CN1145989A - 盘式共轭曲线滚珠减速器 - Google Patents

Abstract

一种盘式共轭曲线滚珠减速器，主要特征是，在由壳体及壳体盖组成的腔内至少装有一套共轭传动组件，共轭传动组件由主动盘、槽盘、滚珠、从动盘组成。首套组件的主动盘连接输入轴，末套组件的从动盘连接输出轴，槽盘与壳体固定连接，各组件之间首尾连接，输入轴、输出轴分别通过轴承支撑在壳体盖及壳体上。本发明具有同轴传动、体积小、重量轻，传动平稳、传动效率高的特点，作为一种传动机械可广泛用于各行各业。

Description

盘式共轭曲线滚珠减速器

本发明涉及一种通用机械领域中的减速器，特别是一种利用滚珠进行传动的滚珠减速器。

现有的减速器有齿轮减速器，其主要缺点：(1)零件多机器笨重，不能同轴传动；(2)传动过程为脉动，不平稳。

本发明的目的是提供一种所用零件少、体积小、重量轻、同轴传动且无脉动的盘式共轭曲线滚珠减速器。

本发明是基于以下原理设计的：利用一组滚珠，在一对有共轭关系的曲线滚道上运行，通过带径向条孔的槽盘对滚珠的周向约束，而使曲线滚道所在的两个盘形构件形成转角差，实现减速的目的。由于采用滚珠做为传动媒体，其动载过程既有滚动，也有部分滑动，所以其传动效率是较高的，且传动平稳无脉动。

本发明的目的是这样实现的：在由壳体和壳体盖组成的腔内至少装有一套共轭传动组件；共轭传动组件由主动盘、槽盘、滚珠、从动盘组成，主动盘与从动盘相对的面上分别开有不同周期的共轭曲线滚道，槽盘上有径向条孔槽，滚珠安放在槽盘的条孔槽内并同时含在主动盘和从动盘的共轭曲线滚道内；第一套共轭传动组件的主动盘与输入轴固定连接，最后一套共轭传动组件的从动盘与输出轴固定连接，槽盘与壳体固定在一起，两套共轭传动组件之间首尾相连接，输入轴、输出轴分别通过轴承支撑在壳体盖及壳体上。

本发明的目的还可以下述方式实现：两套共轭传动组件之间首尾相连的方式为，由前一从动盘与后一主动盘结合为一体的中间盘连接。

在输入轴与输出轴之间装有同心轴，同心轴与输入轴、中间盘、输出轴之间的摩擦面上装有滑动轴承。

主动盘上共轭曲线滚道为内外两条相同周期的共轭曲线滚道，与此对应，从动盘上的共轭曲线滚道也为内外两条相同周期的共轭曲线滚道。

槽盘上径向条孔槽的两侧面为与滚珠曲率相同的凹曲面。

槽盘与壳体是由定位键来固定在一起的。

本发明具有如下优点：(1)零件少、体积小、重量轻、结构紧凑，同轴传动，在同样减速效果的情况下，体积是齿轮减速器的1/3以下，重量是其1/2至1/3，便于机械设备及加工生产线的传动布局。(2)传动平稳、柔顺，无脉动情况。由于多个滚珠每时每刻均处在不同的受力状态下，因而不可能出现象齿轮传动中的脉动现象。(3)具有较高的传动效率。从传动机理上看本机滚珠为传动媒体，以滚珠的滚动传动为主，大大降低了传动阻力，提高了传动效率，据测当减速比i＜10时，传动效率η＝0.92～0.90，可与齿轮减速器媲美，而当i＞64时，η＝0.64～0.60高于蜗轮蜗杆减速器。

下面结合附图作详细说明：

图1三级减速器结构示意图；

图2单级减速器结构示意图；

图3单周期曲线滚道盘；

图4五周期曲线滚道盘；

图5八周期曲线滚道盘；

图6槽盘。

参见图1，该图为本发明的一个实施例，它为三级(三套共轭传动组件)盘式共轭曲线滚珠减速器。壳体10和壳体盖2组成减速器的外壳，其内安装有三组共轭传动组件。第一套共轭传动组件的主动盘4通过键与输入轴1固定连接，最后一套共轭传动组件的从动盘8通过键与输出轴9固定连接，三个槽盘5通过定位键11与壳体10固定，因此在壳体内侧面和槽盘的外圆侧面上至少分别开有一个键槽，定位键插入其内连接固定两者。各个共轭传动组件之间，前一从动盘与后一主动盘固定连接，为节约材料可直接将二者做成一个盘，在两面分别开出共轭曲线滚道，即由中间盘7作为两者的结合体。输入轴1、输出轴9分别通过轴承3支撑在壳体盖2和壳体10上，为安装方便可以在两轴承上加装轴承盖并予以密封。为保证多级传动各盘之间保持同心，可在输入轴和输出轴之间增加一个同心轴12，同心轴12与输入轴、中间盘及输出轴之间摩擦面上安装滑动轴承13。

参见图1、图3、图4、图5、图6，共轭传动组件由主动盘4、槽盘5、滚珠6和从动盘8组成，主动盘与从动盘相对的面上分别开有不同周期的共轭曲线滚道，主动盘上的共轭曲线的周期数与从动盘上的共轭曲线的周期数之比决定共轭传动组件的传动比，因此作为减速使用时，主动盘的共轭曲线周期数应少于从动盘上的共轭曲线周期数，一般主动盘共轭曲线滚道选用单周期正弦曲线，从动盘选用2--10周期正弦曲线。根据盘的直径大小，共轭曲线滚道可以是单一滚道，也可是两个或两个以上的多滚道，这样传动时力的分布更均匀，传动更加平稳。同一个盘上的多滚道共轭曲线应为相同周期数的。槽盘位于主动盘与从动盘之间，槽盘上开有径向条孔槽，滚珠安放在槽盘的条孔槽内并同时含在主动盘和从动盘的共轭曲线滚道内，运动时滚珠受到槽盘上的条孔槽的周向约束，只能在条孔槽内做径向滚动或滑动，并同时沿主动盘、从动盘上的共轭曲线滚道滚动或滑动。为改善滚珠的受力状况，可将槽盘上的条孔槽的两侧面由平面改为与滚珠曲率相同的凹曲面，使滚珠沿条孔槽运动时由点接触改为线接触。

参见图2，该图为本发明的又一实施例。它是单级盘式共轭曲线滚珠减速器，也是最简单的一种。它只有一套共轭传动组件，主动盘4通过螺纹连接方式固定在输入轴的凸缘上，从动盘8也通过螺纹连接方式固定在输出轴的凸缘上，没有同心轴12及滑动轴承13。

Claims (6)

1、一种盘式共轭曲线滚珠减速器，其特征在于：在由壳体(10)和壳体盖(2)组成的腔内至少装有一套共轭传动组件，共轭传动组件由主动盘(4)、槽盘(5)、滚珠(6)、从动盘(8)组成，主动盘与从动盘相对的面上分别开有不同周期的共轭曲线滚道，槽盘上有径向条孔槽，滚珠安放在槽盘的条孔槽内并同时含在主动盘和从动盘的共轭曲线滚道内；第一套共轭传动组件的主动盘与输入轴(1)固定连接，最后一套共轭传动组件的从动盘与输出轴(9)固定连接，槽盘与壳体(10)固定在一起，两套共轭传动组件之间首尾相连接，输入轴(1)、输出轴(9)分别通过轴承(3)支撑在壳体盖及壳体上。

2、根据权利要求1所述的盘式共轭曲线滚珠减速器，其特征在于：两套共轭传动组件之间首尾相连的方式为，由前一从动盘与后一主动盘结合为一体的中间盘(7)连接。

3、根据权利要求1或2所述的盘式共轭曲线滚珠减速器，其特征在于：在输入轴(1)与输出轴(9)之间装有同心轴(12)，同心轴与输入轴(1)、中间盘(7)、输出轴(9)之间的摩擦面上装有滑动轴承(13)。

4、根据权利要求1所述的盘式共轭曲线滚珠减速器，其特征在于：主动盘(4)上共轭曲线滚道为内外两条相同周期的共轭曲线滚道，与此对应，从动盘(8)上的共轭曲线滚道也为内外两条相同周期的共轭曲线滚道。

5、根据权利要求1所述的盘式共轭曲线滚珠减速器，其特征在于：槽盘上径向条孔槽的两侧面为与滚珠曲率相同的凹曲面。

6、根据权利要求1所述的盘式共轭曲线滚珠减速器，其特征在于：槽盘(5)与壳体(10)是由定位键(11)来固定在一起的。

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