CN1069748C - 一种合成减速驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种机电一体化同轴式合成减速驱动装置。它的电动机轴与输出轴在同一直线上，电动机与减速器直联。电机轴伸上的齿轮与曲轴上的两个大齿轮啮合，安装在曲轴上的连杆内齿轮与输出轴上外齿轮啮合，输出轴两端用轴承安装。该装置承载能力强、传动比大、运转平稳、性能可靠、结构简单、制造容易、寿命长、维修量少且成本低。

Description

一种合成减速驱动装置

本发明是用于机械设备中的一种机电一体化的合成减速驱动装置，属于机械传动领域。

现有同轴传动的驱动装置主要有摆线针轮减速器和NGW行星齿轮减速器。摆线针轮减速器的摆线轮悬置在输出机构上受力差、刚度小；且摆线轮直径限制了行星轴承、销轴、销套的大小，从而影响其强度和寿命；高精度的摆线轮虽能与多个针齿形成凸接触，但接触应力较大需采用轴承钢。NGW行星减速器传动比小，一般小于12.5，推荐9以下；行星齿轮和行星轴承强度和寿命较低，其硬齿面齿轮和行星架精度高。此外，这两种减速器的主要传动件均包容在齿圈内，当某一零件先损坏将产生连锁效应导致其它零件失效，容易引起整机报废；其结构较复杂、各机件只能沿轴向装配不便于组装、检查和维修。已有技术91230087.6号中国专利不具备驱动与减速两种功能，使用中除需采用联轴器才能将电动机的动力传给减速器外，还要设置电动机底座；且因其高速级大齿轮悬臂布置，轴承负荷大，轴伸刚度差，采用偏心套零件较多。其它形式的同轴减速器因各有其不足，未能在实际中大量应用。

本发明的目的是将电动机与定轴齿轮传动、少齿差行星传动机构与双曲柄连杆机构的特点综合于一体，提供一种先进的机电一体化合成减速驱动装置。

本发明是由以下技术方案实现的：将电机用法兰盘固定在减速器箱体上，电机轴悬支在箱体内，小齿轮套装在电机轴上，小齿轮与曲轴上的两个大齿轮啮合，两根连杆呈180°相位差支承在曲拐上，连杆曲拐间安装有轴承，装上大齿轮和连杆的曲轴分跨通过轴承安装在箱体上，连杆上的内齿轮与低速轴上的外齿轮相啮合，外齿轮套装输出轴上，输出轴通过轴承一端安装箱体上，另一端安装在箱体内的支座上，方案中电机轴与输出轴中心线在同一直线上。减速器的分箱面卧式安装时是平行于轴心线的，立式安装时是垂直于轴心线的。立式安装时，曲轴与电机轴的中心线可在同一平面或在不同平面上，电机可以装在箱体上或箱盖上。当转速较高或较低时连杆的数量可多于或少于两根，其相位差是360°除以连杆的数量。所有的齿形可以是渐开线或园弧的直齿、斜齿、人字齿。根据受力状态不同，所有的内外齿均可以分别作成软齿面，中硬、硬齿面。电机轴、输出轴、曲轴相互平行可以分别在不同平面上。

本发明与现有技术比具有以下明显优点和效果：

1.电机直联形成的驱动装置减少了联轴器、输入轴和轴承，降低了故障率，节省了加工费用，提高了使用寿命。

2.采用曲轴避免了偏心套加工、装配复杂，使用时容易损坏的弱点，提高了使用可靠性和寿命。

3.在结构上，高速级的大齿轮采用两端支承，轴承负荷低，刚度大；改善了受力状态，从而提高轴承和齿轮的承载能力。

4.连杆的数量、形状和相互的相位差可根据转速和载荷小变化，使其更经济合理。

5.当采用卧式结构时，其分箱面与轴心线在同一平面便于装配和检修。

6.立式结构扩大了使用范围。

下面结合附图作详细说明：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明卧式安装外观图。

图3为本发明立式安装外观图。

图1示出合成减速驱动装置的传动方式和结构组成：主要有电动机(1)、齿轮轴伸(2)、大齿轮(3)、曲轴(4)、轴承(5)、具有内齿轮的两根连杆(6)、输出轴(8)、外齿轮(7)、轴承(9)、(10)、箱体(11)和箱盖(12)。

电机(1)直联在箱体(11)箱盖(12)上，其轴伸为齿轮轴伸(2)，齿轮轴伸(2)与两个大齿轮(3)啮合，大齿轮(3)套装在曲轴(4)上，连杆(6)呈180°相位差支承在曲拐上，连杆(6)与曲拐之间用轴承(5)联结，曲轴(4)通过两个轴承(10)分跨安装在箱体上，连杆(6)上的内齿轮与外齿轮(7)啮合，外齿轮(7)套装在输出轴(8)上，输出轴(8)通过两个轴承(9)一端支承在箱体上，另一端支承在箱体内的支座上。立式安装时电机可以装在箱体上或箱盖上。

工作时，动力由电动机(1)上的齿轮轴伸(2)输入，齿轮轴伸(2)与大齿轮(3)啮合，通过大齿轮(3)的旋转使平行且对称的两根曲轴(4)转动，从而实现第一级减速；曲轴(4)经装在其曲拐上的轴承(5)，带动具有内齿轮的两根连杆(6)作相位差为180°的平面运动，连杆(6)的内齿轮与输出轴(8)上的外齿轮(7)啮合实现第二级减速。曲轴(4)的中心线到输入轴和输出轴的距离相等；曲轴(4)和输出轴(8)的支承轴承(10)、(9)分跨大齿轮(3)和连杆(6)的两侧形成简支结构受力好。减速器卧式安装时箱体(11)和箱盖(12)间水平剖分；其它各配合及联接部位还装有密封件、支承件以及键、螺栓等联结件。减速器立式安装时箱体(11)、箱盖(12)在轴承(9)与外齿轮(7)间剖分，箱体(11)或箱盖(12)上设置法兰。当转速较高或较低时连杆相位差以360°除以连杆的数量均匀分布在曲轴上进行运动。根据受力状态不同，所有的内外齿均可以分别作成软齿面，中硬、硬齿面。电机轴、输出轴、曲轴相互平行可以分别在不同平面上。

Claims (8)

1.一种机电一体化同轴式合成减速驱动装置，它包括有电动机(1)、曲轴(4)、含少齿差啮合传动内齿轮的连杆(6)和外齿轮(7)以及输出轴(8)，其特征是：电动机(1)直联在箱体箱盖(11、12)上，其轴伸为齿轮轴伸(2)，电动机(1)的轴与输出轴(8)在同一直线上，电机轴、输出轴、曲轴相互平行，低速级的输入轴为曲轴(4)，连杆(6)安装在曲轴的曲拐上，曲轴(4)的轴承分跨大齿轮(3)、连杆(6)两侧支承在箱体上，连杆(6)上有内齿轮。

2.根据权力要求1所述驱动装置，其特征在于：卧式装置时分箱面与轴线平行。

3.根据权力要求1所述的驱动装置其特征在于：立式装置分箱面与轴线垂直。

4.根据权力要求1所述的驱动装置其特征在于：转速较高或转速较低时连杆(6)的数量可多于或少于两根，各连杆间的相位差是360°除以连杆的数量。

5.根据权力要求1所述的驱动装置其特征在于：连杆(6)上的内齿轮的齿型为渐开线直齿或斜齿。

6.根据权力要求1所述的驱动装置其特征在于：外齿轮(7)上的齿型分别作成渐开线直齿、人字齿、斜齿。

7.根据权力要求1所述的驱动装置其特征在于：齿形作成园弧齿。

8.根据权力要求1所述的驱动装置其特征在于：内外齿均可是软齿面，中硬、硬齿面。

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