CN1566725A - 大速比变速机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变速机构，现型的变速机构有很多种，能输出大功率、大速比的变速机构，结构较复杂。本发明提供一种结构简单、速比范围宽、效率高、经一级变速得到所需速比并可以传递大扭矩、大功率；主要由静齿轮、动齿轮、联体齿轮、联体齿轮支承架、壳体组成的大速比变速机构。联体齿轮二端是二个分度圆直径不相等的齿轮。当动力输入轴拖动联体齿轮上一端的齿轮在静齿轮上纯滚动时，联体齿轮二端齿轮分度圆上有不同的线速度。联体齿轮上与动齿轮啮合的齿轮使动齿轮产生对联体齿轮与静齿轮啮合端的相对速度。相对速度是决定大速比变速机构，速比的主要因素。而这一相对速度的大小取决于联体齿轮二端齿轮的分度圆直径差。

Description

大速比变速机构
技术领域  本发明涉及一种大速比变速机构，主要用于对原动力的变速。
背景技术  现型的变速机构很多，如利谐波齿轮减速，摆线减速等等，谐波齿轮减速可得到较大速比，谐波齿轮变速机构在其运动过程中，内齿轮需不断变形，对材料与加工工艺有较高的要求。摆线减速器，结构复杂生产成本高。现型的通常与底速电机联接的减速机构，使用多级齿轮变速，其外形尺寸与电机相仿甚至没有布置滚动轴承的空间，因此效率不高，不能制成大功率低速电机。
大速比变速机构是本发明为解决以上问题而设计。
发明内容  本发明的目的是提供一种结构简单、速比范围宽、效率高、经一级变速可得到所需速比并可以传递大扭矩、大功率的大速比变速机构。大速比变速机构，利用联体齿轮二端不同的模数或径节与不同齿数乘积的组合；得到二个分度圆直径差可为分数的二个齿轮。当动力输入轴拖动联体齿轮上一端的齿轮在静齿轮上纯滚动时，联体齿轮二端齿轮分度圆上有不同的线速度。联体齿轮上与动齿轮啮合的齿轮使动齿轮产生对联体齿轮与静齿轮啮合端的相对速度。相对速度是决定大速比变速机构，速比的主要因素。而这一相对速度的大小取决于联体齿轮二端齿轮的分度圆直径差。因联体齿轮上二端的二个分度圆直径差可为分数，故用这种方法可以得到大速比。这是一种可通过一级减速，得到所需要速比的，简单易行的方法。
附图说明  下面结合附图对本发明作详细说明：
图1是大速比变速机构的结构图又是图2的B-B剖视图
图2是图1的A-A剖视图
图3是图2的C-C剖视图
图中：壳体[1]、壳体密封圈[1a]、动齿轮[2]、动齿轮轴承[2a]、键槽[2b]、联体齿轮支承架[3]、支承架左轴承[3a]、左孔[3b]、右孔[3c]、键槽[3d]、支承架右轴承[3e]、联体齿轮[4]、轴承[4a]、轴[5]、静齿轮[6]、静齿轮密封圈[6a]、静齿轮固定圈[7]、螺栓[7a]。
具体实施方式  本发明的最佳实施例如图1所示：壳体[1]是一个长方体，沿长方体长度的中心线方向有三个同心孔。壳体[1]最小的孔上，有可安装壳体密封圈[1a]的槽，最小孔右侧孔的直径，与动齿轮轴承[2a]外环的外径相同。壳体[1]上最大孔的直径，与静齿轮[6]的外圆柱直径相同。壳体[1]右端面上有与静齿轮固定圈[7]联接的螺纹孔。动齿轮[2]是由大、小二圆柱叠加而成。动齿轮[2]上小圆柱外径，与动齿轮轴承[2a]内环的内径相等；动齿轮[2]左端有一个带键槽[2b]的孔。动齿轮[2]的大圆柱外径小于壳体[1]最大孔的直径。动齿轮[2]右端加工成内齿轮，并与联体齿轮[4]左侧齿轮相啮合。动齿轮[2]中间有一个可安装支承架左轴承[3a]的孔。联体齿轮支承架[3]由三个圆柱体叠加而成。联体齿轮支承架[3]左端圆柱体的直径，与支承架左轴承[3a]内环的内径相等。如图1、图2、图3所示：联体齿轮支承架[3]中间圆柱体的直径小于动齿轮[2]右端内齿轮及静齿轮[6]左端内齿轮的内径。联体齿轮支承架[3]上，有二个与中间圆柱体径向截面的二中心线对称的凹槽。联体齿轮支承架[3]中间的圆柱体上的每一个凹槽，与联体齿轮支承架[3]中间的圆柱体左、右二端面形成二道墙，这二道墙上各有二个在同一条中心线上的左孔[3b]和右孔[3c]，左孔[3b]和右孔[3c]中可安装轴[5]。左孔[3b]和右孔[3c]的中心线在图2的与B-B截面重合的平面上，并平行于联体齿轮支承架[3]中间圆柱体轴向的中心线。如图1所示：联体齿轮支承架[3]右端圆柱体的外径，等于支承架右轴承[3e]内环的内径。联体齿轮支承架[3]右端圆柱体上，有与电机联接的孔，并通过电机轴上的键；联接，联体齿轮支承架[3]右端孔内的键槽[3d]。联体齿轮[4]二端分别加工了二个齿轮。联体齿轮[4]这二端的齿轮是，利用不同的模数或径节与不同齿数的乘积的方法，加工出的，左、右二端分度圆直径不等的齿轮。联体齿轮[4]上与动齿轮[2]啮合端齿轮的模数，与动齿轮[2]的模数相同；与静齿轮[6]啮合端齿轮的模数，与静齿轮[6]的模数相同。联体齿轮[4]左、右二端孔中，均可安装轴承[4a]。轴[5]是一个直径等于，轴承[4a]内环内径的圆柱体。静齿轮[6]是，外圆直径与壳体[1]最大孔直径相同的圆柱体，在这一圆柱体左端有与联体齿轮[4]右端齿轮啮合的内齿轮。静齿轮[6]上内齿轮的右侧有可安装支承架右轴承[3e]的孔；静齿轮[6]最右端的孔上，加工有可安装静齿轮密封圈[6a]的槽。静齿轮[6]最右端的孔的直径，等于联体齿轮支承架[3]右端圆柱体的外径。静齿轮[6]的右端面上，有与静齿轮固定圈[7]联接的螺纹孔。静齿轮固定圈[7]是一个环形零件；在静齿轮固定圈[7]上加工有能通过螺栓[7a]分别与壳体[1]和静齿轮[6]右端螺纹孔联接的台阶孔。
装配时：将四个轴承[4a]分别装到二个联体齿轮[4]二端的孔中；将二个联体齿轮[4]，放到联体齿轮支承架[3]的二个凹槽中，通过联体齿轮支承架[3]上的二个左孔[3b]插入二个轴[5]，在轴[5]穿过联体齿轮[4]上，二个轴承[4a]的孔后，进入右孔[3c]，二个联体齿轮[4]被安装到联体齿轮支承架[3]上。联体齿轮支承架[3]、联体齿轮[4]被安装成一个，联体齿轮[4]可在联体齿轮支承架[3]上自由转动的整体。在联体齿轮支承架[3]左端圆柱、联体齿轮支承架[3]右端圆柱上，分别安装支承架左轴承[3a]、支承架右轴承[3e]；再将动齿轮[2]上可安装支承架左轴承[3a]的孔，安装到支承架左轴承[3a]外环上，联体齿轮[4]左端的齿轮，可以与动齿轮[2]右端的内齿轮正常啮合；将静齿轮密封圈[6a]安装到静齿轮[6]最右端孔的槽中，再将静齿轮[6]上可安装支承架右轴承[3e]的孔，安装到联体齿轮支承架[3]右端的支承架右轴承[3e]的外环上；联体齿轮[4]右端的齿轮可以与静齿轮[6]左端的内齿轮正常啮合。安装后动齿轮[2]、静齿轮[6]，成为包含联体齿轮支承架[3]、联体齿轮[4]的一个整体。在动齿轮[2]的小圆柱上，安装动齿轮轴承[2a]；在壳体[1]左端孔的槽内安装壳体密封圈[1a]。将动齿轮[2]、静齿轮[6]及，动齿轮[2]、静齿轮[6]所包含的联体齿轮支承架[3]、联体齿轮[4]、插到壳体[1]最大的孔中的同时，动齿轮轴承[2a]的外环被装到壳体[1]上，直径与动齿轮轴承[2a]外环的外径相同的孔中。通过螺栓[7a]，用静齿轮固定圈[7]、将静齿轮[6]、壳体[1]联接并固定在一起，即完成了对大速比变速机构的安装。
动力输入是通过联体齿轮支承架[3]右端的孔，及孔中的键槽[3d]与电机轴及电机轴上键的联接，使电机的转动拖动联体齿轮[4]右端的齿轮，并在静齿轮[6]上作纯滚动。由于联体齿轮[4]左、右二端齿轮有不同的分度圆直径，形成联体齿轮[4]左、右二端的齿轮分度圆上有不同的线速度。联体齿轮[4]左端齿轮，在动齿轮[2]右端内齿轮上纯滚动时，动齿轮[2]产生了对联体齿轮[4]右端齿轮的相对运动。这一相对运动速度大小主要取决于联体齿轮[4]左右二端齿轮的分度圆直径的差，因联体齿轮[4]左、右二端是通过对不同的模数或径节与不同齿数乘积的组合，可得到联体齿轮[4]左、右二端齿轮的分度圆直径差足够小的数值。联体齿轮[4]左、右二端齿轮的分度圆直径差是大速比变速机构速比大、小决定性因素。用这种方法只要可以作到联体齿轮[4]左、右二端齿轮的分度圆直径差足够小，经一级变速便可达到所需的动力输出的任何转速。动力的输出是通过动齿轮[2]左端的孔及孔中的键槽[2b]完成的。
直接将电机轴及电机轴上的键与联体齿轮支承架[3]右端的孔及孔中的键槽[3d]联接，并将静齿轮[6]与电机壳联接，可制成低速大扭矩电机。

Claims (1)

1、大速比变速机构主要由静齿轮、动齿轮、联体齿轮、联体齿轮支承架、壳体
组成，可以通过静齿轮与电机壳的联接、联体齿轮支承架与电机轴的联接，制成低速大扭矩电机，其特征在于：联体齿轮是一个左、右二端模数或径节不等的齿轮，联体齿轮与静齿轮啮合的一端的模数或径节，与静齿轮的模数或径节相同；联体齿轮与动齿轮啮合的一端的模数或径节与动齿轮的模数或径节相同；利用联体齿轮二端不同的模数或径节与不同齿数乘积的组合，得到二个分度圆直径差可为分数的二个齿轮。联体齿轮二端，二个齿轮二分度圆直径差的数值，是决定大速比变速机构动力输入端与动力输出端速比的最重要参数。
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