CN2221123Y - 双环减速器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种高效大传动比、小体积的机械传动装置,其传动原理是少齿差行星传动,在结构上将一般行星传动中的行星轮分解为与太阳轮啮合的齿轮和与内齿圈合的传动环,通过双曲轴联接在一起并共同支承在行星架上,输出轴既可以是内齿圈,也可以是行星架直接输出。双环减速器的齿轮均为渐开线圆柱齿轮,内啮合齿轮对的齿差数可以为1,在一定条件下可在输入轴与输出轴有少许交角情况下减速传动。相同体积情况下,双环减速器比谐波齿轮减速器的传动比大得多。

Description

双环减速器
本发明涉及一项大传动比的机械变速装置。
在传统的减速装置中,蜗轮蜗杆传动结构简单,传动比大,但效率低;行星传动效率较高,传动比大,但其结构复杂;在现代的减速装置中,三环减速器和谐波减速器实现了大传动比、高效率及多点啮合的少齿差传动。但是,前者由于结构上固有的特点而不能实现小型化、微型化;而后者则因为需要专门的加工、检测设备而使之不能广泛应用;并且两者的齿差数必须是2或3的整倍数,这实际上是浪费了少齿差传动所能达到的传动比。
本发明的目的是使机械变速装置体积小、传动比大、传递功率大、效率高并且结构简单、制造容易、应用范围广。
本发明的基本原理是平行四边形机构驱动的少齿差齿轮传动。现有的少齿差行星齿轮减速器一般没有行星架,并且通常需要专门的输出机构。本发明的特点是一对双曲轴支承在行星架上,传递行星架与行星轮之间的动力;行星架支承于内齿圈上,使得输出轴既可以是内齿圈,亦可以是行星架。前者行星轮作平动,后者行星轮作平面运动。传动机构为平行四边形机构,行星轮与行星架构成平行四边形的一对边,两双曲轴构成另一对边。当把行星架固定作为机架使行星轮作平动时,还可将行星轮制成内齿轮,低速轴制成轴齿轮输出动力。这时的行星轮已失去原有意义,故称为传动环。本发明有两片传动环,谓之双环减速器。
本发明与传统的减速器相比,采用了双传动环、双曲轴结构,曲轴上的偏心轴成180度对称布置(偏心量为两内啮合齿轮的实际中心距),实现了力平衡,但曲轴轴承上仍有力偶。两个双曲轴的结构可以在行星架作为机架时使传动环的运动不依赖内齿圈,这样将齿轮修缘后可以在输入轴、输出轴有一定偏角的情况下减速传递动力。双环减速器的两曲轴均为主动轴,因此消除了平行四边形机构的死点。双环减速器的曲轴布置在内齿圈内,这样可以使减速器的体积更小,实现小型化、微型化。由于内齿轮与传动环为双环少差内啮合,当齿廓发生弹性变形之时,形成多齿啮合,所以传动平稳,传递的功率大,过载能力强。当内齿圈固定时,行星架直接输出转矩,取消了一般少齿差行星减速器都有的输出机构,因而结构更为简单,传动效率更高。双环减速器的齿轮均采用渐线直齿圆柱齿轮,其传动效率高而不需要特殊的加工、检测设备,一般的机加厂都能进行加工,并且只用了两片传动环,因而装配也非常方便,所以能够得到广泛应用。双环减速器的太阳轮还可以直接安装在电机轴上,而将减速器直接套装在电机上,成为电动减速器。
说明书附图为本发明的一种实用双环减速器的具体结构1∶1割视图,其传动比为200,齿轮均为渐开线直齿圆柱齿轮,模数为1mm,内齿轮齿数为100,传动环齿数为99,减速器的外形尺寸为φ150mm×90mm。
以下将结合附图对本发明作进一步的详细描述。
如说明书附图所示,该种双环减速器的输入轴是轴齿轮(1),它是行星传动的太阳轮,行星轮分解成为与太阳轮(1)啮合的齿轮(2)及与内齿圈(3)啮合的传动环齿轮(4),它们之间通过双曲轴(5)联接,双曲轴(5)支承在行星架(6)上,传动环齿轮(4)与内齿圈(3)是少差传动。双环减速器的输出轴既可以是内齿圈(3),亦可以是行星架(6),其传动比略有不同,而转向正好相反。当行星架(6)固定时,行星轮(2)在太阳轮(1)的驱动下作定轴转动,并通过键联接使双曲轴(5)同速转动;传动环(4)在两个双曲轴的偏心轮(5)的带动下作平动,并且驱动与之啮合的内齿圈(3)转动而输出动力,内齿圈(3)即是输出轴。当内齿圈(3)固定时,行星架(6)即是输出轴,此时行星轮(2)既在太阳轮(1)的驱动下绕自己的轴线转动,又在行星架的带动下围绕太阳轮(1)的轴线转动。内齿圈(3)用轴承(7)支承在行星架(6)上。行星架(6)旋转轴线与输入轴的轴线同轴。
当内齿圈作为输出轴时,传动比为:i=-(Z2/Z1)×(Z3/(Z3-Z4))当行星架作为输出轴时,传动比为:i=(Z2/Z1)×(Z3/(Z3-Z4))+1式中,Z1、Z2、Z3、Z4分别为输入轴齿轮、行星齿轮、内齿轮及传动环齿轮的齿数。齿差数(Z3-Z4)可以为1,亦可以为其它正整数。

Claims (3)

1.一种按少齿差啮合原理及行星传动原理工作的减速传动装置,其特征在于具有一个及一个以上的太阳轮(1);两个及两个以上的齿轮(2);一个及一个以上的内齿轮(3);两个及两以上的传动环(4);两个及两个以上的双曲轴(5);一个及一个以上的行星架(6);其齿轮(2)、传动环(4)、双曲轴(5)组合在一起共同支承在行星架(6)上,行星架(6)的旋转轴线与输入轴和输出轴同轴;
2.根据权利要求1所述的传动装置,其特征是包括太阳轮(1)支承于行星架(6)上及太阳轮(1)支承于原动机轴上;
3.根据权利要求1、2所述的传动装置,其特征是包括输出轴是行星架(6)及输出轴是内齿轮(3)。
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