CN2242998Y - 偏心单行星轮双联减速器 - Google Patents

Abstract

偏心单行星轮减速器是少齿差新型机械减速器。偏心单行星轮双联减速器是以在输入轴上固定的偏心套推动两个结构相连的行星轮，沿固定内齿轮和输出内齿轮轨迹，作双向啮合运动取得高减速比输出的传动结构体系。偏心单行星轮双联减速器为克服以往减速器加工件多、体积大、传动比小、噪音大等问题，突出简化了传动结构，达到了体积小、传动比大、磨损小、噪音小、寿命长的要求，能够满足各种工业场合需要。

Description

偏心单行星轮双联减速器

偏心单行星轮双联减速器是一种具有轨道的传送旋转运动的齿轮传动装置。

在现有的“少齿差行星传动减速器”结构中，其太阳轮、行星轮和内齿圈最少形成四个以上的啮合点，设计中其结构和齿轮齿数的选择必须同时满足传动比及装配条件、同心条件和邻界条件。这就在一定程度上限制了传动比的提高，体积的减小和使噪音、磨损降至最低限度。已有技术90105598.0号凸轮波滚减速器，在结构上由于存在数量较多的窗口及滚动件，使之在生产和装配中难以保证实现一致高精度，从而不易实施。

本实用新型的目的在于克服上述减速器的滚动件与栅轮窗孔产生磨损且加工精度要求极高及难以实现大批量生产的缺点，从而提供一种啮合点最少、效率最高、无齿轮传动中冲击力的，磨损最小、噪音最低的，加工件少、易于加工装配的，单级传动比大、承载力高的适于各种转速输入的通用机械减速装置。

本实用新型如附图所示。它由输入轴件1、偏心套件2、双联行星轮件3、固定内齿轮件4、输出内齿轮件5和输出轴件6组成。并且Za₁为双联行星轮件3上与固定内齿轮件4相啮合的一联外齿轮的齿数，Za₂为双联行星轮件3上与输出内齿轮件5相啮合的另一联外齿轮的齿数，Zb₁为固定内齿轮件4的齿数，Zb₂为输出内齿轮件5的齿数，Da₁为双联行星轮件3上与固定内齿轮件4相啮合的一联外齿轮的节圆直径，Da₂为双联行星轮件3上与输出内齿轮件5相啮合的另一联外齿轮的节圆直径，Db₁为固定内齿轮件4的节圆直径，Db₂为输出内齿轮件5的节圆直径。

偏心单行星轮双联减速器的工作原理是：当输入轴件1以任一方向旋转时将带动偏心套件2以相同速度同方向旋转。由于偏心套件2外圆与双联行星轮件3的节圆同轴，输入轴件1与固定内齿轮件4节圆同轴(亦与输出内齿轮件5节圆同轴)，因而双联行星轮件3在偏心套件2作旋转运动时，偏心套件2将把双联行星轮件3上一联齿轮的齿逐次推入与机壳相联的固定内齿轮件4的齿中，而双联行星轮件3上另一联齿轮的齿也将同时嵌入与输出轴件6相连的输出内齿轮件5的齿中，使双联行星轮件3沿固定内齿轮件4内齿做与输入轴件1同向公转，此时，双联行星轮件3与输出内齿轮件5啮合的齿在双联行星轮件3与固定内齿轮件4啮合的齿的制约下，把与输入轴件1同向旋转的速度传递到输出内齿轮件5上，从而使输出内齿轮件5得到与输入轴件1同向旋转的速度，与此同时，在齿差(Zb₁＞Za₁)的作用下，偏心套件2每旋转一周，双联行星轮件3将反向自转一个Zb₁-Za₁的齿差角度，从而使输出内齿轮件5得到一个与输入轴件1反向旋转的速度，这样输出内齿轮件5就得到与输入轴件1旋转方向同向和反向两种旋转速度的合成。其最终输出的旋转方向是由上述两组啮合齿轮的传动比的大小来决定。传动比大的一组的输出旋转方向，就是最终输出旋转方向。当两组啮合齿轮的齿数分别为Za₁、Zb₁和Za₂、Zb₂时，其传动比的计算公式如下： $i=\frac{Z{b}_2\×Z{a}_1}{(Z{b}_2-Z{a}_2){\mathrm{Za}}_1-({\mathrm{Zb}}_1-{\mathrm{Za}}_1){\mathrm{Za}}_2}$

在实际设计中，为了传动的平稳，有较小的磨损和得到大的传动比，多将Zb₁与Za₁的齿数差和Zb₂与Za₂的齿数差通常选在≥1和≤1/3Zb₁(或Zb₂)之间，并同时满足两组内啮合齿轮的传动条件。

即满足：(1)Za₁≥2/3Zb₁或Za₂≥2/3Zb₂

        (2)Db₁-Da₁＝2m+A或Db₂-Da₂＝2m+A

其中m为齿轮的模数，A为两组啮合齿轮中任一组在啮合点直径方向上的齿顶间隙。一般当设计传动比较大时，A较小，但应大于0.5毫米，传动比较小时，A较大，但应不大于(Db₁-Da₁)-2m或(Db₂-Dm₂)-2m，设计中模数m的大小，由传递的扭矩及减速装置的体积决定。一般齿轮模数m可选0.4mm～50mm之间的任何模数标准值，本实用新型齿轮的齿廓可以是渐开线型，也可以是圆弧齿轮或摆线针齿轮等。

本发明有以下特点：

1、采用内啮合少齿差传动，提高了承载能力。

2、偏心套带动行星轮与内齿轮摆动啮合，传动平稳可靠，噪音小，磨损小，效率高，寿命长。

3、输入轴与输出轴在同一轴线上，结构简单、紧凑，在减速比和输出扭矩相同情况下，可制成体积最小的减速器，且重量轻，对材料无特殊要求，性能价格比高。

4、本减速器可制成一级、二级或多级减速器，适用于轻工、冶金、矿山、运输、交通、建筑、石油、化工等需要减速机的场合。

5、加工制作容易，维修操作简单。

附图为偏心单行星轮双联减速器剖面图。

实施例：

例1：某减速器，传递扭矩为100N·M要求减速比达到290∶1。

根据强度要求，选40Cr调质钢作为齿轮制作材料，选齿轮模数为1mm，齿宽10mm，经强度验算其₁＝1255N/mm选Zb₁＝100，Za₁＝97，Zb₂＝90，Za₂＝87，则偏心距为1.5mm，传动比i＝291。

即当输入轴件1每旋转一周时，偏心套件2推动双联行星轮件3上一联齿轮的齿沿固定内齿轮件4的齿啮合旋转100个齿(固定内齿轮件4的齿与机壳固定不动)，即反向旋转3个齿。与此同时，双联行星轮件3上的另一联齿轮，在偏心套件2的推动下，每旋转一周与输出内齿轮件5的齿啮合旋转87个齿，即同向推动输出内齿轮件5同向旋转3个齿。此时双联行星轮旋转速度的合成，即为：3/87-3/97＝(291-261)/(87×97)折合到输出轴件6上的转速有：

1/87∶1/90＝30(87×97)∶n

n＝30/(90×97)＝1/291＝i

也就是当输入轴件1每旋转一周，输出轴件6旋转1/291周。

例2：某减速器需传递扭矩100KN·M，要求减速比达到60以上。

根据强度要求，选40Cr调钢为齿轮材料，选齿轮模数为20mm，齿宽80mm，经强度验算合格，选Zb₁＝50，则Db₁＝1000mm，Da₁＝940mm，Za₁＝47，Zb₂＝40，Za₂＝37，传动比i＝62.6。

其传动原理与上例相同。

Claims (4)

1、一种输入与输出在同一轴线上的，少齿差偏心单行星轮双联减速器，由输入轴、偏心套、双联行星轮、固定内齿轮、输出内齿轮和输出轴组成，其特征在于在输入轴上固定的偏心套的外径，通过轴承与两个结构相连的行星轮内径相联且同心，两个结构相连的行星轮外齿分别与固定在机座上的内齿轮和与输出轴相联的另一联输出内齿轮相啮合，同时，固定在机座上的内齿轮轴心线与输出内齿轮的轴心线，和输出轴或输入轴轴心线共轴。

2、据权利要求1所述的减速器，其特征在于双联行星轮件3为双联外齿轮。

3、据权利要求1和2所述的减速器，其特征在于Zb1与Za1的齿数差和Zb2与Za2的齿数差通常选在≥1≤1/3Zb1(Zb2)之间，并同时满足：(1)Za1≥2/3Zb1或Za2≥2/3Zb2；(2)Db1-Da1＝2m+A或Db2-Da2＝2m+A。

4、据权利要求1和2和3所述的减速器，其特征在于本实用新型齿轮的齿廊可选为渐开线型、圆弧齿轮或摆线针齿轮等。

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