带均载环的三环减速机的制作方法

本发明涉及齿轮传动减速机领域的一种带均载环的三环减速机。

背景技术：

三环减速机由三片相同的内齿环板带动一个外齿齿轮输出，属平行轴一动轴齿轮传动减速器，齿轮啮合运动属于动轴轮系，具有少齿差行星传动特征，输出与输入轴间平行配置，又有平行轴圆柱齿轮减速器的特征；在三环减速器中，三个内齿环板都相当于双曲柄机构中的连杆，在输入轴的带动下作高速曲线平动，其惯性力方向呈周期性变化，三个完全相同的内齿环板并列地呈120°相位差运转，其惯性力虽然平衡，但惯性力矩是不平衡的，会对传动机构产生机械冲击和振动；而且由于环板质量较大，其离心惯性力也大，对振动的影响也会加大；尤其在中高速运转时，惯性力矩就成为三环减速器产生较大振动的主要根源；而由于制造和安装过程中不可避免的会产生误差，以及零件受力变形，工作时三个完全相同的内齿环板并不能均匀受载，严重地影响其功率分流式结构优点的发挥；因而现有技术中功率较大的三环减速器驱动电机只能采用750转/分的低速电机，增加了生产成本投入，均载性能不好，振动影响大，噪声污染高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够提高均载性能，减小振动影响，降低噪声污染的带均载环的三环减速机。

本发明的带均载环的三环减速机，包括通过轴承固定安装、并排设置的第一输入轴、输出轴、第二输入轴，和同轴并列安装于输出轴上、呈120°相位差运转的第一内齿环板、第二内齿环板、第三内齿环板三个内齿环板，其特征在于：在第一输入轴、输出轴、第二输入轴的轴承支承端和三个内齿环板轴承安装处的轴承、轴承座之间分别设置有弹性均载环，每个均载环包括有圆环形基体骨架，基体骨架外圆周面上均匀设置有多个向外部凸出的外凸台，基体骨架内表面均匀设置有多个向内凸起的内凸台，外凸台、内凸台数量相等并在圆周方向上交错间隔分布；外凸台外外顶面、内凸台内顶面为与基体骨架内外圆周面同心的圆弧面，外凸台外外顶面、内凸台内顶面以及外凸台、内凸台的两侧边自基体骨架一侧端面沿着平行于轴向的方向延伸至基体骨架的另一侧端面，外凸台、内凸台的侧边都位于自轴心沿径向向外放射的平面内，外凸台、内凸台两侧边之间径向夹角相同；相邻外凸台之间最大间距大于内凸台最大宽度尺寸的2倍；

所述第一输入轴、输出轴、第二输入轴的轴承支承端的均载环内侧面分别抵在第一输入轴、输出轴、第二输入轴的轴肩上，均载环外侧面与轴承外端面位于同一竖直平面内并同时由法兰凸台遮挡限位；

所述第一内齿环板、第二内齿环板、第三内齿环板三个内齿环板轴承安装处的均载环内外两侧都设置有孔用挡圈，均载环内侧面与外侧面分别与内外两侧的孔用挡圈接触限位；

所述外凸台根部与基体骨架外圆周面连接处设置有第一过渡圆角，内凸台与基体骨架内表面连接处设置有第二过渡圆角；

所述均载环材料为不锈钢或65mn弹性材料；

所述均载环由弹性材料带通过卷制工艺构成；

所述均载环在圆周方向上设置有一个沿轴向自一侧贯穿至另一侧的开口槽；

所述开口槽为平行于均载环轴心的直线形，或者是倾斜设置的斜线形；

所述第一输入轴、输出轴、第二输入轴的轴承支承端和三个内齿环板轴承安装处的轴承、轴承座之间分别设置有一个或多个直径相同的均载环，每个轴承、轴承座之间的多个均载环轴向宽度相同或不相同；

所述均载环表面涂有润滑油或润滑脂。

本发明的带均载环的三环减速机，在轴承和轴承座之间增加均载环，使得刚性连接改变为浮动弹性连接，通过均载环的弹性变形且可转动的特性，将施加于各轴、各内齿环板上的不平衡力或力矩在支承点处通过轴承传递，利用自身的弹性变形进行缓冲减小或完全抵消，利用均载减振弹性环可转动的特性，减小每个轴、内齿环板支承点上承受的惯性力和惯性力偶矩，抵消或减小制造误差、装配误差等带来的不平衡惯性量，避免局部磨损，同时具有较高的疲劳强度；带均载环的三环减速机相比于不带均载环的三环减速机不平衡惯性力和力矩将有效减小，载荷更加均匀，能够提高均载性能，减小三环减速机的振动冲击，同时降低噪声污染。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的带均载环的三环减速机的第一种视角下的传动机构示意图；

图2为图1所示的带均载环的三环减速机第二种视角下的传动机构示意图；

图3为均载环在第一输入轴、输出轴、第二输入轴轴端的第一种视角下的安装结构放大示意图；

图4为均载环在三个内齿环板处的第一种视角下的安装结构放大示意图；

图5为本发明实施例1提供的均载环在第一种视角下的结构特征放大示意图；

图标：1-第一输入轴；2-输出轴；3-第二输入轴；4-第一内齿环板；5-第二内齿环板；6-第三内齿环板；11-轴承安装座；12-均载环；13-轴承；14-第一输入轴、输出轴、第二输入轴上的轴肩；15-法兰；16-孔用挡圈；21-外凸台；22-外凸台圆角r1；23-内凸台；24-内凸台圆角r2；25-基体骨架；a0-第一输入轴与第一内齿环板接触位置；b0-第一输入轴与第二内齿环板接触位置；c0-第一输入轴与第三内齿环板接触位置；a1-第二输入轴与第一内齿环板接触位置；b1-第二输入轴与第二内齿环板接触位置；c1-第二输入轴与第三内齿环板接触位置。

具体实施方式

如图所示，一种带均载环的三环减速机，包括通过轴承固定安装、并排设置的第一输入轴1、输出轴2、第二输入轴3，和同轴并列安装于输出轴上、呈120°相位差运转的第一内齿环板4、第二内齿环板5、第三内齿环板6三个内齿环板，在第一输入轴1、输出轴2、第二输入轴3的轴承支承端和三个内齿环板轴承安装处的轴承、轴承座之间分别设置有弹性均载环12，每个均载环12包括有圆环形基体骨架25，基体骨架25外圆周面上均匀设置有多个向外部凸出的外凸台21，基体骨架25内表面均匀设置有多个向内凸起的内凸台23，外凸台21、内凸台23数量相等并在圆周方向上交错间隔分布；使得刚性连接改变为浮动弹性连接，通过均载环的弹性变形且可转动的特性，将施加于各轴、各内齿环板上的不平衡力或力矩在支承点处通过轴承传递，利用自身的弹性变形进行缓冲减小或完全抵消，利用均载减振弹性环可转动的特性，减小每个轴、内齿环板支承点上承受的惯性力和惯性力偶矩，抵消或减小制造误差、装配误差等带来的不平衡惯性量，避免局部磨损，同时具有较高的疲劳强度。

外凸台外外顶面、内凸台内顶面为与基体骨架内外圆周面同心的圆弧面，外凸台外外顶面、内凸台内顶面以及外凸台、内凸台的两侧边自基体骨架一侧端面沿着平行于轴向的方向延伸至基体骨架的另一侧端面，即外凸台、内凸台轴向长度与基体骨架轴向长度一致。外凸台、内凸台的侧边都位于自轴心沿径向向外放射的平面内，外凸台、内凸台两侧边之间径向夹角相同；相邻外凸台之间最大间距大于内凸台最大宽度尺寸的2倍。

第一输入轴1、输出轴2、第二输入轴3的轴承支承端的均载环12安装在轴承安装座11与轴承13之间，均载环12内侧面分别抵在第一输入轴1、输出轴2、第二输入轴3的轴肩14上，均载环12外侧面与轴承13外端面位于同一竖直平面内并同时由法兰15的凸台遮挡限位，均载环12限位安装可靠，机构运行稳定。

第一内齿环板4、第二内齿环板5、第三内齿环板6三个内齿环板轴承安装处的均载环12也安装在轴承安装座11与轴承13之间，均载环12内外两侧都设置有孔用挡圈16，均载环12内侧面与外侧面分别与内外两侧的孔用挡圈16接触限位，均载环12限位安装可靠，机构运行稳定。

均载环12的外凸台21根部与基体骨架25的外圆周面连接处设置有第一过渡圆角22，第一过渡圆角22半径为r1，内凸台23与基体骨架25内表面连接处设置有第二过渡圆角24,第二过渡圆角24的半径为r2，防止存在应力集中，使用寿命长。

均载环材料为不锈钢或65mn弹性材料，耐磨损、抗疲劳强度高，弹性性能好。

均载环可以在圆周方向上设置一个沿轴向自一侧贯穿至另一侧的开口槽，使得均载环直径能够适应不同安装尺寸需要，均载环可以由弹性材料带直接通过卷制工艺构成，生产制造工艺简单，开口槽可以是平行于均载环轴心的直线形，或者是倾斜设置的斜线形。

第一输入轴、输出轴、第二输入轴的轴承支承端和三个内齿环板轴承安装处的轴承、轴承座之间分别设置有一个或多个直径相同的均载环，每个轴承、轴承座之间的多个均载环轴向宽度相同或不相同，以适应不同宽度轴承的安装需要。

均载环表面可以涂有润滑油或润滑脂，首选润滑油。

本发明的带均载环的三环减速机，在轴承和轴承座之间增加均载环，使得刚性连接改变为浮动弹性连接，通过均载环的弹性变形且可转动的特性，将施加于各轴、各内齿环板上的不平衡力或力矩在支承点处通过轴承传递，利用自身的弹性变形进行缓冲减小或完全抵消，利用均载减振弹性环可转动的特性，减小每个轴、内齿环板支承点上承受的惯性力和惯性力偶矩，抵消或减小制造误差、装配误差等带来的不平衡惯性量，避免局部磨损，同时具有较高的疲劳强度；带均载环的三环减速机相比于不带均载环的三环减速机不平衡惯性力和力矩将有效减小，载荷更加均匀，能够提高均载性能，减小三环减速机的振动冲击，同时降低噪声污染。

具体设计思路：

本发明涉及齿轮传动减速机领域，具体而言，涉及一种带均载环的三环减速机。

三环减速机由三片相同的内齿环板带动一个外齿齿轮输出，属平行轴一动轴齿轮传动减速器，齿轮啮合运动属于动轴轮系，具有少齿差行星传动特征，输出与输入轴间平行配置，又有平行轴圆柱齿轮减速器的特征。在三环减速器中，三个内齿环板都相当于双曲柄机构中的连杆，在输入轴的带动下作高速曲线平动，其惯性力方向呈周期性变化，三个完全相同的内齿环板并列地呈120°相位差运转，其惯性力虽然平衡，但惯性力矩是不平衡的，使传动机构产生冲击和振动。而且由于环板质量较大，其离心惯性力也大，对振动的影响也加大。尤其在中高速运转时，惯性力矩就成为三环减速器产生较大振动的主要根源。由于不可避免的制造和安装误差，以及零件受力变形，工作时致使三个完全相同的内齿环板不能均匀受载，严重地影响其功率分流式结构优点的发挥。这就是为什么目前生产中，对较大功率的三环减速器，其驱动电机只能采用750转/分的低速电机，这就显著增大电机的成本。如何对三环减速机进行均载、减小振动、降低噪声，使三环减速机具备作为高速、高平衡机组的条件，扩展其应用领域成为行业的一项技术难题。

有鉴于此，如何解决三环减速机的均载，对三环减速机进行减振降噪是行业内技术人员亟需解决的一项课题。

本发明的目的在于提供了一种带均载环的三环减速机，在不显著增加三环减速机体积和重量的前提下，同时对三环减速机的主题结构也无改变，改善现有技术的不足，只在输入轴、输出轴的轴承支承端和三个内齿环板轴承安装处进行安装的适应性改变，通过在轴承和轴承座之间增加均载环，把刚性连接变为浮动连接，能够通过均载环的弹性变形且可转动的特性，来实现作用于减速机各轴、各内齿环板支承点上的惯性力减小、同时有效减小惯性力偶矩；也可以利用此均载环实现抵消或减小制造误差、装配误差等带来的不平衡惯性量，使三环减速机趋向于完全平衡，达到均载减振的目的，消除引起振动的主要根源，从而使带均载环的三环减速机具备作为高速、高平衡机组的条件。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明的实施例提供了一种带均载环的三环减速机，其均载环的结构主要特征包括圆环基体骨架、外凸台和内凸台，外凸台和内凸台均布在圆环基体骨架的外侧和内侧，且外凸台和内凸台位置相互交错均布。

具体的，在输入轴、输出轴的轴承支承端和三个内齿环板轴承安装处进行安装的适应性改变，通过在轴承和轴承座之间增加均载环，把刚性连接变为浮动连接，能够通过均载环的弹性变形且可转动的特性，将施加于各轴、各内齿环板上的不平衡力或力矩在支承点处通过轴承传递，利用自身的弹性变形进行减小或完全抵消。利用均载减振弹性环可转动的特性，可以避免局部磨损，同时具有较高的疲劳强度。带均载环的三环减速机相比于不带均载环的三环减速机不平衡惯性力和力矩将有效减小，载荷更加均匀，将在根源上减小三环减速机的振动冲击，同时降低噪声水平，可以使三环减速机达到很高的转速要求。

可选的，均载环具有工艺圆角，外凸台与基体骨架间设有外凸台圆角r1，内凸台与基体骨架间设有内凸台圆角r2。

可选的，均载环选用不锈钢、65mn等材料。

可选的，均载环的边沿设置有倒圆角。

可选的，均载环允许存在一个接口，可以使用本发明提供的均载减振弹性带卷制替代。

可选的，均载环的接口可以是直接口，也可以是斜接口。

可选的，如果均载环的宽度小于轴承宽度，可以使用几个等宽或不等宽的均载环宽度相加来适应轴承宽度。

可选的，均载环可以使用润滑油或润滑脂润滑，优选润滑油。

与现有的技术相比，本发明实施例的有益效果是：

综上所述，该带均载环的三环减速机在微量增加体积和重量的前提下，同时对主体结构无改变，只在输入轴、输出轴的轴承支承端和三个内齿环板轴承安装处进行安装的适应性改变，通过在轴承和轴承座之间增加均载环，把刚性连接变为浮动连接，可大幅减小支承处的惯性力和力矩，从根源上减小三环减速机的振动冲击，同时降低噪声水平，带均载环的三环减速机可以达到很高的转速要求。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

实施例1

请参考图1、图2，本实施例提供了带均载环的三环减速机，其传动机构图与三环减速机在传动原理上相同。

请参考图3，带均载环的三环减速机在第一输入轴1、输出轴2和第二输入轴3上的轴承13支承处的均载环12可以根据具体的条件选择传动轴的轴肩14定位和法兰15定位。

请参考图4，带均载环的三环减速机在第一内齿环板4、第二内齿环板5、第三内齿环板6的轴承安装座11接触位置a0、b0、c0、a1、b1和c1的均载环12的轴向定位可以根据具体的条件选择2个孔用挡圈16定位。

均载环12的结构主要特征包括圆环基体骨架25、外凸台21和内凸台23，外凸台21和内凸台23均布在圆环基体骨架25的外侧和内侧，且外凸台21和内凸台23位置相互交错均布。

在具体实施中，根据不同轴承的宽度、外径，可以选择合适的均载环内径、外径、宽度来满足使用需求。

可选的，均载环具有工艺圆角，外凸台与基体骨架间设有外凸台圆角r1，内凸台与基体骨架间设有内凸台圆角r2。

可选的，均载环选用不锈钢、65mn等材料。

可选的，均载环的边沿设置有倒圆角。

可选的，均载环允许存在一个接口，可以使用弹性带卷制替代。

可选的，均载环的接口可以是直接口，也可以是斜接口，本实施例优选斜接口。

可选的，如果均载环的宽度小于轴承宽度，可以使用几个等宽或不等宽的均载环宽度相加来适应轴承宽度。

根据本发明实施例提供的带均载环的三环减速机，其工作原理是：

利用上述各轴、各内齿环板处的均载环能够通过轴承可转动且弹性变形的特性，在齿轮传动时，其可以将施加于各轴、各内齿环板上的不平衡力或力矩在支承点处通过轴承传递，利用自身的弹性变形进行减小或完全抵消。不平衡惯性力或力矩的减小或消除，载荷均匀将在根源上减小带均载环的三环减速机的振动冲击，降低噪声水平，可以使带均载环的三环减速机达到很高的转速要求。

传统技术中，轴承13与轴承安装座11之间的连接为刚性连接，本发明的带均载环的三环减速机通过均载环12把上述两者之间的刚性连接变成了一种弹性浮动连接。

综上所述，本发明提供了带均载环的三环减速机，利用均载环能够通过弹性变形将施加于各轴、各内齿环板上的不平衡力或力矩在支承点处通过轴承传递，进行减小或完全抵消。通过平衡减速机的不平衡惯性量在根源上减小带均载环的三环减速机的振动冲击、降低噪声水平，可以使带均载环的三环减速机达到很高的转速要求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。