一种低输出大扭矩蜗轮行星减速机的制作方法

本发明一种低输出大扭矩蜗轮行星减速机属于减速机领域，特别是一种小体积、低输出转速、大扭矩，能24小时连续工作的减速机。

背景技术：

随着基础建设设施施工市场的加速增长，减速机在各类机械设备上得到普遍应用。蜗轮行星减速机是一种用于降低原动机输出转速，提高输出扭矩的蜗轮+行星减速齿轮装置。

现有技术中，各类机械设备中由于使用要求不同，会使用单独的蜗轮减速机或行星减速机来满足使用需求，但两种减速机的单独使用往往具有其产品的局限性：蜗轮减速机的传动效率低，发热严重，蜗轮容易磨损，同时行星减速机没有自锁，高速输入时热功率不够等问题，但蜗轮减速机具有空间90°转角，结构紧凑，自锁及安装方便的优点，而行星减速机有其体积小，扭矩大，抗冲击等优点。随着机械设备的发展，很多场合需要小体积大扭矩且具有一定自锁能力的减速机，而单独的机构已不能满足机械设备的使用要求。

技术实现要素：

本发明的目的是针对上述不足之处提供一种低输出大扭矩蜗轮行星减速机，将蜗轮减速机与行星传动结合在一个箱体内，不仅可以节约耗材，还能大大的减小体积和总重量。

本发明是采取以下技术方案实现的：

低输出大扭矩蜗轮行星减速机包括箱体、蜗轮蜗杆副、行星轮、十字滑块和输出机构；

所述箱体的输出端设有与箱体一体的内齿圈，在内齿圈上均匀地设有短齿，所述内齿圈为大变位参数齿形设计的内齿圈；

所述蜗轮蜗杆副包括蜗轮、偏心轮组合体和蜗杆，在箱体中部的输出轴上设有蜗轮、偏心轮组合体，所述蜗轮、偏心轮组合体包括蜗轮和偏心轮；蜗轮的齿部和轮芯一体设置，所述蜗轮与安装在箱体内的蜗杆相配合，蜗轮和轮芯通过浇筑方式结合，轮芯的一侧加工成偏心轮；

在偏心轮一侧同轴安装有与内齿圈齿轮相配合的行星轮，使用时偏心轮与行星轮一起按预定轨迹运行；

在行星轮一侧开有凹槽，形成半个万向联轴器b，从而使得所述行星轮与半个万向联轴器b一体设置；

所述输出机构包括半个万向联轴器a和输出轴，半个万向联轴器a和输出轴通过键和销柱连接装配组合成一体；使用时输出轴与负载连接；

所述十字滑块为两面带有十字凸台的滑块，又称欧式联轴器，十字滑块的滑块分别与半个万向联轴器b以及相连半个万向联轴器a相连。

进一步的，所述行星轮的齿轮为短齿，齿轮的压力角a=20°，变位系数x＞1.5，齿顶高系数ha=0.6～0.8。

在箱体端部设有轴承支撑盖，输出轴的后端套装有轴承b，并与轴承支撑盖b活动连接；输出轴的前端套装有轴承a，并与轴承支撑盖a活动连接。

所述箱体采用高牌号（qt650）球磨铸铁材料，利用球磨铸铁的可塑性，在保证箱体强度的前提下满足箱体内部空间的需求，所述内齿圈采用大变位参数齿形设计，所述内齿圈的压力角a=20°，变位系数x＞1.5，齿顶高系数ha=0.6～0.8。

所述行星轮（即外齿轮）采用45钢调质处理，所述行星轮采用大变位参数设计齿形。所述外齿轮的压力角a=20°，变位系数x＞1.5，齿顶高系数ha=0.6～0.8。

所述蜗杆采用20cr为材质，经渗碳淬火后具有硬而耐磨的表面与坚韧的心部，具有较高的低温冲击韧性，该材质能满足蜗杆运作中的的强度、韧性、抗腐蚀性、耐温性等要求。

输出轴采用40cr调质处理，半个万向联轴器a采用45钢调质处理。

所述蜗轮齿部采用铝青铜（zcual10fe3），铝青铜铸造收缩率小，且具有良好的力学性能，由于其良好的耐磨性，可以与高硬度高精度的蜗杆形成完美的滑动运动，大大增强蜗轮蜗杆的使用寿命，特别是在24小时高速运转的恶劣的使用工况中。

所述轮芯采用高牌号（qt650）球磨铸铁材料。

本发明的工作原理为：本减速机工作时，动力输入带动蜗杆转动，从而带动蜗轮转动，当蜗轮连续转动时，蜗轮上的偏心轮与行星轮在内齿圈的位置在不断改变，使内齿圈与行星轮的啮合状态也不断改变，由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入，周而复始地进行，从而实现行星在运动轨迹内缓慢连续转动；通过十字滑块联轴器将行星轮的动力输送到输出轴上，从而带动负载。

本发明技术方案的有益效果是：

本发明并非行星轮与蜗轮蜗杆的简易叠加，在总体积和重量方面相对于现有技术的组合形式下都有大幅下降；体积小、重量轻、传动平稳；蜗轮蜗杆在传动中只起到变向和扭矩传递的作用，大大提高了蜗轮蜗杆的使用寿命，行星轮作为扭矩输出，以其超强的承载能力，完美的起到抗冲击及耐磨的特性。将本发明减速机应用到对质量和体积空间大小有要求的项目上具有重要意义；能在拥有自锁的情况下，大大增加了产品的使用寿命。

附图说明

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明减速机的结构剖视图；

图2是本发明减速机的结构爆炸图；

图3是本发明的输出机构结构示意图。

图中：1、箱体，2、行星轮，2-1、凹槽，3、十字滑块，4、输出机构，4-1、万向联轴器a，4-2、输出轴，4-3、键，4-4、销柱，5、内齿圈，6、蜗轮、偏心轮组合体，6-1、蜗轮，6-2、偏心轮，7、蜗杆，8、万向联轴器b，9、轴承b，10、轴承支撑盖b，11、轴承a，12、轴承支撑盖a。

具体实施方式

下面参照附图和具体实施方式对本发明做详细的说明。

参照附图1~3，本发明低输出大扭矩蜗轮行星减速机包括箱体1、蜗轮蜗杆副、行星轮2、十字滑块3和输出机构4；箱体1的输出端设有与箱体1一体的内齿圈5，在内齿圈5上均匀地设有短齿，所述内齿圈为大变位参数齿形设计的内齿圈，也即齿形尺寸需要按实际的齿轮做修正；

蜗轮蜗杆副包括蜗轮、偏心轮组合体6和蜗杆7，在箱体1中部的输出轴4-2上设有蜗轮、偏心轮组合体6，所述蜗轮、偏心轮组合体6包括蜗轮6-1和偏心轮6-2；蜗轮6-1的齿部和轮芯一体设置，所述蜗轮6-1与安装在箱体1内的蜗杆7相配合，蜗轮6-1和轮芯通过浇筑方式结合，轮芯的一侧加工成偏心轮6-2；

在偏心轮6-2一侧同轴安装有与内齿圈齿轮相配合的行星轮2，使用时偏心轮6-2与行星轮2一起按预定轨迹运行；

在行星轮2一侧开有凹槽2-1，形成半个万向联轴器b8，从而使得所述行星轮2与半个万向联轴器b8一体设置；

输出机构4包括半个万向联轴器a4-1和输出轴4-2，半个万向联轴器a4-1和输出轴4-2通过键4-3和销柱4-4连接装配组合成一体；使用时输出轴4-2与负载连接；

十字滑块3为两面带有十字凸台的滑块，又称欧式联轴器，十字滑块3的滑块分别与半个万向联轴器b8以及相连半个万向联轴器a4-1相连。

在箱体1端部设有轴承支撑盖，输出轴4-2的后端套装有轴承b9，并与轴承支撑盖b10活动连接；输出轴4-2的前端套装有轴承a11，并与轴承支撑盖a12活动连接。

本发明与现有设备相比，具有如下优势：

1、传动比大，传动比值i=75～100000；

2、其结构紧凑，体积小，质量轻，与同传动比，同功率的圆柱齿轮减速机或蜗轮蜗杆减速机相比，体积显著缩小，质量减轻1/3或更多；

3、加工方便，拆装简单，不需要专门的机床和特殊的刀具加工；

4、运行可靠，使用寿命长；

5、传动效率高，效率在0.6～0.85；

6、对过载和冲击承受性能高，主要低速行星传动部分采用了内啮合和大变位系数的齿轮副，从而提高了接触强度和弯曲强度；

7、输出轴和电机为空间90度转角，安装和使用较为方面，同时节省了空间。

本发明可以广泛使用在需要可靠连续运转的场合,例如：纺织机械，玻璃机械，提升机构等场合。