CN101956789A - 滑齿啮合副通用减速器 - Google Patents

滑齿啮合副通用减速器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种滑齿啮合副通用减速器，包括壳体、设置偏心套的动力输入轴和设置滑齿盘的动力输出轴，滑齿盘以可沿其径向单自由度滑动的方式设置滑齿，固定于壳体设置与动力输入轴同心并可与滑齿少齿差啮合的齿槽，齿槽沿圆周方向的宽度大于滑齿沿圆周方向的齿厚，偏心套沿轴向与滑齿正对且偏心内套于滑齿盘，本发明压力角可通过改变偏心套的偏心量进行调节，可将共轭齿轮的压力角由约60°降低到25°，避免由于压力角过大造成功率的损耗，大大提高了传动效率，并使运动无阻碍的顺利输出；减速比可通过齿槽个数来拟合，扩大传动比范围，可达到5～50，设计简单；结构体积小，部件少，加工成本低。

Description

滑齿啮合副通用减速器 
技术领域
本发明涉及一种减速装置，特别涉及一种滑齿啮合副通用减速器。 
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：输入轴通过偏心套转动配合设置摆线轮，摆线轮与针齿少齿差啮合，组成内啮合减速机构；当动力带动偏心套转动时，摆线针轮作公转又作自转；又由于摆线针轮与内齿轮的齿数差很少，所以摆线针轮绕心套中心所作的运动为反向低速自转运动，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，产生无用高频波，会出现运动干扰或者出现其它附加运动，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。 
因此，需要一种减速器，能够滤去现有技术中少齿差减速器传动过程中产生的高频波，避免无用的附加运动存在，提高传动效率，并使运动顺利输出。 
发明内容
有鉴于此，本发明的目的提供一种滑齿啮合副通用减速器，能够滤去现有技术中少齿差减速器传动过程中产生的高频波，避免无用的附加运动存在，提高传动效率，并使运动顺利输出。 
本发明的滑齿啮合副通用减速器，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，所述动力输出轴与其同轴在圆周方向固定设置滑齿盘，滑齿盘以可沿其径向单自由度滑动的方式设置滑齿，固定于壳体设置与动力输入轴同心并可与滑齿少齿差啮合的齿槽，所述齿槽沿圆周方向的宽度大于滑齿沿圆周方向的齿厚，偏心套沿轴向与滑齿正对且偏心内套于滑齿盘。 
进一步，所述齿槽在圆周方向上的轮廓线为圆弧齿轮齿形线，滑齿的齿顶为其在偏心套驱动下由齿槽包络而成； 
进一步，所述偏心套在圆周方向固定配合设置与其同轴的偏心限位槽盘，偏心限位槽盘边缘折弯，所述滑齿沿轴向延伸超出齿槽，且超出部齿顶与偏心限位槽盘的折弯边缘内表面接触； 
进一步，所述偏心套外圆外套有偏心滚动轴承，偏心滚动轴承外圈的外圆顶住滑齿的尾端；所述偏心限位槽径向尺寸等于偏心滚动轴承外径与滑齿长度之和； 
进一步，所述动力输入轴与偏心套一体成型形成偏心轴结构，所述动力输出轴与滑齿盘一体成型，所述齿槽直接设置于壳体内表面；所述动力输入轴和动力输出轴同轴设置，动力输出轴内侧端部与其同轴设置轴向柱形槽；动力输入轴内侧端部延伸入轴向柱形槽并与其在圆周方向转动配合，外侧端部穿出壳体并与壳体转动配合； 
进一步，所述壳体与动力输出轴同轴设置输出轴承座，所述动力输出轴通过沿轴向并列设置的至少两个滚动轴承Ⅰ支撑于轴承座； 
进一步，所述滑齿盘设置径向滑槽，所述滑齿穿过径向滑槽沿滑齿盘径向 与其单自由度滑动配合。 
进一步，所述动力输入轴内侧端部通过滚动轴承III与轴向柱形槽转动配合，外侧端部与壳体通过滚动轴承IV在圆周方向转动配合。 
本发明的有益效果：本发明的滑齿啮合副通用减速器，动力输入机构采用滑齿啮合副，与钢球摆线减速器相比，压力角可通过改变偏心套的偏心量进行调节，可将共轭齿轮的压力角由约60°降低到25°，避免由于压力角过大造成功率的损耗，大大提高了传动效率，滑齿在内齿的反作用力作用下驱动滑齿盘反向转动，不存在现有技术中少齿差减速器传动过程中产生的高频波，避免无用的附加运动存在，提高传动效率，并使运动无阻碍的顺利输出；减速比可通过齿槽个数来拟合，扩大传动比范围，可达到5～50，设计简单；结构体积小，部件少，加工成本低；同时，滑齿盘径向厚度以及滑齿的布置可根据强度需求设计，避免了钢球摆线减速器中齿厚不能超过钢球半径的限制。 
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； 
图3为本发明的另一种实施例的径向剖面示意图。 
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：本实施例的滑齿啮合副通用减速器，包括壳体5、动力输入轴1和动力输出轴2，所述动力输入轴1上在圆周方向固定设置偏心套3，所述动力输出轴2与其同轴在圆周方向固定设置滑齿盘6，滑齿盘6以可沿其径向单自由度滑动的方式设置滑齿9，固定于壳体5设置与动力输入轴1同心并可与滑齿9少齿差啮合的齿槽8，所述齿槽8沿圆周方向的宽度大于滑齿9沿圆周方向的齿厚，偏心套3 齿槽8，所述齿槽8沿圆周方向的宽度大于滑齿9沿圆周方向的齿厚，偏心套3沿轴向与滑齿9正对且偏心内套于滑齿盘6。 
本实施例中，所述齿槽8在圆周方向上的轮廓线为圆弧齿轮齿形线，滑齿9的齿顶为其在偏心套3驱动下由齿槽8包络而成；采用圆弧代替齿轮的齿形曲线，而将齿轮简化为易加工的圆弧齿轮，再用圆弧包络法求出滑齿的啮合齿形，从而得到一种齿槽和滑齿均为圆弧的减速器；利于设计和加工，并保证运动精度，节约成本。 
本实施例中，所述偏心套3在圆周方向固定配合设置与其同轴的偏心限位槽盘4，偏心限位槽盘4边缘折弯，所述滑齿9沿轴向延伸超出齿槽8，且超出部齿顶与偏心限位槽盘4的折弯边缘内表面接触，如图所示，折弯90°后，内表面是指折弯部靠近轴线的表面；采用偏心限位槽4结构，使滑齿9在与偏心套3相位角不同的相位上时不会产生干扰啮合，保证机构顺利运行。 
本实施例中，所述偏心套3外圆外套有偏心滚动轴承10，偏心滚动轴承10外圈的外圆顶住滑齿9的尾端；所述偏心限位槽4径向尺寸等于偏心滚动轴承10外径与滑齿9长度之和；采用偏心滚动轴承10以减小滑齿与偏心套之间的摩擦，避免因滑动摩擦而产生的功率损耗，提高传动效率。 
本实施例中，所述动力输入轴1与偏心套3一体成型形成偏心轴结构，所述动力输出轴2与滑齿盘6一体成型，所述齿槽8直接设置于壳体5内表面；所述动力输入轴1和动力输出轴2同轴设置，动力输出轴2内侧端部与其同轴设置轴向柱形槽21；动力输入轴1内侧端部延伸入轴向柱形槽21并与其在圆周方向转动配合，外侧端部穿出壳体5并与壳体5转动配合，内侧端部是指动力输入轴1由外向内穿入壳体的方向；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，从而利于长期保证运动精度和运行稳定性。 
本实施例中，所述壳体5与动力输出轴2同轴设置输出轴承座51，所述动力输出轴2通过沿轴向并列设置的至少两个滚动轴承Ⅰ7支撑于轴承座51，本实施例中，滚动轴承Ⅰ7为两个；结构紧凑，体积小，并保证支撑稳定。 
本实施例中，本实施例中，滑齿盘6设置径向滑槽61，所述滑齿9穿过径 的槽底表面紧靠滑齿盘6内侧表面形成径向滑槽61的一侧壁，内侧表面是指相对于动力输出轴由外向内穿入壳体的方向，结构简单，加工容易。 
本实施例中，所述动力输入轴1内侧端部通过滚动轴承III11与轴向柱形槽转动配合，外侧端部与壳体5通过滚动轴承IV12在圆周方向转动配合。 
本发明在运行时，动力机的高速旋转由动力输入轴1输入，偏心套3偏心高速旋转，滑齿9被偏心套3依次推出并与齿槽8啮合，由于是少齿差啮合，则滑齿9齿顶顶在齿槽8的弧形斜面上，由于齿槽8相对静止且施加反作用力于滑齿9，使滑齿9做与动力输入轴1相反的运动；即动力输入轴1转一圈，动力输出轴2反向转一个齿槽，由此形成减速比与齿槽8个数相关的减速器；且减速器减速比范围以及减速比本身较大，结构简单，同样的体积下，可以传递的功率较大，生产成本低。 
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 (8)

1.一种滑齿啮合副通用减速器，其特征在于：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，所述动力输出轴与其同轴在圆周方向固定设置滑齿盘，滑齿盘以可沿其径向单自由度滑动的方式设置滑齿，固定于壳体设置与动力输入轴同心并可与滑齿少齿差啮合的齿槽，所述齿槽沿圆周方向的宽度大于滑齿沿圆周方向的齿厚，偏心套沿轴向与滑齿正对且偏心内套于滑齿盘。
2.根据权利要求1所述的滑齿啮合副通用减速器，其特征在于：所述齿槽在圆周方向上的轮廓线为圆弧齿轮齿形线，滑齿的齿顶为其在偏心套驱动下由齿槽包络而成。
3.根据权利要求2所述的滑齿啮合副通用减速器，其特征在于：所述偏心套在圆周方向固定配合设置与其同轴的偏心限位槽盘，偏心限位槽盘边缘折弯，所述滑齿沿轴向延伸超出齿槽，且超出部齿顶与偏心限位槽盘的折弯边缘内表面接触。
4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的滑齿啮合副通用减速器，其特征在于：所述偏心套外圆外套有偏心滚动轴承，偏心滚动轴承外圈的外圆顶住滑齿的尾端；所述偏心限位槽径向尺寸等于偏心滚动轴承外径与滑齿长度之和。
5.根据权利要求4所述的滑齿啮合副通用减速器，其特征在于：所述动力输入轴与偏心套一体成型形成偏心轴结构，所述动力输出轴与滑齿盘一体成型，所述齿槽直接设置于壳体内表面；所述动力输入轴和动力输出轴同轴设置，动力输出轴内侧端部与其同轴设置轴向柱形槽；动力输入轴内侧端部延伸入轴向柱形槽并与其在圆周方向转动配合，外侧端部穿出壳体并与壳体转动配合。
6.根据权利要求5所述的滑齿啮合副通用减速器，其特征在于：所述壳体与动力输出轴同轴设置输出轴承座，所述动力输出轴通过沿轴向并列设置的至少两个滚动轴承Ⅰ支撑于轴承座。
7.根据权利要求6所述的滑齿啮合副通用减速器，其特征在于：所述滑齿盘设置径向滑槽，所述滑齿穿过径向滑槽沿滑齿盘径向与其单自由度滑动配合。
8.根据权利要求7所述的滑齿啮合副通用减速器，其特征在于：所述动力输入轴内侧端部通过滚动轴承Ⅲ与轴向柱形槽转动配合，外侧端部与壳体通过滚动轴承IV在圆周方向转动配合。
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