专利名称：全卸载蠕动齿轮变速机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种减速机，用于对原动力的减速。
背景技术：
本发明是对本人于2006年12月27日申请的，申请号为 200610170657.8。名称为《蠕动齿轮变速机构》的改进。
发明内容
技术问题
利用少齿差原理制作减速机，需要解决二个主要问题。
1、 减小用少齿差原理进行减速时，齿轮大压力角造成的过大径向分力。
2、 去除齿轮对支承输入轴二端轴承的径向力。
尽管《蠕动齿轮变速机构》减小了齿轮压力角过大的问题，用少齿差原理制 作减速机，因其输入轴与支承齿轮运动的轴是同一轴。如不能对齿轮作用于输入 轴上的力进行平衡。高速运转的输入轴，将因承受很大的来自齿轮的径向力，使 轴承在4艮短的时间内损坏。
《蠕动齿轮变速机构》的发明解决了大压力角及多齿啮合的问题，但没能解 决齿轮输入轴的卸载问题。
本发明通过以下措施解决《蠕动齿轮变速机构》的全卸载问题。
通过三个装在输入轴上的偏心套，使三个齿轮施加于输入轴的力，在输入 轴上得到平衡。使支承输入轴二端的轴承径向不受力。
在输入轴上，安装三个在180度上对称布置的齿轮，使这三个齿轮所受的力 在输入轴上得到平衡。这一措施，可保证支承高速输入轴二端的轴承，不再受到来 自齿轮运动所产生的径向力。而齿轮在齿圈中的转M输入轴转数与速比的商。 也就是说,输入轴的转数除以速比是齿轮的转数。结果是支承高速输入轴的轴 承是轻载，而支承齿轮的轴承虽是重载却是低速。载荷与转数是影响，轴承寿命 的二个最重要的因素，以上措施可大幅度地提高轴承的寿命。
齿轮的小压力角、多齿啮合及输入轴的全卸载解决了《全卸载蠕动齿轮变速 机构》可输出大扭矩、获得长寿命的二个根本问题。我做的样品机已可看到这一 效果。样品机的重量70kg可输出扭矩7389NM。(附有光盘)
下面结合附图对本发明的实施例；《全卸载蠕动齿轮变速机构》
作详细i兌明附图1是《全卸载蠕动齿轮变速机构》的结构图(本图是竖直摆放的)。
附图2是《全卸载蠕动齿轮变速;W^》的A-A剖视图。
图中输入轴(1)、下盖(2)、壳体(3)、下齿轮(4)、中齿轮(5)、上齿 轮(6)、上盖(7)、输出轴(8)、上十字盘(9)、上偏心套(IO)、中十字盘(ll) 中偏心套(12)、销(13)、下十字盘(14)、下偏心套(15)、轴承(a)、弹簧挡 圈(b)、油封(c)滚动体(d)。
具体实施方式
本发明实施例
输入轴(1)由上端小直径圓柱体、轴肩及下端圆柱体叠加而成。
输入轴(1)上端小直径圓柱体最上端有安装弹簧挡圏的槽。有安装销(13 ) 的，数个与上偏心套(10)中偏心套(12)下偏心套(15)外圆柱面上孔对应的 孔。[这数个孔的中心线与输入轴(1 )的中心线在同一个平面上]可通过销(13 ) 将三个偏心套安装在输入轴(1 )上端小直径圓柱体上。输入轴(1 )下端圓柱体 上加工有键槽。
下盖(2)由下端大圓柱体，上端小圆柱体叠加而成。
下盖(2)下端大圓柱体中心有安装油封(c)的孔。下端面上沿圆周均匀分 布与壳体(3)下端面螺紋孔对应并可插入内六方螺栓的台阶孔。下盖(2)上端 小圓柱体直径与壳体(3)下端齿圈的齿顶圆直径相同。下盖(2)上端小圆柱体 中心上有安装轴承(a)的孔，该孔的上端有安装弹簧挡圏(b)的槽。 壳体(3)由圆柱体及这一圆柱体上的二个支^c脚叠加而成。
壳体(3)圓柱体中心的下端，加工有齿圏。上端加工有安装轴承(a)的孔 及可容纳输出轴(8)在其中旋转的孔。壳体(3)的上、下端面分别加工有沿圓 周均匀分布的螺紋孔，其下端面上的螺紋孔与下盖(2)上的台阶孔对应；其上 端面上的螺紋孔与上盖(7)上的台阶孔对应。
下齿轮(4 )由外齿轮和中心可安装轴承(a)的孔及上端的凸起4建组成。
下齿轮(4)中心安装轴承(a)孔的上端，有安装弹簧挡圏(b)的槽。下 端有限制轴承(a)向下移动的台阶。下齿轮(4)的最上端，有与下十字盘(14) 下端键槽配合并起到平键作用的凸起键。
中齿轮(5)由外齿轮、中心上可安装轴承(a)的孔，及上、下端的凸起键组成。 中齿轮(5)的中心有安装轴承(a)的孔，孔的上、下二端均有安装弹簧挡 圏(b)的槽。中齿轮(5)下、上端均加工出中心线互相垂直并与下十字盘U4) 中十字盘(11)键槽配合，起到平键作用的凸起键。中齿轮(5)下端的凸起键 与下十字盘(14)上端键槽配合。中齿轮(5)上端的凸起键与中十字盘(11) 下端的4建槽配合。上齿轮(6)由外齿轮、中心上可安装轴承(a)的孔，及上、下端的凸起键组成。 上齿轮(6)的中心有安装轴承(a)的孔，孔的上、下二端均有安装弹簧挡 圏(b)的槽。上齿轮(6)上、下端均加工出中心线互相垂直，分别与上十字盘 (9)、中十字盘(11)键槽配合，起到平键作用的凸起键。上齿轮(6)下端的 凸起键，与中十字盘(11)上端键槽配合。上齿轮(6)上端的凸起键，与上十 字盘(9)下端的键槽配合。
上盖(7)由中心的孔、下端的子口、及上端沿圆周均匀分布的台阶孔组成。 上盖(7)其中心上的孔,可安装油封(c)。上盖(7)上端沿圆周均匀分布
的台阶孔，可插入内六方螺栓并与壳体(3)上端面的螺紋孔对应。上盖(7)下
端的子口与壳体(3)最上端的孔配合。
输出轴(8)由上端的圆柱体和下端短圓柱体叠加而成。
输出轴(8 )上端的圓柱体上有键槽，下端短圆柱体中心上有可安装轴承(a )
的孔。输出轴(8)短圓柱体的下端面上加工有与上十字盘(9)上端4建槽配合，
并起到平键作用的凸起键。
上十字盘(9)是一个上、下二端均加工有键槽的盘形零件。
上十字盘(9 )上、下端键槽的中心线互相垂直，键槽深度大于上十字盘(9 ) 轴向尺寸(即厚度)的1/2,小于其轴向尺寸(即厚度)。
上十字盘(9)上端的4定槽与输出轴(8)下端的凸起键配合，其下端的4建槽与上 齿轮(6 )上端的凸起键配合。
上偏心套(10)由中心线不重合的内孔和外圓柱组成的空心圆柱体。
上偏心套(10 )孔的中心线与外圆柱中心线不重合。在其外圆柱面壁厚最大 处的母线上加工有可安装销(13)的孔。该孔的中心线在上偏心套(IO)孔的中 心线及外圆柱中心线所决定的平面上，并与这二条中心线垂直。 中十字盘(11)是一个上、下二端均加工有键槽的盘形零件。
中字盘(11)上、下端键槽的中心线互相垂直，键槽深度大于中字盘(11) 厚度的1/2，小于中字盘(ll)厚度。中十字盘(ll)上端的键槽与上齿轮(6) 下端的凸起键配合，其下端的键槽与中齿轮(4)上端的凸起键配合。 中偏心套(12)由中心线不重合的内孔及外圆柱组成的空心圓柱体。
中偏心套(12)上孔的中心线与外圆柱中心线不重合。在其外圓柱面，壁厚 最大处的母线上加工有可安装销(13)的孔。该孔的中心线在上偏心套(IO)孔 的中心线及外圆柱中心线所决定的平面上，并与这二条中心线垂直。 销(13) M到将偏心套与输入轴(1)联接作用的短圓柱体。 下十字盘(14)是与中十字盘(11)几何形状与尺寸完全相同的零件。下十字盘(14 )下端键槽与下齿轮(4 )上端的凸起键配合，其上端的键槽 与中齿轮(5)下端凸起键配合。
下偏心套(15)由中心线不重合的内孔及外圆柱组成的空心圆柱体。 下偏心套(15)上孔的中心线与外圓柱中心线不重合。在其外圆柱面壁厚 最大处的母线上加工有可安装销(13 )的孔。该孔的中心线在上偏心套(10 )孔 的中心线及外圓柱中心线所决定的平面上，并与这二条中心线垂直。
安装分二个工序完成
工序一、函11个工步。内容是安装输入轴(l)上所有零件
1、 在下盖(2 )上端小圆柱体中心上的孔中安装输入轴(1)下端支承轴承(a ) 并在该孔上端的槽中安装弹簧挡團(b )。将输入轴(1)下端圓柱体安装到
轴承(a)内环孔中。
2、 在输入轴(1)上安装下偏心套(15 )。
将下偏心套(15)安装到输入轴(1)上端小直径圆柱体最下端。将下偏心 套(15 )外圆柱面壁厚最大处母线上可安装销(13 )的孔，与输入轴(1)上端 的小直径圆柱体靠近轴肩一端与之对应的孔对正。将销(13 )装入二个已对正的 孔中。下偏心套(15 )与输入轴(1)联接成一整体。
3、 在输入轴(1)上安装下齿轮(4 )
在下齿轮(4)中心的孔中安装轴承(a)并在该孔上端的槽中安装弹簧挡 圈(b)将安装好轴承(a)的，下齿轮(4)轴承内环的孔，安装到下偏心套(15) 上。
4、 安装下十字盘(14)
将下十字盘(14)下端面上的^^槽安装到下齿轮(4)上端的凸起键上。5、 安装中偏心套(12)
将中偏心套(12 )安装到输入轴(1)上端的小直径圓柱体上。将中偏心套 (12)上，外圆柱面壁厚最大处母线上的二个可安装销(13)的孔与输入轴(1) 上与之对应的二个孔对正后，将二个销(13)装入这二个孔中。
6、 安装中齿轮(5)
在中齿轮(5)中心上的孔中安装二个轴承(a)并在孔上、下的二个槽中 安装弹簧挡圏(b)。将轴承(a)内环的孔安装到中偏心套(12)上。使中齿轮 (5)下端的凸起键与下十字盘(14)上端的键槽S己合。
7、 安装中十字盘(11)
将中十字盘(11)下端的键槽装入中齿轮(5)上端的凸起4定上。
8、 安装上偏心套(10)将上偏心套(10)安装到输入轴(1)上端的小直径圓柱体上。将上偏心套 (10)上外圆柱面壁厚最大处母线上，可安装销(13)的孔与输入轴(1)上与 之对应的孔对正后，将销(13)装入该孔中。
9、 安装上齿轮(6)
在上齿轮(6)中心上的孔中安装轴承(a)并在该孔上、下端的槽中安装 弹簧挡圏(b)。将上齿轮(6)上，轴承(a)的内环安装到上偏心套(10)上并 使上齿轮(6)下端的凸起键与中十字盘(11)上端的键槽配合。
10、 安装上十字盘(9)
将上十字盘(9)下端的键槽，装入上齿轮(6)上端的凸起键上。
11、 安装输入轴(1)上端支承轴承(a )
在输入轴(1)最上端安装输入轴(1)上端支承轴U )，并在其最上端的 槽内安弹簧挡(b)。
以上安装使下偏心套(15 )上偏心套(10 )壁厚最大处母线在同一直线上，并 使该直线与中偏心套(12)壁厚最大处的母线对输入轴(1)的中心线在180度 上对称，并在同一平面上。
以上完成了对输入轴(1)上所有零件的安装。将在输入轴(1)上已安装好 所有零件的输入轴(l)称之为整体输入轴(1)
工序二、函4个工步。内容是将整体输入轴(1)安装到壳体(3)中。安 装输出轴(8)、上盖(7)、下盖(2)。
1、 将整体输入轴(1)插入到壳体(3)下端的齿圈中。
将下盖(2)上端小圆柱体，安装到壳体(3)上，使之与壳体(3)下端齿 圈的齿顶圓配合。将下盖(2)下端面上的台阶孔和与之对应的壳体(3)下端面 上的螺紋孔对正。插入并拧紧内六方螺栓，将下盖(2)紧固到壳体(3)的下端 面上。
2、 安装输出轴(8)
将输出轴(8 )下端短圓柱体中心上的孔，安装到输入轴(1)最上端轴承 (a)的外环上，并保证输出轴(8)下端短圆柱体的下端面上凸起4定与上十字盘 (9 )上端面上的键槽配合。在输出轴(8 )上端的圆柱体上安装轴承(a )使轴
承(a)的内环，与输出轴(8)上端的圆柱体配合；轴承(a)的外环与壳体最
上端的孔配合。
3、 安装上盖(7)
将上盖(7)下端子口安装到壳体(3)最上端的孔中，对正上盖(7)上端 面上的台阶孔与壳体3上端面上与之对应的螺紋孔。在上盖(7)上端面上的台阶孔中，插入内六方螺栓，柠紧内六方螺栓。上盖(7)被紧固到壳体(3)的上 端面上。
4、 安装油封(c)
分别在下盖(2)下端中心上的孔及上盖(7)上端中心上的孔中安装油封(c)。 安装完成。
电机通过输入轴下端的键，带动输入轴旋转。输入轴通过其上端小直径圓柱 体上的下、中、上三个偏心套，推动下、中、上三个齿轮，在壳体(3)的齿圈 中公转。下、中、上齿轮每公转一周(即输入轴旋转一周)，由齿圈与齿轮的齿数 差决定了，下、中、上齿轮转过l,到若干个齿。下、中、上三个齿轮推动，下、 中、上三个十字盘运动，上十字盘的运动推动输出轴运动。由输出轴，输出动力。
下、中、上三个偏心套上三条壁厚最大处的母线与壳体的中心线在同一平面 上，并对称于壳体的中心线。可保证上、；中、下三个齿轮施加于，输入轴上的径 向力，在输入轴上得到平衡。结果是支承输入轴下端的轴承及支承输入轴上端 的轴承在理论上是不受径向力的。
对滚动体(d)的说明图2中可看到滚动体(d)，但以上文字中没有提及 滚动体(d )。对此作以下说明
滚动体U)是被安装在齿轮凸起键与十字盘的键槽之间的球形或圆柱形实体。 如同滚动轴承中的滚珠、滚子或滚针。在制作速比小的或输出几十吨米甚至几百 吨米的大扭矩时，因齿轮对齿圏有较大偏心距，齿轮上的凸起键与十字盘间会有 较大的相对运动。考虑提高效率，齿轮上凸起键的宽度应等于十字盘键槽宽度减 去二倍滚动体(d)的直径。并在齿轮上凸起键与十字盘间的空隙中，安装滚动 体。就我做的样品机而言齿轮模数仅为1.5,齿数差为1、齿圏与齿轮的偏心距 小于1。齿轮上的凸起键与十字盘间的相对运动不大，因此没有必要安装滚动体。 对齿轮与十字盘的说明
以上所叙述的齿轮上凸起键与十字盘上下端键槽配合的方式，也可被制作成 十字盘上的凸起键与在齿轮上的键槽配合的方式。 对齿圏的说明
以上实施例中叙述了一种齿圏静止，齿轮转动的《全卸载蠕动齿轮变速机 构》。对《全卸载蠕动齿轮变速才几构》也可制成齿轮运动为平动，齿圏的运动为 转动的《全卸载蠕动齿轮变速机构》。只要将下齿轮下端也加工出凸起键，在下 盖上端做出与下齿轮下端凸起键配合的键槽，去除输出轴上的凸起键。使齿圏与 输出轴成为一体，将齿圈的外圓柱面通过轴承定位在壳体上。其它结构无需变化 即可制成齿圏转动，并输出动力的《全卸载蠕动齿轮变速机构》。其优点是可缩短《全卸载蠕动齿轮变速机构》的轴向长度，增加齿圈上二 个轴承间的3巨离。
其缺点是支承齿圏的轴承会增加《全卸栽蠕动齿轮变速机构》壳体的外径。
权利要求
1、全卸载蠕动齿轮变速机构主要由输入轴、下盖、壳体、数个偏心套、数个齿轮、数个十字盘、输出轴、上盖组成，其特征在于输入轴通过数个偏心套，将其运动传递给在壳体上齿圈中运动的数个齿轮，并通过齿轮二端凸起键和与之配合的十字盘上键槽及与十字盘上键槽配合的输出轴上的凸起键，将运动传递给输出轴。
2、 根据权利要求l、全卸载蠕动齿轮变速机构所述的数个偏心套，其特征在 于输入轴上所安装的数个偏心套，这数个偏心套壁厚最大处的母线与输 入轴的中心线对称，并在同一平面上。
3、 根据权利要求l、全卸载蠕动齿轮变速机构所述的数个偏心套，其特征在 于所有的偏心套，都是内孔与外圆柱面的中心线不重合的空心圓柱体 并可以与输入轴联接成一体。
4、 根据权利要求l、全卸载蠕动齿轮变速机构所述的壳体，其特征在于在 壳体上固定有静止的齿圏。
5、 根据权利要求l、全卸载蠕动齿轮变速机构所述的数个齿轮，其特征在 于数个齿轮施于输入轴上的力，在输入轴上得到平衡。
6、 根据权利要求l、全卸栽蠕动齿轮变速机构所述的数个齿轮，及齿圏，其 特征在于齿圈是静止的齿轮的运动方式是转动。
7、 根据权利要求l、全卸载蠕动齿轮变速机构所述的齿轮，及齿圏，其特征 在于齿圏的运动方式为转动，齿轮的运动方式为平动。
8、 根据权利要求l、所述的全卸载蠕动齿轮变速机构所述的数个齿轮上的凸 起键及十字盘上的上的键槽，其特征在于在十字盘上的键槽与齿轮上的 凸起键之间安装有滚动体。
9、 根据权利要求l、全卸载蠕动齿轮变速机构所述的齿轮及十字盘，其特征 在于齿轮上有与十字盘上凸起键配合的凹陷键槽。
全文摘要
本发明全卸载蠕动齿轮变速机构，涉及一种齿轮减速机。是对本人发明的蠕动齿轮变速机构的改进。蠕动齿轮变速机构齿轮施于支承输入轴二端轴承的力过大，使高速运转的输入轴二端轴承无法承受。本发明通过在输入轴上的数个齿轮，使其施加在输入轴上的力，在输入轴上得到平衡。使支承输入轴二端的轴承不受径向力。作到支承齿轮运转的轴承是低速，而支承输入轴运转的轴承虽高速却无径向载荷。全卸载蠕动齿轮变速机构主要由输入轴、下盖，偏心套，齿轮、十字盘、输出轴、壳体与上盖组成。全卸载蠕动齿轮变速机构具有体积小、重量轻、传递扭矩大、寿命长、噪音低的特点。用于对原动力的减速。
文档编号F16H35/00GK101418850SQ20071016560
公开日2009年4月29日 申请日期2007年10月25日 优先权日2007年10月25日
发明者杰 于 申请人:杰 于