一种具有间隙自动补偿和缓冲功能的减速箱的制作方法

1.本实用新型涉及减速装置，特别是涉及一种具有间隙自动补偿和缓冲功能的减速箱。


背景技术：

2.齿轮减速箱应用范围广泛，是机械传动中广泛应用的重要部件，一对齿轮啮合时，由于不可避免地存在着齿距、齿形等误差，在运转过程中会产生啮合冲击而发生与齿轮啮合频率相对应的噪声，齿面之间由于相对滑动也发生摩擦噪声。由于齿轮是齿轮箱传动中的基础零件，降低齿轮噪声对控制齿轮箱噪声十分必要。目前市面上大部分的齿轮动力输入件和输出件都是采用硬性连接结构，在电机的带动下齿轮会发生高频率的震动，长时间的震动对会损齿轮齿面，造成滑丝的现象，以至于减速机失效的现象产生，因此克服长期的震动对于齿轮的伤害是我们亟需解决的问题。另一方面，齿轮与齿轮的啮合均有齿侧间隙，当齿轮传动副需要正反转动的情况下，会产生一定的空回量，降低传动精度。因此，在需要精确传动的装置中，须使用能消除齿侧间隙的齿轮以便消除空回量。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种具有间隙自动补偿和缓冲功能的减速箱，具有广泛的应用价值。
4.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
5.一种具有间隙自动补偿和缓冲功能的减速箱，包括：箱体，所述箱体内收纳有减速部件，所述减速部件与箱体转动连接，所述减速部件包括螺杆、齿轮组件和输出轴，所述齿轮组件和螺杆在箱体内啮合，所述输出轴垂直固定在所述齿轮组件的中心，并从所述箱体的内部延伸到外部；所述齿轮组件包括斜齿轮、缓冲部件和输出连接件，所述缓冲部件夹设在所述斜齿轮与输出连接件之间，分别与斜齿轮及输出连接件弹性连接；所述斜齿轮的齿槽宽度从上到下逐渐增大；垂直于所述输出连接件的表面设置有若干调整弹簧，所述调整弹簧的一端支撑在输出连接件上，另一端支撑斜齿轮上。
6.进一步的，所述齿槽宽e满足：，，其中 x为变位系数，α为压力角，m为模数，δe为齿槽变化量，δx为变位系数变化量。
7.进一步的，所述输出连接件的中心设置有一输出轴安装孔，垂直与所述输出连接件并固定在所述输出轴安装孔上设置有一输出轴，所述输出轴上的型面与所述输出轴安装孔相匹配。
8.进一步的，所述输出轴上安装有输出轴承，用于将所述输出轴支撑在箱体内壁上。
9.进一步的，所述调整弹簧至少为3个，均匀分布在所述输出连接件表面的同一圆周上。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
11.1.本技术采用螺杆与斜齿轮组合，由于齿轮传动的可分性，降低制造难度，互换性好。在斜齿轮内部增加了缓冲部件，一方面可以吸收装置在启动、停止和运行过程中的冲击，保证运行的平稳性，另一方面，由于缓冲部件是内嵌在斜齿轮中的，不会使集成减速箱的体积增大。
12.2.螺杆和斜齿轮逆向制动功能可以确保电驱装置在断电后，实现负载位置保持功能，确保工作的安全、可靠。
13.3.本技术将将斜齿轮的齿槽设计成可变齿槽，螺杆不变，传动装置发生部分磨损后进行间隙自动补偿，成为无背隙传动。
14.4.相比现有技术中，斜齿轮内孔和箱体接触，摩擦系数大，本技术的斜齿轮内孔和输出轴直接接触，输出轴通过轴承支撑在箱体上，摩擦系数小。
附图说明
15.图1是本实用新型一种具有间隙自动补偿和缓冲功能的减速箱爆炸图；
16.图2是本实用新型一种具有间隙自动补偿和缓冲功能的减速箱传动图；
17.图3是本实用新型斜齿轮结构图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
19.一种具有间隙自动补偿和缓冲功能的减速箱，箱体1包括主体11、下箱盖12和前箱盖13，箱体1内收纳有减速部件，减速部件与箱体转动连接，所述减速部件包括螺杆20、齿轮组件21和输出轴22，齿轮组件和螺杆在箱体内啮合，螺杆的中心固连有螺杆轴201，螺杆轴与齿轮组件的轴向垂直，螺杆轴的一端伸出到箱体外，作为动力输入部件，螺杆轴的转动带动螺杆相应转动，驱动齿轮转动，输出轴22垂直固定在齿轮组件的中心，并从箱体的内部延伸到外部，作为动力输出部件；从输出轴输出减速后的转速。
20.齿轮组件21包括斜齿轮210、缓冲部件211和输出连接件212，缓冲部件夹设在所述斜齿轮与输出连接件之间，分别与斜齿轮及输出连接件弹性连接；所述斜齿轮的齿槽宽度从上到下逐渐增大；垂直于所述输出连接件的表面设置有若干调整弹簧4，所述调整弹簧的一端支撑在输出连接件上，另一端支撑斜齿轮上。
21.进一步的，斜齿轮的齿槽宽度从上表面2103到下表面2104逐渐增大，过螺杆的轴线垂直于斜齿轮的平面称作中间平面，中间平面内螺杆和尺寸的啮合相当于渐开线齿轮与齿条的啮合。当斜齿轮采用变位齿轮时，其齿槽2102宽e为：所述齿槽宽e满足： ，，其中 x为变位系数，α为压力角，m为模数，δe为齿槽变化量，δx为变位系数变化量。从公式可以看出δe和δx呈线性关系。
22.斜齿轮齿槽的斜度不是简单的拔模，而是把齿轮看成是沿着轴线方向一层层变位齿轮片的叠加。在模数、齿数和压力角不变的情况下，每层变位齿轮片的齿廓仍然保持渐开线齿廓的特性，且每层的渐开线方程都是一样的，因此每一层变位齿轮片都可以和螺杆在中间平面上的等效齿条进行正确啮合。假设，初始时螺杆与齿轮是无背隙啮合状态，当因为磨损出现间隙也就是出现δe时，只要齿轮在轴向移动δx层的齿轮片，就可以恢复无背隙
啮合状态。
23.进一步的，斜齿轮、输出连接件和缓冲部件相互紧配合，安装后无相对运动，斜齿轮和输出连接件的表面不能直接接触，斜齿轮转动引起的振动大部分被缓冲部件吸收，能够有效地减振和降低噪音，在输出连接件中心设置有安装通孔，用于将输出轴固定在输出连接件上，输出轴的型面与安装通孔相匹配，输出连接件的转动带动输出轴同步转动，用于输出减速后的转动力。
24.本实施例中，在斜齿轮和输出连接件之间夹设了缓冲部件，使斜齿轮和输出连接件不能直接接触，斜齿轮引起的振动首先传递在缓冲部件上，缓冲部件吸收了大部分振动，因此，传递到输出连接件上的动力振动小，运行平稳，能有效减振和降低噪音。缓冲部件为阻尼橡胶、硅胶、聚乙烯或聚氯乙烯。缓冲部件为具有一定厚度的柱体，其形状和尺寸根据输出连接件和斜齿轮相匹配，当斜齿轮转动时，造成的振动直接传递到缓冲部件上，缓冲部件内部的大分子链段会产生相对运动，从而可产生一种使振动衰减的反力，并将振动产生的机械能转化为热能，进而使振动在缓冲部件上传递时会逐渐衰减，达到阻尼减振目的，另一方面基于缓冲部件的弹性缓冲特性，会进一步逐渐减小振动。因此，传递到输出连接件的振动会大大减弱，从而使输出的动力平稳。
25.进一步的，缓冲部件包括设置于中心的轴套孔2110，轴套孔的外径与斜齿轮内部中心的轴套外径一致，沿所述轴套孔的外径处的圆周方向上，设置有若干限位通孔2111，限位通孔为垂直于缓冲部件表面并且贯穿缓冲部件的通孔。进一步的，斜齿轮包括中空的圆柱形齿盘，齿盘内套设有轴套2105，在轴套和齿盘之间均匀设置有若干卡柱2101，卡柱插入到缓冲部件的限位通孔内部。
26.本实施例中，输出连接件包括主体2122、弹簧支撑柱41和输出轴安装孔2121。输出连接件的主体是一圆形的平板状的薄片，优选为金属材质，在主体中心设置有输出轴安装孔，用于安装输出轴，输出轴安装孔的形状与输出轴顶部的型面相匹配，形状优选为长条形的，因为输出连接件是带动输出轴进行转动的，具有很大的离心力，输出轴和输出连接件之间需要紧配合并且无相对滑动，圆形的安装通孔在转动过程中容易造成输出轴和输出连接件之间的滑动，长条形的安装通孔不会受离心力的作用与输出轴之间产生相对滑动。输出轴可以卡入到输出轴安装孔中，也可以是用其他方式固定连接。垂直于输出连接件主体的表面上，设置有若干弹簧支撑柱41，弹簧支撑柱为无盖的圆柱形盒体，调整弹簧4卡入并固定在弹簧支撑柱内，调整弹簧的另一端与斜齿轮接触，能够沿所述斜齿轮轴向往返运动。调整弹簧至少为3个，均匀设置在主体平面的同一圆周上，弹簧支撑柱的外径、高度与缓冲部件的限位通孔相匹配，安装后，支撑柱插入到限位通孔中，使输出连接件固定到斜齿轮上，输出连接件、缓冲部件和斜齿轮形成一个整体，同步转动。因此，缓冲部件的限位通孔的个数为调整弹簧的个数加上斜齿轮内部卡柱的个数之和。当弹簧支撑柱的外径和卡柱的外径相同时，在缓冲部件上设置的若干孔径大小一致的限位通孔。也可以是弹簧支撑柱的外径和卡柱的外径不相同，限位通过的孔径需要分别与弹簧支撑柱和卡柱的外径相匹配，因此，需要在缓冲部件的相应的位置上设置孔径大小不同的限位通孔，分别用于插入弹簧支撑柱和卡柱。
27.输出轴上安装有输出轴承3，用于将所述输出轴支撑在箱体内壁上。斜齿轮内孔和输出轴直接接触，输出轴通过轴承支撑在箱体上，摩擦系数小。输出轴承优选为滚动轴承，
滚动轴承是将输出轴与箱体之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，内圈的作用是与输出轴相配合并与输出轴一起旋转；外圈作用是与箱体相配合，起支撑作用；滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命；保持架能使滚动体均匀分布， 引导滚动体旋转起润滑作用。将输出轴通过轴承支撑在箱体上，能大大减少摩擦力。
28.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。