CN105546072A - 一种具逆止功能的环式减速装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带逆止功能的环式减速装置，包括一个偏心轴，设有中心轴和N个沿轴线周向均布的偏心轮；N个内齿环板，每一个内齿环板设有一个内齿圈以及一个用以与偏心轮配合的通孔，使偏心轮能在通孔中以滑动摩擦方式转动；以及一个输出轴，输出轴设有外齿轮，其与各内齿圈啮合，形成少齿差行星传动；N为2时，偏心轴上各偏心轮之间相差180度，各内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差180度；N为3时，偏心轴上各偏心轮之间相差120度，各内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差120度；N为4时，偏心轴上各相邻偏心轮之间相差90度，相邻内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差90度。偏心轴还可为两或三个，内齿环板设两或三个通孔，各通孔之间相差180度或120度。

Description

一种具逆止功能的环式减速装置

技术领域

本发明涉及机械传动领域，尤其是一种机械传动中的减速逆止装置。

背景技术

现有的机械传动系统中，常采用减速器或减速装置将驱动装置（如电动机）输出转数变速至工作机器或某执行机构所要求的转数。即减速器输入端的前端为驱动装置，减速器的输出端连接工作机器或执行机构的输入端，同时还设有相应的制动器或制动机构，一般包括联轴器、制动器、减速器等，所述的联轴器、制动器、减速器在运行过程中作为多个单元构件各自独立地发挥其功能，当驱动装置停止扭矩输入时，通过制动器对转动构件实现制动。现有传动系统的单元构件多，不但制造和使用成本较高，而且安装所需的场所和空间大。

发明内容

本发明提供一种带逆止功能的环式减速装置，当在正向或反向转动减速输出运行中停止扭矩输入时，可逆止输出端的转动。

为实现上述目的，本发明提供一种带逆止功能的环式减速装置，包括：一个偏心轴，偏心轴设有中心轴和N个沿轴线周向均布的偏心轮；N个内齿环板，每一内齿环板设有一个内齿圈以及一个用以与偏心轮配合的通孔，使偏心轮能在通孔中以滑动摩擦方式转动；以及一个输出轴，输出轴设有外齿轮，其与各内齿圈啮合，形成少齿差行星传动；N为2时，偏心轴上各偏心轮之间相差180度，各内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差180度；N为3时，偏心轴上各偏心轮之间相差120度，各内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差120度；N为4时，偏心轴上各相邻偏心轮之间相差90度，相邻内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差90度。

优选地，所述内齿环板的通孔是通过一个固定在内齿环板上的铜套内表面形成的。

一种带逆止功能的环式减速装置，包括：两个偏心轴，每一偏心轴设有中心轴和N个沿轴线周向均布的偏心轮；N个内齿环板，每一个内齿环板设有一个内齿圈以及两个通孔，两个通孔对称分布于内齿圈两侧，内齿圈中心在两个通孔中心的连线上且为连接的中点，各通孔用以与偏心轮配合，使偏心轮能在通孔中以滑动摩擦方式转动；以及一输出轴，输出轴设有外齿轮，其与各内齿圈啮合，形成少齿差行星传动；N为2时，偏心轴上各偏心轮之间相差180度，各内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差180度；N为3时，偏心轴上各偏心轮之间相差120度，各内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差120度；N为4时，偏心轴上各相邻偏心轮之间相差90度，相邻内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差90度。

优选地，所述内齿环板的通孔是通过一个固定在内齿环板上的铜套内表面形成的。

优选地，各偏心轴独立驱动或通过同一驱动装置驱动，通过同一驱动装置驱动的方式为：环式减速装置还包括中心输入轴，中心输入轴上设有输入齿轮，每一偏心轴上设有与输入齿轮啮合的传递齿轮，输入齿轮转动时通过传递齿轮带动相应的偏心轴旋转。

一种带逆止功能的环式减速装置，包括：三个偏心轴，每一偏心轴设有中心轴和N个沿轴线周向均布的偏心轮；N个内齿环板，每一个内齿环板设有一个内齿圈以及三个通孔，三个通孔均布于内齿圈四周，各通孔之间相差120度，各通孔用以与偏心轮配合，使偏心轮能在通孔中以滑动摩擦方式转动；以及一个输出轴，输出轴设有外齿轮，其与各内齿圈啮合，形成少齿差行星传动；N为2时，偏心轴上各偏心轮之间相差180度，各内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差180度；N为3时，偏心轴上各偏心轮之间相差120度，各内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差120度；N为4时，偏心轴上各相邻偏心轮之间相差90度，相邻内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差90度。

优选地，所述内齿环板的通孔是通过一个固定在内齿环板上的铜套内表面形成的。

优选地，各偏心轴独立驱动或通过同一驱动装置驱动，通过同一驱动装置驱动的方式为：环式减速装置还包括中心输入轴，中心输入轴上设有输入齿轮，每一偏心轴上设有与输入齿轮啮合的传递齿轮，输入齿轮转动时通过传递齿轮带动相应的偏心轴旋转。

本发明的有益效果是：

本发明通过偏心轴偏心轮分别容设于对应内齿环板的通孔中，且能在通孔中以滑动摩擦方式转动，内齿环板的内齿圈与输出轴的外齿轮啮合，当偏心轴受到输入力矩转动时，各偏心轮带动内齿环板运动，使得内齿环板的内齿圈带动外齿轮旋转，实现减速输出功能；当偏心轴停止扭矩输入时，若所带负载的力矩作用于输出轴，使输出轴及其上的外齿轮及对应的内齿圈产生转动的趋势，内齿环板相应产生移动的趋势，但由于偏心轮与通孔是滑动摩擦，偏心轴无法在通孔内随意自转，造成内齿环板无法运动，进而外齿轮以及输出轴均无法产生转动，实现逆止功能。

附图说明

图1A为本发明实施例一之环式减速装置的俯剖视图。

图1B为图1A所示环式减速装置的正视图。

图1C为图1A所示环式减速装置中偏心轴的俯视图。

图1D为图1C所示偏心轴沿A向的示意图。

图1E为图1A所示环式减速装置中内齿环板的剖视图。

图1F为图1E所示内齿环板沿B向的示意图。

图1G为图1E所示内齿环板与外齿轮配合结构图。

图1H为图1E所示内齿环板与外齿轮配合第一位置的示意图。

图1I为图1E所示内齿环板与外齿轮配合第二位置的示意图。

图2A为本发明实施例二之环式减速装置的俯剖视图。

图2B为图2A所示环式减速装置中偏心轮的正视图。

图2C为图2A所示环式减速装置中偏心轴（非一体成型的偏心轮未装）的俯视图。

图2D为图2C所示偏心轴（非一体成型的偏心轮未装）的正视图。

图2E为图2A所示内齿环板与外齿轮配合的示意图。

图3A为本发明实施例三之环式减速装置的俯剖视图。

图3B为图3A所示环式减速装置中偏心轴（非一体成型的偏心轮未装）的俯视图。

图3C为图3B所示偏心轴（非一体成型的偏心轮未装）的正视图。

图4A为本发明实施例四之环式减速装置的俯剖视图。

图4B为图4A所示环式减速装置的正视图。

图4C为图4A所示环式减速装置中内齿环板的示意图。

图5为本发明实施例五之环式减速装置的俯剖视图。

图6为本发明实施例六之环式减速装置的俯剖视图。

图7为本发明实施例七之环式减速装置的俯剖视图。

图8为本发明实施例八之环式减速装置的俯剖视图。

图9为本发明实施例九之环式减速装置的俯剖视图。

图10A为本发明实施例十之环式减速装置的侧视图。

图10B为图10A所示环式减速装置沿线A－A的剖视图。

图10C为图10A所示环式减速装置沿线B－B的剖视图。

图10D为图10A所示环式减速装置中前壳体的示意图。

图10E为图10A所示环式减速装置中座体的示意图。

图10F为图10A所示环式减速装置中后壳体的示意图。

图10G为图10A所示环式减速装置中内齿环板的示意图。

图10H为图10A所示环式减速装置中内齿环板另一种方案的示意图。

图11为本发明实施例十一之环式减速装置的俯剖视图。

图12为本发明实施例十二之环式减速装置的俯剖视图。

具体实施方式

下面结合附图及实例，对本发明做进一步说明。

实施例一（一轴两环）：

如图1A至1G所示，本实施例带逆止功能的环式减速装置包括上下壳体，上下壳体形成空腔以容纳相关零件于其中。

偏心轴3通过轴承安装于下壳体两侧壁，一端伸出壳体以连接驱动装置接受输入力矩，另一端末端位置通过偏心轴端盖2进行密封。每一偏心轴3设有中心轴和两个沿轴线周向均布的偏心轮（即对称设置于偏心轴轴线的两侧，如图1C和图1D），各偏心轮均与中心轴一体成型。

输出轴1通过轴承安装于下壳体两侧壁，其轴线与偏心轴3的轴线平行，一端伸出壳体以连接负载输出力矩，一端盖8套设于输出轴1上，另一端末端位置通过输出轴端盖6密封。输出轴1在壳体中的部分设有外齿轮。

两内齿环板4连接偏心轴3与输出轴1，如图1E、图1F所示，每一内齿环板4设有用以与偏心轮相配合的通孔与内齿圈，通孔是通过一嵌设固定于内齿环板4上的铜套（图中显示为黑环）内表面形成的（在低载荷情况下，也可以不嵌设铜套，而是直接由内齿环板开孔形成）。每一内齿环板4的通孔套设在对应偏心轮上，使偏心轮能在通孔中以滑动摩擦方式转动。各内齿圈均与输出轴的外齿轮啮合，内齿圈要大于外齿轮，两者形成少齿差行星传动。各内齿圈与外齿轮的啮合点之间相差180度。两内齿环板4之间通过一分隔环7分隔开来，避免干涉。

如图1G、图1H、图1I所示，安装后，两偏心轴偏心轮分别对称位于偏心轴轴线两侧，两者相差180度，内齿圈也分别对称位于输出轴外齿轮两侧，即也相差180度。如图1H所示，对于右内齿环板，偏心轴偏心轮位于最右侧，右内齿环板的内齿圈位于最右侧，这时，内齿圈左侧与外齿轮左侧相啮合；同样，对于左内齿环板，偏心轴偏心轮位于最左侧，左内齿环板的内齿圈位于最左侧，这时，内齿圈右侧与外齿轮右侧相啮合。当变速装置启动，即偏心轴3受到输入力矩转动时，各偏心轮带动内齿环板4运动，使两内齿环板4变位，通过两内齿环板4的内齿圈分别对外齿轮进行推拉，带动外齿轮及所在的输出轴1旋转，实现减速输出功能。

如图1H、图1I所示，内齿环板4运动时，内齿圈绕外齿轮圆周进行啮合，偏心轮绕偏心轴轴线旋转，但内齿环板4中的内齿圈与通孔的相对位置保持不变，亦即通孔自身不会旋转。因此，偏心轮在绕偏心轴3公转的同时需要在通孔中自转。在正常启动即偏心轴3旋转时，偏心轮能在通孔中自转，并带动内齿环板4运动。但是，当停止运行，即偏心轴3的扭矩停止输入后，若所带负载的力矩作用于输出轴1，使输出轴1及其上的外齿轮产生转动的趋势，带动所啮合的内齿圈产生转动的趋势，内齿环板4相应产生移动的趋势（图1H所示的右内齿环板产生向上或向下运动的趋势），而内齿环板4通孔中的偏心轮无法上下运动，且不能在通孔中随意自转（因为偏心轮与通孔是滑动摩擦，两者之间的摩擦力大），因此，导致内齿环板4无法产生运动，进而外齿轮以及输出轴均无法产生转动，从而环式减速装置通过自身结构阻止输出轴1产生转动，实现逆止功能。

本方案依靠自身结构实现逆止功能，结构简单，可靠性强，能广泛适用于电梯、起重机等需要逆止、安全性要求的设备上。

实施例二（一轴三环）：

如图2A到图2E所示，与实施例一不同在于，本实施例中偏心轮为三个，各偏心轮相差120度（即各偏心轮轴线与偏心轴轴线形成的面呈120度），其中两偏心轮14与中心轴一体成型（如图2C），另一偏心轮13由独立的偏心轮（如图2B）通过销固定于中心轴形成。内齿板也为三个，各偏心轴对应位置的偏心轮分别容设于同一内齿板的通孔中。这种结构同样能实现减速输出与逆止的功能，并且相对两环结构，运行更为顺畅。安装后，各内齿圈与外齿轮的啮合点之间相差180度。

实施例三（一轴四环）：

如图3A到图3C所示，与实施例一不同在于，本实施例中偏心轮为四个，各相邻偏心轮相差90度（即各相邻偏心轮轴线与偏心轴轴线形成的面之间的夹角为90度），其中两偏心轮24与中心轴一体成型（如图3B），另两偏心轮23由独立的偏心轮通过销固定于中心轴形成。内齿板也为四个，各偏心轴对应位置的偏心轮分别容设于同一内齿板的通孔中。安装后，各内齿圈与外齿轮的啮合点之间相差180度。这种结构同样能实现减速输出与逆止的功能。

实施例四（单输入两轴两环）：

如图4A到图4C所示，与实施例一不同在于，偏心轴32有两个，每一内齿环板33的通孔也为两个（如图4C），对称设置于内齿圈两侧（即相对内齿圈中心相差180度，内齿圈中心在两通孔中心的连线上且为连接的中点）。各偏心轴32对应位置的偏心轮分别容设于同一内齿板的左右通孔中，使得两偏心轴之间相差180度，两内齿圈相对外齿轮呈180度。环式减速装置还包括中心输入轴37，中心输入轴37上设有输入齿轮，每一偏心轴32上设有与输入齿轮啮合的传递齿轮36，输入齿轮转动时通过传递齿轮36带动相应的偏心轴32旋转。两个偏心轴的设置使运动更为平稳，增设输入齿轮和传递齿轮能更方便地调节转速比。

实施例五（单输入两轴三环）：

如图5所示，与实施例四不同在于，本实施例中偏心轮42为三个，内齿板也为三个，各偏心轮42分别容设于每一内齿圈43的左右通孔中，各偏心轮42相差120度。即本实施例中，两偏心轴之间相差180度，各偏心轮42相差120度，各内齿圈相对外齿轮呈120度。

实施例六（单输入两轴四环）：

如图6所示，与实施例四不同在于，本实施例中偏心轮46为四个，内齿板也为四个，各偏心轮46分别容设于每一内齿圈48的左右通孔中。即本实施例中，两偏心轴之间相差180度，各相邻偏心轮42相差90度，各相邻内齿圈相对外齿轮呈90度。

实施例七（双输入两轴两环）：

如图7所示，与实施例四不同在于，本实施例采用双轴输入（即两偏心轴独立驱动），可承载的负载大，可应用于卷扬机等设备上。

实施例八（双输入两轴三环）：

如图8所示，与实施例五不同在于，本实施例采用双轴输入。

实施例九（双输入两轴四环）：

如图9所示，与实施例六不同在于，本实施例采用双轴输入。

实施例十（三轴两环）：

如图10A到图10G所示，本实施例带逆止功能的环式减速装置包括前壳体51和座体55，两者形成空腔用以容纳相关零件于其中。前壳体51和座体55均在中央设有大通孔，围绕大通孔均匀设置有三个小通孔。

三偏心轴54通过轴承安装于前壳体51和座体55均设有小通孔中，后端伸出座体且在座体外装设一传递齿轮56。每一偏心轴54设有中心轴和两个沿轴线周向均布的偏心轮（即相差180度），各偏心轮均与中心轴一体成型。

输出轴53通过轴承安装于前壳体51和座体55中央的大通孔中，其轴线与偏心轴54的轴线平行，前端伸出壳体以连接负载输出力矩，输出轴53在空腔内的部分设有外齿轮。

两内齿环板52连接偏心轴54与输出轴53，如图10G所示，每一内齿环板52为圆形，设有三个用以与偏心轮相配合的通孔与内齿圈，内齿圈位于中央位置，通孔均布于内齿圈四周，呈倒圆角的正立等边三角形分布，即相对内齿圈中心呈120度。通孔是通过一嵌设的铜套（图中显示为黑环）内表面形成的。每一内齿环板52的通孔套设在对应偏心轮上，使偏心轮能在通孔中以滑动摩擦方式转动，且各偏心轮相差120度。如图1H所示，每一内齿环板52还可以为正立的等边三角形，这种形状更为稳定，不易偏转。

座体55后端还罩设有后壳体58，后壳体58可装设驱动装置（如电动机）。后壳体58中央设有通孔，中间输入轴可转动地固定于通孔中，用以连接驱动装置。中间输入轴设有输入齿轮57，其与三传递齿轮56均相啮合。

安装后，三偏心轴54相差120度，每一偏心轴54的偏心轮分别对称位于偏心轴轴线两侧（即相差180度），内齿圈也分别对称位于输出轴外齿轮两侧（即相差180度）。

当变速装置启动，即中间输入轴受到输入力矩转动时，通过输入齿轮57、传递齿轮56传递至各偏心轴54，各偏心轴上的各偏心轮带动内齿环板52运动，使得内齿环板52的内齿圈带动外齿轮旋转，实现减速输出功能；当停止运行，即偏心轴3的扭矩停止输入后，若所带负载的力矩作用于输出轴53，使输出轴53及其上的外齿轮产生转动的趋势，带动所啮合的内齿圈产生转动的趋势，内齿环板52相应产生移动的趋势，而内齿环板52通孔中的偏心轮无法跟着作同样的运动，且不能在通孔中随意自转（因为偏心轮与通孔是滑动摩擦，两者之间的摩擦力大），因此，导致内齿环板52无法产生运动，进而外齿轮以及输出轴均无法产生转动，从而环式减速装置通过自身结构阻止输出轴53产生转动，实现逆止功能。

其它与上述实施例相同或相似的结构就不一一说明了。

相对于两轴减速装置，三轴减速装置各齿轮受力更为均衡，运行也更为顺畅。

实施例十一（三轴三环）：

如图11所示，与实施例十不同在于，本实施例中偏心轮为三个，各偏心轮相差120度（即各偏心轮轴线与偏心轴轴线形成的面呈120度）。即本实施例中，三偏心轴之间相差120度，各偏心轮相差120度，各内齿圈相对外齿轮呈120度。

实施例十二（三轴四环）：

如图12所示，与实施例十不同在于，本实施例中偏心轮为四个，各偏心轮相差90度（即各相邻偏心轮轴线与偏心轴轴线形成的面之间的夹角为90度）。即本实施例中，三偏心轴之间相差120度，各相邻偏心轮相差90度，各相邻内齿圈相对外齿轮呈90度。

Claims (8)

1.一种带逆止功能的环式减速装置，其特征在于，包括：一个偏心轴，偏心轴设有中心轴和N个沿轴线周向均布的偏心轮；N个内齿环板，每一个内齿环板设有一个内齿圈以及一个用以与偏心轮配合的通孔，使偏心轮能在通孔中以滑动摩擦方式转动；以及一个输出轴，输出轴设有外齿轮，其与各内齿圈啮合，形成少齿差行星传动；N为2时，偏心轴上各偏心轮之间相差180度，各内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差180度；N为3时，偏心轴上各偏心轮之间相差120度，各内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差120度；N为4时，偏心轴上各相邻偏心轮之间相差90度，相邻内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差90度。

2.根据权利要求1所述的环式减速装置，其特征在于，所述内齿环板的通孔是通过一个固定在内齿环板上的铜套内表面形成的。

3.一种带逆止功能的环式减速装置，其特征在于，包括：两个偏心轴，每一个偏心轴设有中心轴和N个沿轴线周向均布的偏心轮；N个内齿环板，每一个内齿环板设有一个内齿圈以及两个通孔，两个通孔对称分布于内齿圈两侧，内齿圈中心在两个通孔中心的连线上且为连接的中点，各通孔用以与偏心轮配合，使偏心轮能在通孔中以滑动摩擦方式转动；以及一个输出轴，输出轴设有外齿轮，其与各内齿圈啮合，形成少齿差行星传动；N为2时，偏心轴上各偏心轮之间相差180度，各内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差180度；N为3时，偏心轴上各偏心轮之间相差120度，各内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差120度；N为4时，偏心轴上各相邻偏心轮之间相差90度，相邻内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差90度。

4.根据权利要求3所述的环式减速装置，其特征在于，所述内齿环板的通孔是通过一个固定在内齿环板上的铜套内表面形成的。

5.根据权利要求3的环式减速装置，其特征在于，各偏心轴独立驱动或通过同一驱动装置驱动，通过同一驱动装置驱动的方式为：环式减速装置还包括中心输入轴，中心输入轴上设有输入齿轮，每一个偏心轴上设有与输入齿轮啮合的传递齿轮，输入齿轮转动时通过传递齿轮带动相应的偏心轴旋转。

6.一种带逆止功能的环式减速装置，其特征在于，包括：三个偏心轴，每一个偏心轴设有中心轴和N个沿轴线周向均布的偏心轮；N个内齿环板，每一个内齿环板设有一个内齿圈以及三个通孔，三个通孔均布于内齿圈四周，各通孔之间相差120度，各通孔用以与偏心轮配合，使偏心轮能在通孔中以滑动摩擦方式转动；以及一个输出轴，输出轴设有外齿轮，其与各内齿圈啮合，形成少齿差行星传动；N为2时，偏心轴上各偏心轮之间相差180度，各内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差180度；N为3时，偏心轴上各偏心轮之间相差120度，各内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差120度；N为4时，偏心轴上各相邻偏心轮之间相差90度，相邻内齿圈与外齿轮的啮合点之间也相差90度。

7.根据权利要求6所述的环式减速装置，其特征在于，所述内齿环板的通孔是通过一个固定在内齿环板上的铜套内表面形成的。

8.根据权利要求6的环式减速装置，其特征在于，各偏心轴独立驱动或通过同一驱动装置驱动，通过同一驱动装置驱动的方式为：环式减速装置还包括中心输入轴，中心输入轴上设有输入齿轮，每一个偏心轴上设有与输入齿轮啮合的传递齿轮，输入齿轮转动时通过传递齿轮带动相应的偏心轴旋转。