专利名称：低振动少齿差环板式减速器的制作方法
技术领域：
本实用新型有关一种通用或专用减速传动装置，特别是一种动平衡低振动环板式少齿差传动减速器。
现有的三环式、双环式或单环式减速传动装置(专利号CN85106692.5ZL91230087.6 ZL89213292.2)采用少齿差传动原理，具有结构紧凑、传动比大、多齿啮合、超载性好等优点。但通过实践和理论分析证明，三环式或双环式传动装置在运转过程中存在一种通过减速器主轴轴线360°周期变化平面内的交变惯性力矩，而单环式减速器会产生垂直于主轴轴线方向的交变惯性力，使减速器在运转过程中产生振动。输入动力越大，输入转速越高、振动越剧烈。当振动频率与减速器自振频率接近时，振动幅度巨增。依靠提高减速器加工和安装精度不能消除这种振动。
本实用新型的目的是提供一种动平衡低振动单环式、双环式、三环式和四环式少齿差传动减速器，能明显减弱减速器在运转过程中出现的振动。
本实用新型是这样实现的，本实用新型包括输入轴、输出轴和环板，其特征在于在环板旁设置偏心块。在单环式减速器两个高速轴上，相对环板上下等距位置各安装两个偏心块，四个偏心块的偏心力矩之和与环板的偏心力矩相等、方向相反；双环式减速器两块环板的运动相位差为180°，在两个高速轴上，位于某一块环板外侧和两块环板之间各安装两个偏心块，偏心力矩方向与环板的安装偏心方向相反、大小相等；三环式减速器三块环板的运动相位差为120°，在两个高速轴上，位于每块齿环板的同一侧各安装三个偏心块，偏心力矩方向依序与同侧相邻齿环板方向相反、大小相等；四环式减速器外侧两块环板与中间两块环板的运动相位差确定为180°；同一减速器每块环板的质量相等；这样减速器的偏心力矩之和为零，360°周期交变惯性力或惯性力矩为零。
由于消除了该种减速器产生振动的主要根源，明显减弱减速器在运转过程中的振动，不但可减小振动和噪音污染，而且能提高该种减速器的输入转速，增强可靠性和耐用性。
以下结合附图具体对实用新型做详细说明。
图1单环式减速器结构简图图2双环式减速器结构简图图3双环运转惯性力简图图4增设动平衡机构后两环运转惯性力简图图5三环式减速器结构简图图6四环式减速器结构简图由
图1看出单环式减速器主要由两个带偏心9的高速轴5、一块带内齿的环板3、装有圆柱齿轮6的输出轴4、用来平衡环板3偏心力矩的四个偏心块2及两个同步齿轮7、过桥齿轮8组成。动力源1与高速轴5连接。内齿环板3的齿轮与输出轴4上的外齿轮6的轮齿啮合传动。
在运转过程中单环板3绕输出轴4的轴线以高速轴5偏心距e为半径与两高速轴5同步同向运转。单环板3的静偏心力矩K值等于环板的质量m与偏心距e的乘积，即K=me。当环板回转角速度为ω时产生的交变惯性力P=Kω2，这个惯性力P会使减速器引发水平振动。本实用新型提供了四个偏心块2，如
图1所示安装在两个高速轴距环板3两侧距离相等的位置，能随高速轴5转动。每个高速轴5各自安装两个偏心块2，偏心方向都与环板的安装偏心方向相反。这种减速器的总偏心力矩K总=0则惯性力矩P=K总ω2=0。这样减速器就不会产生振动了。同步齿轮7和过桥齿轮8的作用是平衡双动力源的输入扭矩。当采用单动力源时同步齿轮7和过桥齿轮8的作用是将动力高速轴的动力传递到非动力高速轴，以便通过曲柄机构偏心转动死点。
图2提供了一种两环式少齿差减速器，由带有两个偏心9的高速轴5、两块带内齿的环板3、装有圆柱齿轮6的输出轴4、用来平衡环板3偏心力矩的四个偏心块2组成。两块环板运动相位差为180°。
实用新型双曲柄双齿环少齿差行星减速器(ZL 91230087.6)所提供的平衡机构偏心套(4)(7)(与本专利偏心9为同种零件)的偏心在同一高速轴上相位差为180°，虽然使两块内齿环在运动时产生的振动力相等，方向相反，振动力互相抵削，但是只能达到静平衡，不能完成动平衡。原因如下二齿板运动惯性力模型可简化为图3形式。
某一块环板的振动力(惯性力)为P1，另一块环板的振动力为P2,P1和P2大小相等，方向相反，在水平方向可以抵削。但P1和P2不在同一轴线上，两块齿环板相隔一段距离S，这就产生一个通过减速器主轴轴线360°周期变化平面内的交变惯性力矩，其值为M=P1S=P2S。这个力矩会使减速器产生振动。
本实用新型设计的四个偏心块2偏心力矩相等，每块偏心块2的偏心力矩等于每块齿环板3偏心力矩的二分之一。有两块偏心块2安装在齿环板3的外侧分别与高速轴连接，偏心方向与相邻齿环板偏心方向相反。另外两块偏心块2安装在两个齿环板3之间，分别与高速轴5连接。其偏心方向与另一齿环板偏心方向相反。上述两层偏心块2与上述两块齿环板3的距离分别相等。此时环板、偏心块运动瞬间惯性力可简化为图4形式。P1’P2‘分别为第一层和第二层偏心块产生的振动力，P1、P2分别为两块齿环板产生的振动力。分析受力状态可知振动力幅值为P1=P2=P1’=P2‘=Kω2,P1、P2‘的合力与P1’、P2的合力数值相等，方向相反，同时处在同一轴线上，所以不但水平振动惯性力总代数和为零，而且惯性力矩M也等于零。这就根除了减速器因偏心运动而产生的振动。上述两环减速器双动力输入时可不安装同步齿轮7和过桥齿轮8。单动力输入时，必须安装上述齿轮。
图5描述的是一种三环式少齿差减速器，由两个带偏心9的高速轴5，三块带内齿的环板3，装有圆柱齿轮6的输出轴4以及用来平衡偏心力矩的六个偏心块2组成。三块环板运动相位差为120°。
发明专利三环式减速装置(CN85106692.5)在运行中同二齿环减速器一样存在一个通过主轴轴线360°周期变化平面内的交变惯性力矩。使减速器产生振动。本实用新型设计的六个偏心块2偏力矩相等，每个偏心块2偏心力矩等于单块齿环板3偏心力矩的二分之一。在两高速轴5上，位于每块齿环板3的同一侧等距位置各安装三个偏心块2。安装在两个高速轴5上的同一层的偏心块2偏心方向与同侧相邻齿环板3的安装偏心相反。这样就能使三环减速器达到动平衡。
图6提供了一种更为简单的动平衡四环式减速器，环板数量为四块，布置在中间的两块环板3与外侧两块环板3的运动相位差为180°。这时外侧两块环板恰好代替了上述单环式减速器中的四个偏心块2，起到了动平衡的作用。这种环板布置方法的减速器两高速轴5各自与相同动力源1连接时可以不设置同步齿轮7和过桥齿轮8。这是因为这种状态不存在曲柄偏心转动死点。
综上所述，本实用新型提供的动平衡少齿差环板式减速器获得低振动的优良性能，不但能降低振动或噪声污染，还可以适当提高这种减速器的输入转速并保持这种减速器的原有优良性能。
权利要求1.一种低振动少齿差环板式减速器，包括输入轴、输出轴和环板，其特征在于在环板旁设置偏心块。
2.根据权利要求1所述的低振动少齿差环板式减速器，其特征在于环板为单环，在两个高速轴相对环板的上下等距位置各安装两个偏心块，四个偏心块的偏心力矩之和与环板的偏心力矩相等，偏心方向相反。
3.根据权利要求1所述的低振动少齿差环板式减速器，其特征在于环板为双环，在两个高速轴上，位于某一块环板外侧和两块环板之间各安装两个偏心块；各自距相应齿环板距离相等，每块偏心块的偏心力矩相等，为每块齿环板偏心力矩的二分之一；位于外侧的两个偏心块的偏心与相邻齿环板安装偏心方向相反，位于两环板之间的两块偏心块的偏心与另一个齿环板的安装偏心方向相反。
4.根据权利要求1所述的低振动少齿差环板式减速器，其特征在于环板为三环，在两个高速轴上，位于每块齿环板的同一侧等距离位置各安装三个偏心块，安装在两个高速轴上同一层的偏心块偏心方向依序与同侧相邻齿环板的安装偏心相反。
专利摘要本实用新型有关一种通用或专用减速传动装置,特别是一种动平衡低振动环板式少齿差传动减速器。本实用新型包括输入轴、输出轴和环板,其特征在于在环板旁设置偏心块。本实用新型由于消除了该种减速器产生振动的主要根源,明显减弱减速器在运转过程中的振动,不但可减小振动和噪音污染,而且能提高该种减速器的输入转速,增强可靠性和耐用性。
文档编号F16H1/02GK2446328SQ00200318
公开日2001年9月5日 申请日期2000年1月10日 优先权日2000年1月10日
发明者常乃麟 申请人:常乃麟