差比偏心齿轮变速机构的制作方法
【专利摘要】一种差比偏心齿轮变速机构，该机构包括机体、传动轴、偏心轴承、大齿轮、小齿轮及可公转和自转的轴承组件。传动轴包括轴心重合的第一传动轴和第二传动轴，第一传动轴支承于主壳体上，第二传动轴支承于端盖及第一传动轴上。偏心轴承设于第二传动轴上，大齿轮固定在主壳体内壁上，小齿轮固定在偏心轴承外部，并与所述大齿轮相啮合。大齿轮与小齿轮的齿数差与大齿轮的齿数比构成该变速机构的传动比。轴承组件分别与小齿轮及第一传动轴活动连接。当第二传动轴带动偏心轴承转动时，偏心轴承带动小齿轮在自转的同时绕传动轴公转，并通过轴承组件将小齿轮的公转隔离，同时将小齿轮的自转传递给第一传动轴，驱动第一传动轴转动，该过程是可逆的。
【专利说明】差比偏心齿轮变速机构
【【技术领域】】
[0001]本发明涉及变速机构，特别是涉及一种可实现单级大比例变速的差比偏心齿轮变速机构。
【【背景技术】】
[0002]在机械领域中广泛使用着各种变速机构，包括增速机构和减速机构，用于增加和降低机械设备输出的转速。传统的大变速比机构主要包括多级行星齿轮变速机构、谐波齿轮变速机构、蜗轮蜗杆变速机构、偏心摆线变速机构等，这些变速机构具有不同的结构特点，均可实现变速功能，但也具有其各自的局限性。其中，行星齿轮变速机构的缺陷在于体积大，重量重，结构复杂，生产成本高；蜗轮蜗杆变速机构的传动效率低，其只能用于减速机构，且加工困难；谐波齿轮变速机构需使用特种材料制造，加工困难，生产成本极高；偏心摆线变速机构的结构复杂，单级变速比相对较小。因此，开发一种能够提高变速机构的变速t匕，且结构简单，传动效率高，易于生产和加工，生产成本低的变速机构就成为一种客观需求。
【
【发明内容】
】
[0003]本发明旨在解决上述问题，而提供一种变速比及传动效率高，结构简单，易于生产和加工，生产成本低，用途广泛的差比偏心齿轮变速机构。
[0004]为实现上述目的，本发明提供一种差比偏心齿轮变速机构，该机构包括:
[0005]
[0006]机体，其包括主壳体和端盖；
[0007]传动轴，其包括第一传动轴和第二传动轴，该第一传动轴和第二传动轴的轴心重合，第一传动轴通过第一轴承支承于主壳体上，第二传动轴通过第二、第三轴承支承于端盖及第一传动轴上；
[0008]偏心轴承，其设于主壳体内靠端盖一端的第二传动轴上；
[0009]大齿轮，其为内齿轮，其固定在所述主壳体内壁上；
[0010]小齿轮,其与所述大齿轮相啮合,该小齿轮固定在所述偏心轴承外部,所述大齿轮与小齿轮的齿数差与大齿轮的齿数比构成该变速机构的传动比；
[0011]可公转和自转的轴承组件，其分别与所述小齿轮及第一传动轴活动连接；且
[0012]当所述第二传动轴带动偏心轴承转动时，偏心轴承带动所述小齿轮在自转的同时绕所述传动轴公转，并通过所述可公转和自转的轴承组件将小齿轮的公转隔离，同时将小齿轮的自转传递给第一传动轴，驱动第一传动轴转动，该过程是可逆的。
[0013]在所述第一传动轴的一端设有轴肩，该轴肩的中心设有装设第三轴承的轴承孔，在靠近轴肩的边缘设有至少一个装设轴承组件用的圆柱形凹槽，该凹槽的直径大于所述轴承组件的外围尺寸。
[0014]所述小齿轮的中心设有偏心轴承孔，其与所述轴肩相对的一侧的与所述圆柱形凹槽相对应的位置设有至少一个装设短轴用的轴孔。
[0015]轴承组件包括第四轴承和短轴，所述第四轴承装在该短轴上，第四轴承置于轴肩上的圆柱形凹槽内，该短轴固定在所述小齿轮上轴孔内，所述第四轴承随小齿轮的转动沿所述第一传动轴轴肩上的圆柱形凹槽的内壁滚动。
[0016]在本发明的另一方案中，该差比偏心齿轮变速机构包括:
[0017]机体，其包括主壳体和端盖；
[0018]传动轴，其包括第一传动轴和第二传动轴，该第一传动轴和第二传动轴的轴心重合，第一传动轴通过第一轴承支承于主壳体上，第二传动轴通过第二、第三轴承支承于端盖及第一传动轴上；
[0019]偏心轴承，其设于主壳体内靠端盖一端的第二传动轴上；
[0020]大齿轮,其为内齿轮,其固定在所述第一传动轴上；
[0021]小齿轮,其与所述大齿轮相啮合,该小齿轮固定在所述偏心轴承外部,所述大齿轮与小齿轮的齿数差与大齿轮的齿数比构成该变速机构的传动比；
[0022]可公转的轴承组件，其分别与所述小齿轮及端盖活动连接；且
[0023]当所述第二传动轴带动偏心轴承转动时，偏心轴承带动所述小齿轮绕所述传动轴公转，并通过所述小齿轮与大齿轮啮合将公转传递给第一传动轴，驱动第一传动轴转动，该过程是可逆的。
[0024]在所述第一传动轴的一端设有轴肩，该轴肩的中心设有装设第三轴承的轴承孔。
[0025]在端盖上靠近边缘设有至少一个装设轴承组件用的圆柱形凹槽，该凹槽的直径大于所述轴承组件的外围尺寸
[0026]所述小齿轮的中心设有偏心轴承孔，其与所述端盖相对的一侧的与所述圆柱形凹槽相对应的位置设有至少一个装设短轴用的轴孔。
[0027]轴承组件包括第四轴承和短轴，所述第四轴承装在该短轴上，该短轴固定在所述小齿轮上轴孔内，第四轴承置于端盖上的圆柱形凹槽内，所述第四轴承随小齿轮的公转沿所述端盖上的圆柱形凹槽的内壁滚动。
[0028]本发明的贡献在于，其有效解决了现有变速机构变速比小，传动效率低，体积大，结构及加工复杂等问题。本发明的变速机构的传动比由大齿轮与小齿轮的齿数差与大齿轮的齿数比所确定，因此，通过改变该比例可大幅提高变速机构的传动比，并可大幅提高变速机构的传动效率。本发明通过设置偏心轴承结构及可公转和自转的轴承组件，使得机构的小齿轮在自转的同时绕传动轴公转，通过该可公转和自转的轴承组件将小齿轮的公转隔离，同时将小齿轮的自转传递给第一传动轴，驱动第一传动轴转动，实现了机构的大传动比输出。本发明结构紧凑，体积小巧，易于生产和加工，生产成本低，在机械传动领域有着广泛的应用。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0029]图1是本发明的实施例1的结构剖视图。
[0030]图2是图1的A向视图。
[0031]图3是图1的B向视图。
[0032]图4是本发明的实施例2结构剖视图。
[0033]图5是图4的A向视图。
[0034]图6是图4的B向视图。
【【具体实施方式】】
[0035]下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。
[0036]实施例1
[0037]参阅图1?图3，本发明的差比偏心齿轮变速机构包括机体10、传动轴20、偏心轴承30、大齿轮40、小齿轮50及轴承组件60A、60B。
[0038]如图1、图2所示，所述机体10包括主壳体11和端盖12，其中，主壳体11为一侧敞口的中空圆盘状壳体，在其中心设有第一轴承孔111，用于装设第一轴承23。所述端盖12是与主壳体11形状相对应的板状体，在端盖12中心设有第二轴承孔122，用于装设第二轴承24，端盖12用螺钉与主壳体11对合连接为一体。
[0039]如图1所不,在机体10内设有传动轴20,该传动轴20包括第一传动轴21和第二传动轴22，该第一传动轴21和第二传动轴22的轴心重合。在主壳体的第一轴承孔111内装有第一轴承23，第一传动轴21通过第一轴承23支承于主壳体11上，其一端伸出主壳体11外。如图2、图3，在端盖12中心的第二轴承孔122内装有第二轴承24，在第一传动轴上与第二传动轴22相对的一端设有圆盘状轴肩211,其与主壳体11间留有转动间隙。该轴肩211的中心设有装设第三轴承的第三轴承孔2111，该第三轴承孔2111内装有第三轴承25。在靠近轴肩211的边缘设有两个圆柱形凹槽2112，用于装设轴承组件60A，该凹槽2112的直径大于所述轴承组件60A的第四轴承61的外径。所述第二传动轴22的直径小于第一传动轴21，其同轴线地装设于第一传动轴21的另一端，在端盖12中心设有第二轴承孔122，第二轴承孔122内装有第二轴承24。在轴肩211的中心设有第三轴承孔2111，第三轴承孔2111内装有第三轴承25。所述第二传动轴22通过第二轴承24、第三轴承25支承于端盖12及第一传动轴21上,其一端伸出端盖12外。本实施例中,所述第二传动轴22可连接到电机、皮带轮等旋转驱动装置上，很显然，驱动的输入端和输出端是可逆的，即所述的电机、皮带轮等旋转驱动装置也可互换地连接到第一传动轴21上。
[0040]如图1、图2所示，在所述主壳体11内靠端盖一端的内壁上固定有大齿轮40，该大齿轮40为内齿轮,其为不动齿轮。所述小齿轮50为外齿轮,其固定在所述偏心轴承30外部，由偏心轴承30驱动而旋转。为使小齿轮50与所述大齿轮40啮合，该偏心轴承30呈偏心设置，其偏心距由大齿轮40、小齿轮50的模数及大齿轮40与小齿轮50的齿数差所确定。所述小齿轮50的中心设有偏心轴承孔51，偏心轴承30通过常规方法固定于该偏心轴承孔51内，并固定于主壳体11内靠端盖一端的第二传动轴22上,第二传动轴22通过偏心轴承30带动小齿轮50同步转动，小齿轮50由与所述大齿轮40相啮合。本实施例中，在小齿轮50的侧面设有两个轴孔52，用于装设轴承组件60A的短轴62。所述大齿轮40与小齿轮50的齿数差与大齿轮40的齿数比构成该变速机构的传动比，很显然，本发明中，通过改变大齿轮40和小齿轮50的齿数差与大齿轮40的齿数之比即可改变传动比，因而可实现单级大比例变速。
[0041]如图2、图3所示，为隔离小齿轮50的公转及输出小齿轮50的自转，在小齿轮50及第一传动轴21上连接有两组可公转和自转的轴承组件60A。该轴承组件60A包括第四轴承61和短轴62，所述第四轴承61固定在短轴62的一端端部，并置于轴肩上的圆柱形凹槽2112内，所述短轴62固定在所述小齿轮上的轴孔52内，所述第四轴承61随小齿轮50的转动沿所述圆柱形凹槽2112的内壁滚动，使得通过所述轴承组件60A将小齿轮50的公转隔离，同时将小齿轮50的自转传递给第一传动轴21,驱动第一传动轴21转动。
[0042]本发明的工作原理如图1?图3所示，当所述第二传动轴22在旋转驱动机构驱动下带动偏心轴承30转动时，偏心轴承30带动所述小齿轮50作复合运动，该复合运动包括自转和绕所述第二传动轴22公转，小齿轮50的公转被所述轴承组件60A所隔离，小齿轮50的自转则传递给第一传动轴21，并驱动第一传动轴21转动，将减速或增速的转速由第一传动轴21输出，第一传动轴21可连接到所使用的机械设备上。很显然，该过程是可逆的，即旋转驱动机构亦可连接到第一传动轴21上。
[0043]实施例2
[0044]其基本结构同实施例1，如图4?图6所示，所不同的是，本实施例中，所述大齿轮40为动齿轮，其固定在所述第一传动轴21上。所述小齿轮50连接结构同实施例1，其与所述大齿轮40啮合。所述大齿轮40与小齿轮50的齿数差与大齿轮40的齿数比构成该变速机构的传动比，很显然，本发明中，通过改变大齿轮40和小齿轮50的齿数差与大齿轮40的齿数之比即可改变传动比，因而可实现单级大比例变速。
[0045]如图4?图6，在端盖12上靠近边缘设有两个圆柱形凹槽121，用于装设轴承组件60B，该凹槽121的直径大于所述轴承组件60B的第四轴承61的外径。在所述小齿轮50的中心设有偏心轴承孔51，其内固定有偏心轴承30。小齿轮50与所述端盖12相对一侧设有两个装设轴承组件60B的短轴用的轴孔52。所述轴承组件60B包括第四轴承61和短轴62，所述第四轴承61装在该短轴62上，所述短轴62固定在所述小齿轮上的轴孔52内，第四轴承61置于端盖上的圆柱形凹槽121内，该第四轴承61随小齿轮50的公转沿所述端盖上的圆柱形凹槽121的内壁滚动。当所述第二传动轴22带动偏心轴承30转动时，偏心轴承30带动所述小齿轮50绕所述第二传动轴22公转，并通过所述小齿轮50与大齿轮40啮合将公转传递给第一传动轴21，驱动第一传动轴21转动，该过程是可逆的。
[0046]尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。
【权利要求】
1.一种差比偏心齿轮变速机构，其特征在于，该机构包括: 机体(10)，其包括主壳体(11)和端盖(12)； 传动轴(20),其包括第一传动轴(21)和第二传动轴(22),该第一传动轴(21)和第二传动轴(22)的轴心重合，第一传动轴(21)通过第一轴承(23)支承于主壳体(11)上，第二传动轴(22)通过第二轴承(24)、第三轴承(25)支承于端盖(12)及第一传动轴(21)上；偏心轴承(30),其设于主壳体(11)内靠端盖一端的第二传动轴(22)上； 大齿轮(40)，其为内齿轮，该大齿轮(40)固定在所述主壳体(11)内壁上； 小齿轮(50)，其与所述大齿轮(40)相啮合，该小齿轮(50)固定在所述偏心轴承(30)外部，所述大齿轮(40)与小齿轮(50)的齿数差与大齿轮(40)的齿数比构成该变速机构的传动比； 可公转和自转的轴承组件^OA)，其分别与所述小齿轮(50)及第一传动轴(21)活动连接；且 当所述第二传动轴(22)带动偏心轴承(30)转动时，偏心轴承(30)带动所述小齿轮(50)在自转的同时绕所述第二传动轴(22)公转，并通过所述轴承组件(60A)将小齿轮(50)的公转隔离，同时将小齿轮(50)的自转传递给第一传动轴(21)，驱动第一传动轴(21)转动，该过程是可逆的。
2.如权利要求1所述的差比偏心齿轮变速机构，其特征在于，在所述第一传动轴(21)的一端设有轴肩(211)，该轴肩(211)的中心设有装设第三轴承的第三轴承孔(2111)，在靠近轴肩(211)的边缘设有至少一个装设轴承组件(60A)用的圆柱形凹槽(2112)，该凹槽(2112)的直径大于所述轴承组件(60A)的外围尺寸。
3.如权利要求2所述的差比偏心齿轮变速机构，其特征在于，所述小齿轮(50)的中心设有偏心轴承孔(51)，小齿轮(50)与所述轴肩(211)相对的一侧的与所述圆柱形凹槽(2112)相对应的位置设有至少一个装设短轴用的轴孔(52)。
4.如权利要求1所述的差比偏心齿轮变速机构，其特征在于，所述轴承组件(60A)包括第四轴承￠1)和短轴(62)，所述第四轴承￠1)装在该短轴￠2)上，该第四轴承￠1)置于轴肩上的圆柱形凹槽(2112)内，所述短轴(62)固定在所述小齿轮上的轴孔(52)内，所述第四轴承(61)随小齿轮(50)的转动沿所述第一传动轴轴肩上的圆柱形凹槽(2112)的内壁滚动。
5.一种差比偏心齿轮变速机构，其特征在于，该机构包括: 机体(10)，其包括主壳体(11)和端盖(12)；传动轴(20),其包括第一传动轴(21)和第二传动轴(22),该第一传动轴(21)和第二传动轴(22)的轴心重合，第一传动轴(21)通过第一轴承(23)支承于主壳体(11)上，第二传动轴(22)通过第二轴承(24)、第三轴承(25)支承于端盖(12)及第一传动轴(21)上；偏心轴承(30),其设于主壳体(11)内靠端盖(12) —端的第二传动轴(22)上； 大齿轮(40)，其为内齿轮，该大齿轮(40)固定在所述第一传动轴(21)上； 小齿轮(50)，其与所述大齿轮(40)相啮合，该小齿轮(50)固定在所述偏心轴承(30)外部，所述大齿轮(40)与小齿轮(50)的齿数差与大齿轮(40)的齿数比构成该变速机构的传动比； 可公转的轴承组件(60B)，其分别与所述小齿轮(50)及端盖(12)活动连接；且 当所述第二传动轴(22)带动偏心轴承(30)转动时，偏心轴承(30)带动所述小齿轮(50)绕所述第二传动轴(22)公转，并通过所述小齿轮(50)与大齿轮(40)啮合将公转传递给第一传动轴(21)，驱动第一传动轴(21)转动，该过程是可逆的。
6.如权利要求5所述的差比偏心齿轮变速机构，其特征在于，在所述第一传动轴(21)的一端设有轴肩(211)，该轴肩(211)的中心设有装设第三轴承的第三轴承孔(2111)。
7.如权利要求5所述的差比偏心齿轮变速机构，其特征在于，在端盖(12)上靠近边缘设有至少一个装设轴承组件(60B)用的圆柱形凹槽(121)，该凹槽(121)的直径大于所述轴承组件(60B)的外围尺寸。
8.如权利要求5所述的差比偏心齿轮变速机构，其特征在于，所述小齿轮(50)的中心设有偏心轴承孔(51)，小齿轮(50)与所述端盖(12)相对一侧的与所述圆柱形凹槽(121)相对应的位置设有至少一个装设短轴用的轴孔(52)。
9.如权利要求8所述的差比偏心齿轮变速机构，其特征在于，所述轴承组件(60B)包括第四轴承￠1)和短轴(62)，所述第四轴承￠1)装在该短轴￠2)上，所述短轴￠2)固定在所述小齿轮上的轴孔(52)内，第四轴承(61)置于端盖上的圆柱形凹槽(121)内，所述第四轴承(61)随小齿轮(50)的公转沿所述端盖上的圆柱形凹槽(121)的内壁滚动。
【文档编号】F16H3/087GK104500662SQ201410789707
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月17日 优先权日:2014年12月17日
【发明者】肖立峰, 肖宇圻 申请人:肖立峰