CN109681583A - 一种内部自冷却的双减速机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数控加工设备领域，具体地说是一种内部自冷却的双减速机，可有效对转台减速机进行冷却。一种内部自冷却的双减速机，包括箱体、输入齿轮与两个输出轴，两个输出轴平行设置，且两个输出轴两端均分别设置被动齿轮与消隙齿轮，所述被动齿轮与输入齿轮连接，输出轴在两端齿轮之间于箱体密封连接，将箱体内空间分割为两个空间，分别为第一空间与第二空间，输入齿轮与被动齿轮位于第一空间内，消隙齿轮位于第二空间内，第一空间与第二空间分别连接冷却液循环系统。箱体内空间被分割，并分别使用冷却液对减速器进行冷却，可有效防止减速箱温度过高。

Description

一种内部自冷却的双减速机
技术领域
本发明涉及数控加工设备领域，具体地说是一种内部自冷却的双减速机。
背景技术
精密转台是数控铣床、加工中心等机床的主要附件之一，数控转台的制造精度将会直接决定机床的生产质量。目前市场上普遍使用数控转台为蜗轮蜗杆式和力矩电机直驱式。蜗轮蜗杆转台使用传动效率低，发热严重，使用过程蜗轮蜗杆磨损严重，精度保持性相对较差。而力矩电机直驱式数控转台成本高，安装困难。
部分转台使用了双输出减速器。电机的动力自输入轴输入减速器后，以齿轮啮合的方式驱动两个平行设置的输出轴，输出轴一端设有输出齿轮，转台固定设置有齿圈，输出齿轮与齿圈啮合，从而驱动转台转动。双输出减速器结构简单紧凑，适合转台使用，而且便于进行消隙，然而消隙后的齿轮连接必然导致齿轮间压力与摩擦力增大，从而产生更多的热量，如果无法有效的对齿轮进行冷却，则会严重影响齿轮的使用寿命。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种内部自冷却的双减速机，可有效对转台减速机进行冷却。
本发明提供方案如下：
一种内部自冷却的双减速机，包括箱体、输入齿轮与两个输出轴，两个输出轴平行设置，且两个输出轴两端均分别设置被动齿轮与消隙齿轮，所述被动齿轮与输入齿轮连接，输出轴在两端齿轮之间于箱体密封连接，将箱体内空间分割为两个空间，分别为第一空间与第二空间，输入齿轮与被动齿轮位于第一空间内，消隙齿轮位于第二空间内，第一空间与第二空间分别连接冷却液循环系统。箱体内空间被分割，并分别使用冷却液对减速器进行冷却，可有效防止减速箱温度过高。冷却液循环系统内设有循环流动的冷却液，冷却液可以是冷却油。
优选的，所述箱体中部设有隔板，隔板设有两个通孔，输出轴自通孔内穿过，并通过密封圈与隔板连接。隔板与通孔的设置，方便了输出轴与箱体之间产生密封连接。
优选的，所述输入齿轮及输出轴均通过油封与箱体连接。油封起到密封作用，防止冷却液泄漏。
优选的，所述第一空间内连接两个喷液口与第一排液口，所述喷油口与第一排液口与冷却液循环系统连接。由于第一空间中的输入端为高速端，齿轮转速快，在工作状态会发生搅油现象，产生热量，如果采用浸油冷却，冷却油温度会逐渐升高，冷却效果反而不理想，因此采用喷油冷却，这样就会避免出现油温逐渐增高的现象。
优选的，所述喷液口为两个，分别对应两个被动齿轮与输入齿轮的连接处。喷液口正对齿轮连接处，可有效将冷却油喷洒在齿轮摩擦产生热量最高的位置，降温效果更好。
优选的，所述第二空间内连接注液口与第二排液口，所述注液口与第二排液口均与冷却液循环系统连接。第二空间中的输出端为低速端，齿轮转速低，不会出现搅油生热的现象，因此选用冷却效果更佳的浸油冷却方式。
优选的，两个所述消隙齿轮均与惰轮啮合连接。惰轮用于配合消隙齿轮进行消隙。在减速箱调校安装过程中，首先安装输入齿轮与两个输出轴，使输入齿轮与被动齿轮相互啮合，然后施加外力使其中一个输入轴产生围绕轴向的扭转，当此输出轴连接的消隙齿轮旋转一定角度后，安装惰轮并使惰轮与两个消隙齿轮啮合。此时输出轴由于扭转后产生的弹性势能是回转的势能，因此驱动惰轮转动，而惰轮同时与另一输出轴连接的消隙齿轮连接，两个输出轴又均与输入齿轮连接，导致弹性势能不能完全释放，最终两个输出轴产生轻微的、方向相反的弹性形变，从而使所有啮合之轮之间消除间隙。
优选的，所述惰轮的旋转轴线与输入齿轮的旋转轴线平行或重合。惰轮位置可根据需要进行调整，但需要保持与两个消隙齿轮的同时啮合。
优选的，所述输入齿轮与两个所述被动齿轮的传动比相同。输入齿轮与被动齿轮传动比相同，可保证两个输出轴转速相同，以达到双输出的目的。
优选的，所述消隙齿轮通过多个螺钉连接在输出轴的轴肩。采用法兰式连接可有效提高消隙齿轮与输出轴之间的连接刚度，使其在产生弹性形变的前提下不易发生相对转动。
一种内部自冷却的双减速机的消隙方法，包括以下步骤：
步骤1：将输入齿轮、第一出入轴与第二输出轴安装在箱体内，并使输入齿轮与第一被动齿轮、第二被动齿轮啮合；
步骤2：固定第一输出轴与输入齿轮连接的一端，对另一端施加外力使其扭转；
步骤3：安装惰轮，使惰轮分别与第一消隙齿轮、第二消隙齿轮啮合，去掉外力。
本发明具有以下有益效果：
1.减速器箱体内分为两个空间，分别进行冷却，冷却效果更好；
2.第一空间使用喷液方式冷却，防止搅油现象产生；
3.第二空间使用浸油方式冷却，温度控制效果更好；
4.通过双输出轴的扭转来发生弹性形变，利用输出轴的弹性势能来消除齿轮啮合时的间隙，以达到消隙的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明输入端整体结构示意图；
图2是本发明输出端整体结构示意图；
图3是内部结构示意图；
图4是箱体结构示意图；
图中，1-箱体，2-输入齿轮，3-第一输出轴，4-第二输出轴，5-惰轮，11-隔板，12-通孔，13-密封圈，14-喷液口，15-第一排液口，16-注液口，17-第二排液口，18-油封，31-第一被动齿轮，32-第一消隙齿轮，41-第二被动齿轮，42-第二消隙齿轮。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如图1～图2所示，本实施例中公开了一种内部自冷却的双减速机，包括箱体1、输入齿轮2与两个输出轴，两个输出轴平行设置，为第一输出轴3与第二输出轴4，第一输出轴3两端分别设置第一被动齿轮31与第一消隙齿轮32，第二输出轴4两端设置第二被动齿轮41与第二消隙齿轮42。输入齿轮2、第一输出轴3与第二输出轴4均与箱体1转动连接，输入齿轮2分别以相同的传动比连接第一被动齿轮31及第二被动齿轮41。
箱体1中部设有隔板11，隔板11设有两个通孔12，两个输出轴分别设置在两通孔12内，并通过密封圈13与隔板11密封连接，将箱体1内空间分为第一空间与第二空间。第一空间内设有输入齿轮2、第一被动齿轮31与第二被动齿轮41。第一空间连接有两个喷液口14与第一排液口15，喷液口14与排液口15均连接到冷却液循环装置，喷油口14方向指向第一被动齿轮31、第二被动齿轮41与输入齿轮2的连接处。第二空间内设有第一消隙齿轮32、第二消隙齿轮42与惰轮5，惰轮5与箱体1转动连接，第一消隙齿轮32、第二消隙齿轮42分别与惰轮5啮合连接。第二空间连接有注液口16与第二排液口17，注液口16与第二排液口17均连接到冷却液循环装置。冷却液循环系统内有循环流动的冷却油。
输出轴设有消隙齿轮的一端与箱体1转动连接，连接处设置油封。消隙齿轮与输出轴为法兰式连接，消隙齿轮通过多个螺钉固定在输出轴的轴肩上。输出轴与消隙齿轮、被动齿轮连接处均设置弹性挡圈。设置输入齿轮2的一端为输入端，输入齿轮2与电机连接，另一端为输出端，输出轴通过传动装置与转台连接。
本发明工作原理如下：
减速器工作时，输入的端的输入齿轮2与第一被动齿轮31、第二被动齿轮41啮合并高速旋转，喷液口16将冷却油喷在齿轮啮合位置，为齿轮降温。第一排油口15可将冷却油排出并继续循环，防止搅油现象发生。输出端的消隙齿轮与惰轮5啮合处浸泡在冷却油中，通过注液口16与第二排油口17循环冷却液，保证冷却液可填充第二空间。
本发明的消隙工作原理如下：
减速器安装时，首先安装输入齿轮2、第一输出轴3与第二输出轴4，并使输入齿轮2分别与第一被动齿轮31、第二被动齿轮41啮合。施加外力转动第一输出轴3设有第一消隙齿轮32的一端，使第一输出轴3发生扭转的弹性形变，转动轴线为第一输出轴3的轴线。保持住第一输出轴3的扭转状态，放入惰轮5并与第一消隙齿轮32、第二消隙齿轮42啮合，去掉外力。此时由于齿轮全部处于啮合状态，即使去掉外力，第一输出轴3的弹性形变仍然不会完全复原，并通过齿轮传递给第二输出轴4，两个输出轴均处于轻微的弹性形变状态，弹性势能借由惰轮5使两个消隙齿轮具有反向转动的趋势，消除掉与惰轮5啮合连接处的缝隙，以及被动齿轮与输入齿轮2间的缝隙，达到消隙的目的。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种内部自冷却的双减速机，其特征在于：包括箱体（1）、输入齿轮（2）与两个输出轴，两个输出轴平行设置，且两个输出轴两端均分别设置被动齿轮与消隙齿轮，所述被动齿轮与输入齿轮连接，输出轴在两端齿轮之间于箱体（2）密封连接，将箱体（1）内空间分割为两个空间，分别为第一空间与第二空间，输入齿轮（2）与被动齿轮位于第一空间内，消隙齿轮位于第二空间内，第一空间与第二空间分别连接冷却液循环系统。
2.根据权利要求1所述的一种内部自冷却的双减速机，其特征在于：所述箱体（1）中部设有隔板（11），隔板（11）设有两个通孔（12），输出轴自通孔（12）内穿过，并通过密封圈（13）与隔板（12）连接。
3.根据权利要求1所述的一种内部自冷却的双减速机，其特征在于：所述输入齿轮（2）及输出轴均通过油封（18）与箱体（1）连接。
4.根据权利要求1所述的一种内部自冷却的双减速机，其特征在于：所述第一空间内连接两个喷液口（14）与第一排液口（15），所述喷油口（14）与第一排液口（15）与冷却液循环系统连接。
5.根据权利要求4所述的一种内部自冷却的双减速机，其特征在于：所述喷液口（14）为两个，分别对应两个被动齿轮与输入齿轮（2）的连接处。
6.根据权利要求1所述的一种内部自冷却的双减速机，其特征在于：所述第二空间内连接注液口（16）与第二排液口（17），所述注液口（16）与第二排液口（17）均与冷却液循环系统连接。
7.根据权利要求1所述的一种内部自冷却的双减速机，其特征在于：两个所述消隙齿轮均与惰轮（5）啮合连接，所述惰轮（5）的旋转轴线与输入齿轮（2）的旋转轴线平行或重合。
8.根据权利要求1所述的一种内部自冷却的双减速机，其特征在于：所述输入齿轮（2）与两个所述被动齿轮的传动比相同。
9.根据权利要求1所述的一种内部自冷却的双减速机，其特征在于：所述消隙齿轮通过多个螺钉连接在输出轴的轴肩。
10.根据权利要求1所述的一种内部自冷却的双减速机的消隙方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将输入齿轮与两个输出轴安装在箱体内，并使输入齿轮分别与两个被动齿轮啮合；
步骤2：固定一个输出轴与输入齿轮连接的一端，对另一端施加外力使其扭转；
步骤3：安装惰轮，使惰轮分别与两个消隙齿轮啮合，去掉外力。
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