专利名称:轴装式nn型少齿差行星减速器的制作方法
本实用新型涉及一种轴装式NN型少齿差行星减速器。
少齿差行星减速器通常指的是N型及NN型渐开线齿轮行星减速器。由于具有一系列优点，少齿差行星减速器应用日益广泛。国外如日本已有系列产品。国内近年来进行了大量的理论与试验研究工作，现已着手制订系列标准。但是在结构设计方面现有的绝大部分产品都没有脱离采用实心输出轴并用两个轴承支撑、借助于底座或端部法兰安装的传统的结构形式。这种结构的主要缺点是轴向尺寸较大，特别是带底座的形式，必须有安装基础。国内的机械设计手册、机械工程手册、相继发表的有关论文、甚至关于少齿差传动的仅有的两本专著(1978年出版的《渐开线少齿差行星齿轮减速器》和1982年出版的冯澄宙教授所著《渐开线少齿差行星传动》)都引用了绝大部分相同的结构图例来反映迄今为止少齿差传动的结构设计发展状况。虽然也有个别孔输出的特例，但未曾发现轴装式少齿差行星减速器的结构设计。近年来仅见的只有一项美国减速器专利［类号74／805，(F16HI／28，№4235129，申请78.3.30，№891759，公布80.11.25)］为轴装式N型少齿差减速器。但获得专利权的此项设计由于结构方面的原因，齿轮节径受到限制，受力情况不佳，承载能力难于提高，而且该设计只能用油脂润滑等诸方面的原因，因此只适合用于很小功率的传动装置。
本实用新型的主要目的在于改变传统的输出轴于一侧用两个轴承支撑的方式，压缩轴向尺寸，并实现中空通孔输出轴结构，取消安装基础，以便用于斗式提升机，胶带及板式运输机等多种机械设备，从而简化和减小驱动装置。
本实用新型的传动原理如图1和图3所示，均通过二级少齿差内啮合园柱齿轮传动实现减速，故称之为NN型少齿差传动。其中图1所示为外齿轮输出，适用于传动比≤30的场合；图3所示为内齿轮输出，其传动比范围为30～100为宜，用于传递运动的甚至可高达10000。设各齿轮的齿数分别为Z1、Z2、Z3、Z4(见图1和图3)，输入轴用H表示，则图1与图3的传动比计算式为iH1＝ (Z1Z3)/(Z1Z3- Z2Z4)本实用新型由输入偏心轴、中空通孔输出轴、箱体、箱盖、通孔端盖、固定内齿轮、双联齿轮、输出齿轮、轴承、三角皮带轮和平衡重等基本零件组成。本实用新型的基本特点是(1)输出轴为带有平键槽或内花键的通孔中空轴。将此通孔套入被驱动的主轴并固定箱体，即可通过键联接传递动力；也可采用无键联接来传递动力。
(2)输入轴实为包容输出轴的中空偏心套，并通过置于内孔中的两个或一个滚针轴承支撑在中空输出轴上。输入偏心套支撑在输出轴部位的外园柱面与内孔不同心，存在一个偏心距e。其外园柱面上安装一个滚针轴承，也可安装两个滚子或球轴承。轴承外园柱面上套装双联行星齿轮。行星轮的外齿与固定内齿轮啮合，构成第一对齿轮付。在输出侧的另一对齿轮付有二种形式，一种是行星轮上的内齿与置于输出轴上的外齿轮啮合，构成外齿轮输出NN型传动(见图1和图2)；另一种是行星轮上的外齿与置于输出轴上的内齿啮合构成内齿轮输出NN型传动(见图3和图4)。
(3)为便于安装和节省好材料，固定内齿轮单独作成一件，并用螺栓与箱体、箱盖把合到一起。
(4)为了缩短轴向尺寸，减轻重量并改善零件的受力情况，将三角皮带轮轮毂装入输入偏心套并用螺栓将二者联接起来。
(5)为便于调整平衡块质量，将其置于三角皮带轮辐板的外侧。
(6)为获得良好的工艺性，输出齿轮单独作成一件，通过键或过盈联接套装在输出轴上。
(7)固定内齿轮、箱体、箱盖用螺栓把合后用两个轴承分别支撑到偏心套和输出齿轮或输出轴上。
(8)为改善零件的加工工艺性能，各轴承均采用弹性挡圈固定而不在有关零件上制作固定用挡边。
下面分别给出外齿轮输出(图2)和内齿轮输出(图4)的应用实例，进一步说明本实用新型的具体结构。图2和图4所示均为本实用新型的轴向剖面图。
输入偏心套3通过置于其内孔中，并用隔离套圈27、28隔开的两个滚针轴承22支撑在中空输出轴33上。输出侧滚针轴承22的外圈和内圈分别设孔用弹性挡圈31和定位套32，以防轴承串动。偏心套3安装滚针轴承22部位的外园柱面与输出轴33不同心，偏离一个距离e。偏心外园柱面上安装滚针轴承(或滚子及球轴承)26，其外圈上套装双联行星齿轮4。轴承26以采用外圈带双挡边，内圈带单挡边并带平挡圈的30400型长园柱滚子轴承较合适，但目前国内尚无可供选用的产品。此处采用了仅外圈带双挡边的滚针轴承。为防止双联行星轮串动，外圈设挡盖25及孔用弹性挡圈24，同时在偏心套3的外园柱面上轴承26的两侧各设一个挡圈23，并用轴用弹性挡圈30来固定。由于轴承26外圈端面与挡圈23间需要一定间隙，因此在轴承26内圈端面处需有一很薄的垫圈29。双联行星轮4输入侧的外齿与固定内齿轮5啮合。输出侧的内齿与输出轴上的外齿(图2)或输出侧的外齿与输出轴上的内齿(图4)相啮合。固定内齿轮5与位于输出侧的箱体2和输入侧的箱盖9用长螺栓6及垫圈7、螺母8把合固定，并用2个轴承20支撑在输出齿轮1和偏心套3上。轴承的内外圈分别用轴用弹性挡圈19和孔用弹性挡圈21及通孔盖11固定，以保持各零件间固定不变的相对位置。通孔盖11用螺栓10上到箱体2和箱盖9上。该二通孔盖及偏心套3内孔中分别安设油封15及16，以防止漏油。输出齿轮1套装到输出轴33的外园柱面上，两者用平键34固定，也可用过盈联接。三角皮带轮14的轮毂插入偏心套3与输出轴33同心的内孔中，并用螺栓18及垫圈17固定。为平衡减速器内部的偏质量并便于调整，于皮带轮14辐板外侧安设平衡重12并用螺栓13来固定。
动力经三角皮带轮传给偏心套，偏心套旋转便使双联行星齿轮围绕主轴线(输入和输出)和本身轴线公转和自转。由于减速器的二对齿轮付内外齿轮均有齿数差，故由二对齿轮付构成的NN型啮合齿轮机构作差动运动。最终的减速运动经置于输出轴上的输出齿轮输出。输出侧的齿轮付也可设计成齿数差为零，此时可视此NN型传动为具有零齿差输出机构的N型传动。
当传递动力时，减速器箱体将因承受转矩而发生旋转，因此需通过箱体输出侧端部的螺孔，用螺栓将箱体与被驱动设备的固定机座相联。或者，也可以在本实用新型减速器箱体的外园柱面上做出一对耳子，用拉杆来克服旋转力矩(图5)。此外，在必要时，也可以在被驱动的主轴端部作出螺孔，用螺栓和压盖进行轴向固定，以防止减速器套到被驱动主轴上以后发生轴向串动。
在将本实用新型(图2、图4)用于传动装置时，其总传动比应为减速器本身的传动比iH1与其三角皮带轮14和不包括在本实用新型以内的主动三角皮带轮构成的三角皮带传动的传动比的乘积。这样，在本实用新型的传动比iH1固定的情况下，也可以通过改变主动三角皮带轮的直径来获得各种各样的总传动比。本实用新型亦可设计成其它形式。例如，在箱盖9上作出法兰，并将偏心套3的输入端作成齿轮联轴器、花键或采用其它联接形式，便可将驱动电机与本实用新型直联。在箱体的输出端也可作成大法兰，以便和工作机直联。
本实用新型齿轮付的几何及强度计算与一般少齿差传动没有什么区别，可参考有关资料进行；其余零件亦采用机械零件常用计算方法，无需赘述。
综合起来，与现有少齿差行星减速器相比，本实用新型具有下列优点或积极效果。
(1)由于实现了轴装式新结构，不仅安装维修方便，并因而取消了安装基础。
(2)由于本实用新型改变了输出轴传统的安装方式，使其结构极为紧凑，轴向尺寸大大缩短。
(3)在本实用新型应用实例中，由于采用三角皮带轮而便于任意调整传动比。同时，由于三角皮带轮的特殊设计，其轴向尺寸亦得以进一步压缩。
(4)由于本实用新型将少齿差传动中传统的输入偏心轴改为偏心套，这采用电动机直联带来极大方便，因为偏心套的输入端可以方便地采取不同的联接形式。
(5)由于本实用新型有意不采取在加工上有一定难度或较为麻烦的销轴式、浮动盘式、滑块式或零齿差式(需作切向变位)输出机构，直接通过齿轮来实现减速和动力输出，因而本实用新型对加工方面的要求是最低的，最容易推广。除偏心套加工略显复杂外，其余零件均无困难。对齿轮加工而言，一台Y54A型插齿机便可满足本实用新型一般常用产品的加工要求。
(6)由于本实用新型将平衡重放在皮带轮辐板的外侧，为组装时进行平衡带来极大方便。
(7)和前述获得美国专利权的N型轴装式减速器相比，本实用新型由于本身结构设计方面的优点和可用润滑油来润滑，因而可以传递较大的功率。
(8)由于本实用新型结构设计紧凑，使其体积和重量都得到进一步压缩。
权利要求
1.一种由双内啮合齿轮付构成的轴装式NN型小齿差行星减速器，该减速器由固定内齿轮、双联行星轮、输出齿轮、输出轴、输入偏心轴、箱体、箱盖、三角皮带轮、平衡重、支撑轴承等基本零件组成。其特征是输出轴为中空通孔输出轴，输入轴为包容输出轴的中空偏心套，并通过置于其内孔中的轴承支撑在中空输出轴上。偏心套支撑在输出轴部位的外园柱面与内孔不同心，存在一个偏心距e。偏心的外园柱面上安装一个滚针轴承，轴承外园柱面上套装双联行星齿轮。行星轮的外齿与固定内齿轮啮合构成第一对齿轮付。双联行星轮的另一齿轮与输出齿轮啮合构成齿轮输出NN型传动。固定内齿轮、箱体、箱盖用螺栓把合后，用两个轴承分别支撑到偏心套和输出齿轮上。
2.根据权利要求
1所述的减速器，其特征在于输出侧的另一对齿轮付形式之一为行星轮上的内齿轮与置于输出轴上的外齿轮啮合，构成外齿轮输出NN型传动。
3.根据权利要求
1所述的减速器，其特征在于输出侧另一对齿轮付形式之二为行星轮上的外齿轮与置于输出轴上的内齿轮啮合，构成内齿轮输出NN型传动。
4.根据权利要求
1至3中任意一项所述的减速器，其特征在于固定内齿轮单独做成一件，并用螺栓把合在箱体、箱盖之间。
5.根据权利要求
1至3中任意一项所述的减速器，其特征在于将三角皮带轮轮毂装入输入偏心套，并用螺栓将二者联接起来。
6.根据权利要求
1至3中任意一项所述的减速器，其特征在于将平衡块置于三角皮带轮辐板的外侧，以便利组装时进行调整。
7.根据权利要求
1至3中任意一项所述的减速器，其特征在于输出齿轮单独作成一件，通过键联接套装到输出轴上。
8.根据权利要求
1至3中任意一项所述的减速器，其特征在于输出齿轮单位独作成一件，通过过盈联接套装到输出轴上。
专利摘要
本实用新型涉及一种传动比范围宽广且容易制造的轴装式NN型少齿差行星减速器。该减速器改变传动结构，以输入偏心套包容输出轴，不仅实现了中空通孔输出轴结构，而且轴向尺寸大大缩短，重量减轻，可以方便地套装并悬挂到被驱动的主轴上，该减速器可以广泛地用于国防、矿山、冶金、化工、起重、运输、纺织、建筑工程、食品工业，仪表制造等工业部门的各种机械设备。
文档编号F16H1/32GK87208750SQ87208750
公开日1988年7月6日 申请日期1987年5月31日
发明者余铭 申请人:余铭导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan