承受推力方向与锥形结构的偏心轴段31对传动内齿盘2产生的轴向分力方向相同；约束轴3两端的角接触滚动轴承Ⅰ、动力输入轴7的角接触滚动轴承Ⅱ6以及偏心套5、滚珠8和传动内齿盘2共同形成的角接触滚动轴承结构能够抵消锥形结构的偏心轴段产生的轴向分力，保证传动内齿盘的传动稳定性，从而有效保证减速器的稳定性和传动精度。

本实施例中，所述偏心套5以可轴向小间距滑动的方式套在动力输入轴7上，偏心套5设置对其施加轴向预紧力并通过角接触滚动轴承结构使传动内齿盘的锥形孔与偏心轴段31紧密贴合的补偿弹簧12；如图所示，动力输入轴7上内侧端部设置限位卡簧71，限位卡簧71与偏心套5之间具有一定的距离，通过限位卡簧71的限位，使偏心套5只能沿动力输入轴7以较小的间距滑动，该间距以传动内齿盘与外齿轮不发生啮合干扰为准；如图所示，在补偿弹簧12的作用下，传动内齿盘的锥形孔与偏心轴段紧密贴合并转动配合；在传动内齿盘2的锥形孔与偏心轴段31磨损扩大间隙后，在补偿弹簧12的作用下，传动内齿盘2向偏心轴段31微移动，使锥形孔与偏心轴段31紧密贴合，达到消除传动间隙的目的。

本实施例中，所述壳体1向内形成输入轴承座1a，角接触滚动轴承Ⅱ6为两个沿轴向并列设置在输入轴承座1a；壳体1向内形成输出轴承座1b，两个滚动轴承11沿轴向并列设置在输出轴承座1b用于支撑动力输出轴10；保证减速器整体的结构紧凑，减小体积，节约占地空间和制造成本，同时，本结构的支撑结构利于保证动力输出轴和动力输入轴的同轴度和安装稳定性，从而进一步保证运动精度和运行稳定性。

本实施例中，所述补偿弹簧12套在动力输入轴7上，一端顶住位于内侧的角接触滚动轴承Ⅱ6内圈端面，另一端顶住偏心套5，形成压缩结构，对偏心套施加轴向预紧力；如图所示，偏心轴段31由大到小的方向与补偿弹簧12对通过对偏心套5施加的预紧力方向相反；本结构简单紧凑，拆装容易。

本实施例中，所述约束轴3位于传动内齿盘2啮合齿21径向外侧并沿圆周方向均布；布置容易，能够产生较大的防自转力矩，承受动力输入轴对传动内齿盘反作用力矩，从而达到较好的传动稳定性。

本实施例中，所述约束轴3为四根，能够较好的从各个方位约束传动内齿盘2，保证其安装和运动刚度，从而保证整个减速器的刚度。

本实施例中，所述偏心套5设置平衡孔51，所述平衡孔51与偏心套5的偏心之间呈180°相位角；减小运行产生的振动，延长机构使用寿命。

本发明运行时，动力机的高速旋转由动力输入轴7输入，偏心套5驱动传动内齿盘2运动，由于约束轴3的作用，传动内齿盘2的中心线绕动力输入轴7中心线旋转，传动内齿盘2并不进行自转，由于传动内齿盘2的中心线绕动力输入轴中心线旋转，从图2看出，通过传动内齿盘2的内啮合齿21带动外齿轮5反向转动，从而带动动力输出轴10完成减速器的低速旋转。

本发明与多级圆柱齿轮减速器相比，可以显著简化级数；与行星减速器相比，在同功率下可以减小直径；与摆线针轮减速器相比，可增大功率密度；与蜗杆减速器相比，可以提高效率；与谐波减速器相比，无柔轮，啮合刚度高，可增大传动功率和传动精度；与二、三、四环减速器相比，可以简化结构，且具有较稳定的传动刚度，传动效率高且部件数量较少，因此可靠性高。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种约束式少齿差减速器，包括壳体、动力输入轴和动力输出轴，所述动力输入轴上在圆周方向固定设置偏心套，其特征在于：所述偏心套外圆转动配合套有设置内啮合齿的传动内齿盘，所述动力输出轴在圆周方向固定配合设置外齿轮，所述外齿轮和传动内齿盘的内啮合齿少齿差啮合；

2.根据权利要求1所述的约束式少齿差减速器，其特征在于：所述约束轴的偏心轴段为锥形结构，传动内齿盘与锥形结构的偏心轴段相配合设置锥形孔。

3.根据权利要求2所述的约束式少齿差减速器，其特征在于：所述约束轴两端分别通过对应的角接触滚动轴承Ⅰ与壳体转动配合；偏心套外圆通过滚珠与传动内齿盘转动配合，所述偏心套、滚珠和传动内齿盘共同形成角接触滚动轴承结构；所述动力输入轴与壳体通过角接触滚动轴承Ⅱ转动配合。

4.根据权利要求3所述的约束式少齿差减速器，其特征在于：所述偏心套以可轴向小间距滑动的方式套在动力输入轴上，偏心套设置对其施加轴向预紧力并通过角接触滚动轴承结构使传动内齿盘的锥形孔与偏心轴段紧密贴合的补偿弹簧。

5.根据权利要求4所述的约束式少齿差减速器，其特征在于：所述壳体向内形成输入轴承座，两个角接触滚动轴承Ⅱ沿轴向并列设置在输入轴承座；壳体向内形成输出轴承座，两个滚动轴承沿轴向并列设置在输出轴承座用于支撑动力输出轴。

6.根据权利要求5所述的约束式少齿差减速器，其特征在于：所述补偿弹簧套在动力输入轴上，一端顶住位于内侧的角接触滚动轴承Ⅱ内圈端面，另一端顶住偏心套。

7.根据权利要求6所述的约束式少齿差减速器，其特征在于：所述约束轴位于传动内齿盘啮合齿径向外侧并沿圆周方向均布。

8.根据权利要求7所述的约束式少齿差减速器，其特征在于：所述约束轴为四根。

9.根据权利要求8所述的约束式少齿差减速器，其特征在于：所述偏心套设置平衡孔，所述平衡孔与偏心套的偏心之间呈180°相位角。