专利名称：直动式(外啮齿)齿轮减速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及减速器的技术领域，因为它是通过杠杆臂平衡重力来直接驱动的，而且全部采用外啮齿驱动，因此具体的说是一种“直动式(外啮齿)齿轮减速器”。
背景技术：
在现有技术领域中，谐波传动减速器是一种高比例的减速器，它的一级检索传动比可达五百转比一转，因此在高比例减速设备中有着产广泛的应用前景。但是它也存在着一些问题，具有关的资料介绍谐波传动减速器的传动比为几十转比一转时，它的传动效率为90％，在三百四十转比一转时，它的传动效率为70％。
发明内容
本发明的目的在于提供一种“直动式(外啮齿)齿轮减速器”，它可以克服现有技术中的一些不足。同时与申请号为200410018028.4的直动式齿轮增(减)速器相比，它们的工作原理相同，然而直动式(外啮齿)齿轮减速器完全采用了外啮齿的制作方法，使制作更加简便，并且提高了承载力的平衡性。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是“直动式(外啮齿)齿轮减速器”。它主要包括壳体，装在壳体内的输入轴、输出轴、转臂架和相关的齿轮。其特征为输入轴和输出轴在同一个轴心上；转臂架5、6有三根(或者三根以上)的行星齿轮轴7固定连接；输入轴9与转臂架的5固定连接；转臂架的6中间有一个可以穿过齿轮1的园孔径，并且通过轴承定位在壳体10上；齿轮2和齿轮3固定连接，它们是行星齿轮，行星齿轮中间装有轴承8，然后被定位在行星齿轮轴7上；齿轮1于壳体10固定连接，齿轮1的中心部分以及它和壳体连接的相应部位有一个可以容纳输出轴11穿过的园孔径，输出轴11与齿轮4固定连接；1＝固定齿轮；2、3＝行星齿轮； 4＝输出轴齿轮；5、6、7＝转臂架；7＝行星齿轮轴； 8＝轴承；9＝输入轴； 10＝壳体； 11＝输出轴；齿轮2、3固定连接，齿轮2与齿轮1相啮合，齿轮1与壳体10固定连接；齿轮3与齿轮4相啮合，齿轮4与输出轴11固定连接；输出轴和输入轴与壳体连接的地方均装有轴承。
本发明采用齿轮传动的结构，通过改变两个传动齿轮之间的直径比，就可以在同一齿轮组内直接设定出几十转比一转、几百转比一转，几千转比一转，几万转比一转等不同的传动比。
由于这种减速器在运转时是通过杠杆平衡的方式来直接驱动的，它只要通过调整齿轮3、4之间的直径比，就可以设定各种不同传动比。因此在设定任何一种传动比时，各齿轮的齿牙之间始终以最少的摩擦系数来驱动输出轴的运转，有效的解决了减速器领域中，设定的传动比越高，产生的传动效率就越低的难题。
这种减速器具有结构简单，制作容易，传动效率高，而且体积小，重量轻的特点。此外，由于行星齿轮是被精确的定位在行星齿轮轴上的，这样就可以使在三个(或者三个以上)行星齿轮配置量的情况下，使运行更加稳定，各齿牙承受的力更加均匀，并且增加了齿牙的啮合率，从而提高了该减速器的承载能力。
图1为本发明一实施例的结构及齿牙啮合2为图1中的齿轮及部件连接示意3为图1中的A-A视图、B-B视图及各部件的运行4为图1中的《工作原理说明图》下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
具体实施例方式本发明主要包括壳体，装在壳体内的输入轴、输出轴、转臂架和相关的齿轮。它区别于现有技术在于转臂架5、6和行星齿轮轴7固定连接；输入轴9与转臂架的固定连接；转臂架的6中间有一个园孔径，它穿过齿轮1并通过轴承定位在壳体10上；齿轮2和齿轮3固定连接，它们是行星齿轮，行星齿轮中间装有轴承8，然后被定位在行星齿轮轴7上；齿轮1与壳体10固定连接，输入轴11从齿轮1中的园孔径穿过，输出轴11与齿轮4固定连接；齿轮2与齿轮1相啮合；齿轮3与齿轮4相啮合；输出轴和输入轴与壳体连接的地方均装有轴承。
工作原理说明如下(图4)齿轮3的直径大于齿轮2；齿轮4的直径小于齿轮1和齿轮3；
(图4甲)当输入轴驱动转臂架转动时，行星齿轮在被行星齿轮轴驱动时既产生了公转，同时也产生了自转。
输入轴驱动转臂架转动12.06度，行星齿轮组也公转了12.06度；同时自转了24.12度；(图4乙，上图)我们把A、B两个线段看作是一根杠杆臂，C是杠杆臂的重力支撑点。这样齿轮3中等于齿轮2的半径部分就是主动臂A，齿轮2和齿轮1相交的啮合点C是杠杆臂的重力支撑点。
(图4乙，下图)，齿轮2中的扁长小黑点表示未被驱动时齿轮2与齿轮1的原始啮合点。
(图4丙，上图)当行星齿轮组公转12.06度，同时也自转24.12度时，由于杠杆臂的原理，齿轮3反向驱动齿轮4转动了3.737度时，这时它们的传动比是12.06转比3.737转。
(图4丙，下图)齿轮2中的扁长小黑点表示被驱动后齿轮2与齿轮1的第二个齿牙的啮合点。
这里可以看出齿轮3与齿轮2的直径比决定着主动臂的长度，齿轮4与齿轮3的直径比决定着从动臂的长度。而主、从动臂之间的长度比决定着输入轴驱动时承受的重力比，以及齿轮3和齿轮4之间可以设定出的传动比。
此外还可以看到当齿轮3的直径等于齿轮2的直径，齿轮1的直径等于齿轮4的直径时，这时输入轴无论怎样转动，输出轴始终不会被驱动。
这种现象可以看出只要稍许改变齿轮3和齿轮4的直径比，就可以轻易的设定出几十转比一转、几百转比一转，几千转比一转，几万转比一转等各种不同的传动比，以此类推，直到设定的传动比为无穷大。
本发明的工作过程为(图3)(图4)输入轴驱动转臂架正向转动，行星齿轮组在被转臂架的行星齿轮轴驱动时，就会既产生公转，也产生自转。因为齿轮2与齿轮1相啮合，齿轮3与齿轮4相啮合，在公转中，齿轮2与齿轮1不断的交换着啮合点；齿轮3不断的反向驱动齿轮4转动。
齿轮1与壳体是固定连接的，齿轮1啮合点上的齿牙承受的重力被壳体所承受，因此齿轮1的齿牙也就成了重力的支撑点。
在公转中，当齿轮2和齿轮1不断的交换啮合点时，行星齿轮组就产生了自转。因为齿轮3的直径大于齿轮2；齿轮4的直径小于齿轮3；这样，由于杠杆臂的原理杠杆臂以支撑点C为分界，主动臂A和从动臂B产生了互为反向的运转，齿轮3的齿牙就反向驱动齿轮4的齿牙，同时也驱动了输出轴的转动。
权利要求
1，一种直动式(外啮齿)齿轮减速器。它主要包括壳体，装在壳体内的输入轴、输出轴、转臂架和相关的齿轮。其特征为输入轴和输出轴在同一个轴心上；转臂架5、6与三根(或者三根以上)的行星齿轮轴7固定连接；输入轴9与转臂架的5固定连接；转臂架的6中间有一个可以穿过齿轮1的园孔径，并且通过轴承定位在壳体10上；齿轮2和齿轮3固定连接，它们是行星齿轮，行星齿轮中间装有轴承8，然后被定位在行星齿轮轴7上；齿轮1与壳体10固定连接，齿轮1的中心以及连接的壳体部位有一个可以穿越输出轴11的园孔径，输出轴11与齿轮4固定连接；
2.按权利要求1所述的直动式(外啮齿)齿轮减速器，其特征在于与壳体连接的输入轴和输出轴处均装有轴承。齿轮2与齿轮1相啮合；齿轮3与齿轮4相啮合。
3.按权利要求1所述的直动式(外啮齿)齿轮减速器，当以9作为输入轴时，它产生减速器的作用，反过来，当以11作为输入轴时，它产生增速器的作用。
4.按权利要求1所述的直动式(外啮齿)齿轮减速器，当齿轮组的直径比不变时，采用少齿差的方式也可以设定出不同的传动比。
全文摘要
本发明是一种“直动式(外啮齿)齿轮减速器”。该减速器只要调整两个齿轮间的直径比，就可以设定出几十到几万转比一转的各种传动比。而且在任何一种传动比时，各齿轮始终以最少的摩擦系数来驱动输出轴，解决了减速领域中，传动比越高，产生的传动效率就越低的难题。该减速器结构简单，制作容易，体积小，重量轻。由于它通过定位精确的行星齿轮轴来驱动行星齿轮组，因此各齿牙间承受的重力十分均匀。这种方式也有利于设定三个以上行星齿轮的配置量，使运行稳定，从而也提高齿牙的啮合率和承载效率。该减速器适应各传动比的领域，也可以当作增速器，当它与摆线针轮等减速器结合使用时，既可以使高比例减速得到简化，又可以大幅度的提高承载能力。
文档编号F16H1/28GK1743704SQ200410054140
公开日2006年3月8日 申请日期2004年8月31日 优先权日2004年8月31日
发明者王维民 申请人:王维民