CN110296202A - 用于家用电器的行星齿轮式减速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于家用电器的行星齿轮式减速器，至少其第一级游星齿轮是由塑料制成的，以在其操作过程中降低噪声级别。为了减轻部件的制造的不精确性所引起的振动，所述在齿冠和壳体之间放置一个弹性元件，其变形可以补偿齿冠在径向方向上的可能的位移。所述弹性元件可与所述壳体成一体。这可以是由塑料制成的不同形状和尺寸的凸起部，从而在靠近所述壳体的与所述齿冠直接相邻的内表面上，形成比较柔软的区域。为提高减速器输出接头的适应性，接纳装置连接到所述减速器的最后一级齿轮架，并可能在任何径向方向上，与轴线有某种程度的偏差，并且可能偏差会形成某种角度。

Description

用于家用电器的行星齿轮式减速器

技术领域

所要求保护的技术方案涉及家用电器，即涉及由电驱动装置组成的用于家用电器的行星齿轮式减速器。

背景技术

已知用于家用电器的电驱动装置，其包括用于降低发动机转速并提高输出轴上的扭矩的减速器。

在大多数情况下，这种减速器是齿轮式的，采用蜗杆或皮带传动，或它们的组合。

已知例如家用电器减速器-201520108653.1(2015年2月13日)或中国专利文献，申请号：201620014276.X(申请日：2016年1月5日)。

这种减速器的缺点是相互作用的齿轮(蜗杆)的接触面积小，因此在操作期间损失增大。此外，如果齿轮(尤其是第一级的齿轮)是由金属制成的，则机构的噪声增大。

已知具有皮带传动的减速器–俄罗斯专利公开号：RU2010066C1，(申请日：1991年3月29日)。

这种减速器的缺点是皮带传动的可靠性(资源)低。

所提及的减速器的共同缺点是机构的开放或半开放式构造，这会导致填充的油脂的污染、齿轮的相配合的工作表面的污染。

已知用于家用电器(电钻、食品机械的动力部件)的行星齿轮，中国专利文献，申请号：201621417011.0(申请日：2016年12月22日)，没有所述缺点。

该文件建议将减速器放在噪声和振动吸收垫上。

这种减速器的缺点是在运行期间的噪声和振动吸收不足。

已知根据中国专利文献，申请号：201610359787.X(申请日：2016年5月 27日)的减速器，其中，在行星齿轮减速器中，噪声级由于减速器被完全置于防噪声壳体内而降低。该装置的缺点是在家用电器领域使用不方便。

发明内容

所要求保护的解决方案的技术结果是减速器运行期间的噪声降低。

另一个技术结果是减少振动，包括减速器与外部装置-带有另一最终执行装置的安装件的连接接头处的应力的降低。

所要求保护的解决方案的目的是为了获得具有低振动且低噪声特性的电驱动装置，与使用低噪声电动机的同时，将获得低噪声且低振动的家用电器。

另一个目的是提高减速器的输出接头对接纳可连接安装件的输入轴的适应性。

另一个目的是获得生态友好型结构，在其生产过程中，最大限度地使用回收材料，并且在操作和运转期间，将最大限度地减少对周围环境的损害。

所要求保护的技术结果是通过使用行星齿轮减速器来实现的，至少其第一级游星齿轮是由塑料制成的，以在其操作过程中降低噪声级别。

为了降低噪声级别，齿轮的全部或部分可以是斜齿的。

为了减轻部件的制造的不精确性所引起的振动，所述在齿冠和所述壳体之间放置一个弹性元件，其变形可以补偿齿冠在径向方向上的可能的位移。

所述弹性元件可以在壳体中制成(是其组成部分)。这可以是由塑料制成的凸起部，从而在靠近所述壳体的与齿冠直接相邻的内表面上，形成比较柔软的区域。

为提高减速器输出接头对接纳可附接安装件的所述输入轴的适应性，接纳装置(在某些情况下-带有内六角孔)连接到减速器的最后一级齿轮架，并可能在任何径向方向上，与轴线有某种程度的偏差，并且可能偏差会形成某种角度。

附图说明

图1示出了减速器的组装示意图。

图2示出了减速器的截面图。

图3、4示出了壳体内的阻尼元件的位置。

图5a示出了在减速器的塑料壳体内侧上的凸起部形式的阻尼元件的实施方式。

在5b处，示出了图5a中的阻尼元件与齿冠的相互作用。

图6a、6b示出了用于降低壳体材料的硬度以增强与齿冠相互作用的区域的阻尼特性的方法。

图7a、7b、9示出了为了在与齿冠的相互作用界面处获得壳体材料的不同程度的刚性，而采取的凸起部形状和空隙位置的可能变化。

图8示出了弹性插入件形式的阻尼元件的实施方式，所述弹性插入件由与壳体相同或不同的材料制成。

图10示出了另一种材料的弹性插入件形式的阻尼元件的实施方式。

所采用的标记

1-前盖。

2-输出装置的保护性插入件。

3-第三级齿轮架。

4-第三级游星齿轮。

5-第三级齿冠。

6-减速器壳体。

7-第二级齿轮架。

8-第二级游星齿轮。

9-第二级齿冠。

10-第一级齿轮架。

11-第一级游星齿轮。

12-第一级齿冠。

13-后盖。

14-电动机轴上的齿轮。

15-阻尼元件。

具体实施方式

所要求保护的技术结果是由于下面给出的若干措施而实现的。在所要求保护的行星齿轮减速器中，至少其第一级游星齿轮是由塑料制成的，以在其操作过程中降低噪声级别。

齿轮的第二级也由塑料制成。齿轮的后续级的旋转速度低，并且负荷比较大，因此，它们由金属制成是比较合理的。

为了改善向接触点供给油脂，金属齿轮可通过粉末烧结制成，从而获得对油脂而言宽松、且可渗透的结构，而不会牺牲强度。

为了降低噪声级别，全部或部分齿轮级可以是斜齿的。

为了减轻部件的制造的不精确性所引起的振动，所述在齿冠和所述壳体之间放置一个弹性元件，其变形可以补偿齿冠在径向方向上的可能的位移。

所述弹性元件可以在壳体制中成(是其组成部分)。

这可以是由塑料制成的凸起部，例如，三角形、矩形或其他形状。

在靠近所述壳体的与齿冠直接相邻的内表面上，可能形成局部的比较弹性的(柔软)的区域。弹性(柔软)区域可以通过形成不同形状和不同横截面尺寸的通道、形成气泡(起泡)形式的空隙、喷涂比壳体材料较软的塑料涂层等来实现。

为减少由减速器输出装置和可更换安装件的输入轴(尾杆)之间的不同轴度所引起的振动，以及提高减速器的输出接头的对接纳可附接安装件的所述输入轴(尾杆)的适应性，接纳装置(在这种特定情况下-带有内六角孔)连接到减速器的最后一级齿轮架，并可能在任何径向方向上，与轴线有某种程度的偏差，并且可能偏差会形成某种角度。

这允许在安装件与减速器对接时不需要施加额外的努力即可接纳可更换安装件(例如，绞肉机)的输入轴。并且还可以降低减速器与安装件的对接处的振动和噪声，以避免在减速器输出装置和安装件的输入轴的轴线不吻合的情况下，减速器的部件过早损坏。

所要求保护的装置(行星齿轮减速器)的结构的原则性实施方案是根据在生产、利用中以及最主要的是在运转时获得较高效率的理念而选择的。

分析了几种不同原则性方案的减速器，每种方案都有几种变化。在表1中汇总了所考虑的关键参数的数据。

图1示出了不同方案的减速器参数对照表。

在表1中，采用了下列字母符号。

G-指标的权重、重要性

E-具体产品符合技术规范特定要求的程度。

G×E-某一位置的一般性指标。

然后，将指标G×E求和，获得每一种技术方案的最终指标。

从表中可以看出，对于选定的评价指标而言，与皮带-齿轮式传动相比，只有行星齿轮传动未给出最大获胜指标。然而，如果进一步将生态、卫生、外形尺寸和一系列其他指标如在轴承上的总损耗、接触表面上的负荷考虑在内，所述行星齿轮减速器显著优于其他类型。

减速器组装方式如下(图1、2)。

如果阻尼元件制成单独的部件，则将阻尼元件或一组阻尼元件插入壳体6 中。

将保护盖2压入第三级齿轮架3中。安装游星齿轮4和齿冠5。

将所得到的组合件插入壳体6中，并用前盖1封闭。

组装第二级。将游星齿轮8和齿冠9安装在第二级齿轮架7中。将所得到的组合件插入壳体6，用第三级连接。

组装第一级。将游星齿轮11和齿冠12安装在第一级齿轮架10中。将所得到的组合件插入壳体6，用第二级连接。

里面放入油脂。

关闭后盖。固定。用螺钉将每个盖子与壳体拧紧。

降噪的工作原理如下。

电动机轴上的主动齿轮14将旋转传递到由塑料制成的游星齿轮11。

减速器的第一级高速运转，因此可产生最大的噪声和振动。塑料齿轮大大抑制了噪声。

当齿轮(太阳齿轮、游星齿轮和齿冠)工作时，可能由于配合部件(齿轮、轴、轴承)制造中的不准确而引起振动。振动相互作用、叠加并抵消。总振动通过一个阻尼元件或多个阻尼元件传递到壳体。阻尼元件可抑制振动和噪声。

在所述减速器的实施方案中，阻尼元件在壳体内的布置在图3、4中示出。在这种情况下，凸起形式的阻尼元件模制在塑料壳体的内侧。

为了获得实现所要求保护的构造(部分带有金属元件，部分带有塑料元件)、所要求保护的功用(家用的)、要求的噪声水平、重量和外形尺寸等因素的减速器所需的阻尼水平，对各级齿冠所依赖的阻尼元件的不同构造方案进行了性能、劳动消耗、工艺性、成本及其他若干因素的评估研究。

结果，发现图5a、5b所示的构造方案，在构造上比其他的更简单，但阻尼特性不太稳定，并且组装稍复杂。对于每个特定阻尼特性变化(力x位移)，必须根据外壳材质的特性，选择几何参数和跟踪凸起的频率。

还研究了用于局部降低壳体材料硬度，以增强与齿冠相互作用区域的阻尼特性的方法(参见图6a、6b)。

这些方法显示出刚性对材料中空隙的数量和尺寸的依赖性的更稳定的特征。但是，在生产中实施这种结构的构造要困难得多。

研究了为了在与齿冠相互作用的边界处获得不同程度的壳体材料刚度，而采取的各种凸起部形态及其圆周分布的频率、不同尺寸的空隙在凸起部中的分布情况。(参见图7a、7b、9)。结果表明，改变所述壳体的内侧上的凸起的形状和尺寸，以及频率，可以更有预见性地获得必要的刚度/阻尼级别。这些结构在组装简便性方面表现出可接受的指标。在凸起部上形成空隙是一个困难的因素。

图8示出了弹性插入件形式的阻尼元件的实施方式，所述弹性插入件由与壳体相同或不同的材料制成。这种解决方案最容易生产。通过选择插入波数、厚度以及插入材料的硬度和弹簧特性来选择刚度。易于组装-令人满意。

图10示出了另一种材料的弹性插入件形式的阻尼元件的实施方式。在该实施方案中，阻尼特性完全取决于所使用的材料。易于组装-令人满意。

减速器输出装置在连接轴的同轴度方面有一定偏差，且有一定角度偏差的情况下可以正常工作。

这可以以任何已知的方式实现，例如以联轴节或铰链的形式，或其组合。

在特定情况下，并作为一个优选实施方案，该功能是通过在减速器2出口与安装件入口的对接处保证有0.1-0.5毫米范围内的径向间隙来实现的。该值超过了配合装置的制造精度，因此可以补偿不同轴度。同时，这样的间隙将允许足够的角度位移自由度。

减速器在工业上适用，因为所有的部件尽可能是统一的，可以在大批量生产的情况下在工业设备上制造。

Claims (7)

1.一种用于家用电器的行星齿轮式减速器，其由一级或多级组成，其中的每一级都包括安装在大体圆柱形的壳体上的太阳齿轮、游星齿轮、游星齿轮齿轮架、齿冠，在所述壳体两端用盖子封闭，所述盖子有孔，一个孔用于电动机的输入轴，另一个孔用于动力输出，

其特征在于，在所述壳体的内表面和每个所述齿冠之间有弹性元件，其允许所述齿冠在工作期间在径向方向上移动。

2.根据权利要求1所述的用于家用电器的行星齿轮式减速器，其特征在于，所述弹性元件采取所述壳体和所述齿冠之间的弹性插入件的形式。

3.一种用于家用电器的行星齿轮式减速器，其由一级或多级组成，其中的每一级都包括安装在大体圆柱形的壳体上的太阳齿轮、游星齿轮、游星齿轮齿轮架、齿冠，在所述壳体两端用盖子封闭，所述盖子有孔，一个孔用于电动机的输入轴，另一个孔用于动力输出，

其特征在于，周边的每个所述齿冠都支撑在所述弹性元件上，所述弹性元件允许所述齿冠在工作期间在径向方向上移动。

4.根据权利要求3所述的用于家用电器的行星齿轮式减速器，其特征在于，所述弹性元件以相同或不同的材料，以一组弹性元件的形式，模制在所述壳体的内侧。

5.根据权利要求1或3所述的用于家用电器的行星齿轮式减速器，其特征在于，至少第一级游星齿轮由塑料制成。

6.根据权利要求5所述的用于家用电器的行星齿轮式减速器，其特征在于，还包括用于最后一级齿轮架的联接到可附接装置(可附接安装件)的轴的转接器。

7.一种用于家用电器的行星齿轮式减速器，其由一级或多级组成，其中的每一级都包括安装在大体圆柱形的壳体上的太阳齿轮、游星齿轮、游星齿轮齿轮架、齿冠，在所述壳体两端用盖子封闭，所述盖子有孔，一个孔用于电动机的输入轴，另一个孔用于动力输出，并且最后一级配有连接外部装置的转接器，其特征在于，所述转接器固定在最后一级齿轮架上，并允许径向方向移动和角度偏差。