CN104121327A - 活转齿牙无损耗蜗轮减速机 - Google Patents

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Abstract

一种外圆面带有数十个活转齿牙和滚针轴承的活转齿牙无损耗蜗轮减速机，与原来的蜗杆相配合，把目前由蜗杆直接带动蜗轮转动的工作形式，改变为在蜗杆转动时，首先带动蜗轮上滚针轴承内的活转齿牙转动，蜗杆上螺旋上升的齿面同时又立即使蜗轮上的转动齿在滚动的形式下，带动蜗轮转动，输出力矩，彻底改变了由蜗杆直接用滑动摩擦、强迫挤压带动蜗轮转动的高耗能的工作形式，可把自身的摩擦和磨损降到最低程度，可节省大约40％的能源，同时又保留了原来的减速比和自锁性。

Description

活转齿牙无损耗蜗轮减速机
1.技术领域 本发明属于在原动机和工作机之间，用来改变转速、增加扭矩输出的蜗轮蜗杆式减速机的技术领域。 
2.背景技术 目前使用的蜗轮蜗杆式减速机，在多种减速机中，因为能以最简单的结构达到最大的减速比，又增加了力矩，而且，又因为是连续接触的传动，所以声音比较小，得到了最为广泛的应用。但是，这种结构，最明显的缺陷是，蜗杆和蜗轮因为是滑动传动，齿牙之间的磨损比较严重，在产生了热量的同时，又导致减速机的箱体出现快速的发热，漏油等，而最主要的缺陷是，相对滑动速度比较高，在加上负荷后，即便是使用耐磨性较好的有色金属制成的蜗轮，其传动效率也只有60％--70％，比其他形式的减速机的效率都要低，等于有40％左右的能量被这种结构自身的缺陷，在相对滑动的磨擦和摩损中所浪费掉了，然而，因为这种减速机具有其他多种减速机所不能比拟的诸多优点，所以在很多种机械设备上都是使用这种蜗轮蜗杆式减速机，作为减速和增加扭矩的传动设备。 
3.发明内容 本发明的目的，是设计和生产一种外圆面安装有数十个可以转动的活转齿牙轴承组的新型减速机专用蜗轮，与原来的蜗杆相配合，把目前的用蜗杆以滑动摩擦强迫挤压的方法，直接带动蜗轮转动运行的工作形式，改变为在蜗杆转动时，首先是带动了与其紧密接触的蜗轮上的活转齿牙转动，而蜗杆上螺旋上升的齿面同时又使蜗轮上的活转齿牙在转动的形式下，带动了蜗轮进行轴向旋转，从而带动后边的工作机器转动，把相对滑动速度减少到零，从而使传动副的自身磨损和功率损耗降到最低，节省了能源，并延长了减速机的寿命。 
4.附图说明 本发明是这样实现的，图1中，上部1、2、3、4、5、6为一体制造而成的活转齿牙的外观，其顶端1的尺寸是与原来蜗轮上的固定式齿牙的厚度相接近，却能在下部的中轴装进滚针轴承7后，可以转动的圆锥形活转齿牙，2是外 径与滚针轴承7的外径相接近的滚动轴承保护冠，3是与滚针轴承7的内径和长度正相匹配的活转齿牙中轴，4是与蜗轮基体上的阶梯形圆孔9的下部圆孔相配合的下轴，5是安装挡圈用的圆槽，6是活转齿牙的尾部，图2中，8是新型蜗轮基体的外圈，其制造方法是，第一步，制作成外缘面平齐，但没有原来固定型式的外齿的蜗轮基体11，第二步，加工出圆环形的安装槽10，第三步，在基体外圈8的外周圆面上，加工出与原来蜗轮上的固定式齿牙数量相同的一圈或者两圈，可装进活转齿牙滚动轴承组12的阶梯形圆孔9，第四步，安装进数十个活转齿牙轴承组12，在活转齿牙尾部6伸到蜗轮基体中部的安装槽之后，即被装上垫圈和轴用挡圈13固定住，在全部安装完成后，把新蜗轮装到原来蜗轮的位置固定住，蜗轮上的转动齿即代替目前的固定齿与蜗杆接触配合，被蜗杆带动转动。 
附图1中，绘制的是可以在滚针轴承中转动的活转齿牙，用于代替传统减速机蜗轮上的固定式齿牙，图2是新型蜗轮的轮基剖面和安装进滚针轴承及活转齿牙的示意图(因减速机的箱体和蜗杆都保留在原位置，故省略)。 
5.实施方式 本发明把目前的蜗轮蜗杆式减速机的蜗轮上的固定式齿牙，改变为在新型蜗轮基体外圈的外周圆面上，加工出与原来蜗轮上的固定式齿牙数量相同，可装进活转齿牙滚动轴承组的阶梯形圆孔，安装进滚针轴承和活转齿牙，使活转齿牙在蜗杆转动时，正好被带动转动，而蜗杆上螺旋上升的外齿，又使活转齿牙在滚动时，带动了蜗轮转动，使传动副之间的力拒传递由相对滑动传动，完全改变成由活转齿牙在滚动的形式下把力矩互相传递，彻底改变了由蜗杆直接用滑动摩擦强迫挤压的方法，带动蜗轮转动运行的高耗能的工作形式，既可把自身的磨损降到最低程度，同时又消除了功率损耗，可节省大约30％的能源二，又保留了原来的减速比和自锁性，也可使噪音更小，所有零部件都可使用普通的钢材制造，还可节省大量的有色金属。 

Claims (8)

1.一种外圆面带有数十个活转齿牙滚动轴承组的新型蜗轮的节能减速机，把新型的蜗轮与原来的蜗杆相配合，把目前的蜗杆以滑动摩擦强迫挤压直接带动蜗轮运行转动的工作形式，改变为在蜗杆转动时，首先带动了与其紧密接触的蜗轮上的活转齿牙转动，蜗杆上螺旋上升的齿面同时又立即使蜗轮上的转动齿在滚动的形式下，带动了蜗轮进行轴向旋转，从而带动后边的工作机器运行，把相对滑动速度减少到零，把全部滑动传动改成为滚动传动，基本消除了功率损耗，可节省大约30％的能源。
2.根据权利要求1所述的活转齿牙无损耗蜗轮减速机，其特征在于：把目前的在蜗轮外圆面直接加工成固定式的齿牙，改为在蜗轮外圆面加工出与齿牙数量相同的阶梯型圆孔，安装进数十个活转齿牙滚动轴承组，由目前的蜗轮齿牙被蜗杆齿牙在滑动摩擦的情况下带动运行，改变为由蜗轮上安装的可以转动的齿牙，与蜗杆在滚动摩擦的情况下带动运行，把相对滑动速度降为零。
3.根据权利要求1所述的活转齿牙无损耗蜗轮减速机，其特征在于：新型的蜗轮可使用各种钢铁和铜铝等金属材料制造，也可以使用塑料和尼龙等非金属材料制造其中的一种或多种零部件。
4.根据权利要求1所述的活转齿牙无损耗蜗轮减速机，其特征在于：新型的蜗轮基体上，外圆周面上可以根据需要，加工出一排或两排或三排阶梯型圆孔，安装进一圈、两圈或三圈转动齿轴承组。
5.根据权利要求1所述的活转齿牙无损耗蜗轮减速机，其特征在于：在蜗杆上的螺旋形外齿牙上，也可以再加工出比较细密的纵向直齿，在转动齿的上端加工出相同模数的伞形直齿，使其与蜗杆上的直齿相啮合，被蜗杆带动转动，而不会出现任何滑动摩擦。
6.根据权利要求1所述的活转齿牙无损耗蜗轮减速机，其特征在于：为了保证传动足够的力矩，可以采用一个电机同时带动两组蜗轮蜗杆减速机往外传动，也可以采用一个蜗杆带动两个蜗轮转动。
7.根据权利要求1所述的活转齿牙无损耗蜗轮减速机，其特征在于：为更好的减少摩擦力，可以在滚动轴承的一端或两端安装压力轴承，用以提高传动效率。
8.根据权利要求1所述的活转齿牙无损耗蜗轮减速机，其特征在于：可采用多级蜗轮蜗杆复合传动的制造方式，可以更加高效的降低转速和增加扭矩。
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