专利名称：完全对称式三环两相二级减速器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械传动动力装置，特别是曲柄连杆式的少齿差内 齿行星传动装置技术领域。
背景技术：
曲柄连杆式的少齿差内齿行星传动由于具有传动比大、承载能力强、传 动效率高以及适应性强等优点而得到了广泛的应用。但应用在高转速情况下 普遍存在激烈的冲击或振动问题。在保证减速器加工精度情况下，现有曲柄 连杆式少齿差内齿行星传动装置存在冲击或振动的主要原因有
1、 减速器高速运转时产生的离心惯性力或离心惯性力矩得不到综合平
衡；
2、 减速器的各对双曲柄平行四边形机构绕过死点位置时产生幅值为无穷 大的冲击载荷；
3、 在机构重力以及惯性力(矩)作用下，由于空间结构的不对称性，同
轴两侧箱体的支反力不对称，且其幅值随输入轴转动而交变变化。
目前，公知的曲柄连杆式的少齿差内齿行星传动装置主要有单齿环、双
齿环以及三齿环式的少齿差内齿行星减速传动装置。中国专利00230087.6公 开了一种《双曲柄双齿环板少齿差行星减速器》，该减速器釆用了两个相位差 互成18(f的双曲柄机构，可以使两机构的离心惯性合力为零，但机构之间的离 心惯性力合力矩不为零，在高转速情况下，这种动态不平衡的惯性力矩将使 整机产生激烈冲击或振动。中国专利85106692号公开了一种《三环减速(或
增速)传动装置》，这种传动装置采用了三个相位差互成120。的双曲柄机构， 三机构产生的离心惯性合力能相互平衡，但离心惯性力在某些方向的合成惯
性力矩却不能为零，所以减速器在高转速情况下同样会振动。中国专利
92113625号公开的《三曲轴式少齿差减速器》，采取对穿过运动组件重心的高 速轴进行配重，以实现整机平衡来减小振动；中国专利97230101.1号公开的 《三曲轴内啮合完全动平衡行星传动装置》，采取了三个相位差为0° 、 180° 的双曲柄机构，两侧机构同相且其内齿环板(连杆)的质量是中间机构内齿 环板(连杆)质量的一半，故整机的惯性力和惯性力矩可以得到完全平衡， 可以使减速器的振动得到一定的抑制，但由于采用单轴输入使三根高速轴处 于受力不对称状态，不能综合双曲柄机构过死点时产生的幅值为无穷大的冲 击。中国专利00234570.6号公开的《完全平衡、均载减振两极三环减速机》， 与中国专利97230101.1号一样可以平衡整机的惯性力和惯性力矩，但因过桥 齿轮传动机构的存在，减速器在两根高速轴的轴向不对称布置，使双曲柄机 构过不确定位置时产生的幅值为无穷大的冲击载荷得不到平衡，而且由机构 产生的各转轴两端作用于箱体动态作用力不等，从而必然导致减速器产生振 动。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述已有技术存在的不足，设计一种既能平 衡双曲柄机构过死点位置时不产生冲击载荷，又能动态平衡机构离心惯性力 (矩)，从而能消除整机冲击和振动的完全对称式三环两相二级减速器。
本实用新型在箱体上分别通过轴承支撑的输入轴、输出轴，在输入轴上 同心固定连接主动齿轮，所述输入轴与输出轴平行布置；其特点是在主动 齿轮为中心的周向均匀对称布置至少两个从动齿轮，各从动齿轮分别与主动 齿轮外啮合；在箱体上分别通过轴承支撑与从动齿轮数量相同的高速轴，各 高速轴与输入轴平行布置，各从动齿轮分别与相应的高速轴同心固定连接； 在箱体内还布置一个厚内齿环板，在厚内齿环板的两个恻面分别布置一个薄 内齿环板，所述厚内齿环板与两个薄内齿环板相互平行，两个薄内齿环板相 互固接；在厚内齿环板上开设与高速轴数量相同的通孔，各通孔通过轴承和 偏心套分别连接在高速轴外；在两个薄内齿环板上开设与高速轴数量相同的 通孔，各通孔通过轴承和偏心套分别连接在高速轴外；厚内齿环板与高速轴 之间的偏心套和薄内齿环板与高速轴之间的偏心套的相位差为180° ;在输出 轴外固接中心外齿轮，所述中心外齿轮分别与厚内齿环板、薄内齿环板以180° 的相位差啮合。
本实用新型采用二级传动方案。第一级传动是由箱体、输入轴及主动齿 轮、2根(或多根)高速轴及相同数量的从动齿轮组成的直齿圆柱齿轮传动机 构。通过从动齿轮使各高速轴获得相等的动力输入，从动齿轮可以减速或等 速传动。第二级传动包括箱体、高速轴、输出轴，以及偏心套、厚、薄内齿 环板、中心外齿轮等组成。第一级传动进行动力均匀分流，使第二级传动的 各高速轴得到相等的输入力矩，经过高速轴、偏心套和厚、薄内齿环板构成 的多曲柄连杆机构，由其厚、薄内齿环与中心外齿轮的少齿差啮合而完成输 出轴的减速输出。
本实用新型可使整机离心惯性力合理及离心惯性合力矩为零，达到静、 动态平衡的目的，消除减速器因惯性载荷变化产生的振动问题。本实用新型 无死点，不产生冲击载荷，又能动态平衡机构离心惯性力(矩)，从而能消除 整机冲击和振动。
本实用新型的厚内齿环板以及厚内齿环板与高速轴之间的所有轴承和偏 心套的总的质量等于两个薄内齿环板以及两个薄内齿环板与高速轴之间的所 有偏心套和轴承以及固接两个薄内齿环板的部件的总的质量。其目的是为了 平衡离心惯性力和离心惯性力矩。
为了方便生产，本实用新型的两个薄内齿环板的质量相等。 另外，在两个薄内齿环板之间设置环形圈，两个薄内齿环板的外周分别 与所述环形圈固定连接。
图1为本实用新型的端面图； 图2为图1中A-A剖示图。
具本实施方式
如图l、 2所示，在箱体11上分别通过轴承支撑输入轴14、输出轴18、 三根高速轴3、 4、 5，各轴相互平行布置。
在输入轴14上同心固定连接主动齿轮2，在高速轴3、 4、 5上分别同心 固定连接从动齿轮l、 12、 6。且，三个从动齿轮l、 12、 6对称布置在以主动 齿轮2为中心的周向上，三个从动齿轮l、 12、 6分别与主动齿轮2外啮合。
在箱体11内还布置一个厚内齿环板17，在厚内齿环板17的两个侧面分 别布置薄内齿环板16、 22，厚内齿环板17与两个薄内齿环板16、 22相互平 行，在两个薄内齿环板16、 22之间设置环形圈8，两个薄内齿环板16、 22的 外周分别通过螺钉7与环形圈8固定连接。
在厚内齿环板17上开设三个通孔，在两个薄内齿环板16、 22上也分别 开设三个通孔，使三根高速轴3、 4、 5分别穿置在各通孔内。在高速轴3外 设置偏心套10，在偏心套10与厚内齿环板17的一个通孔之间设置轴承9; 在高速轴3外设置还设置偏心套15、 21，在偏心套15与薄内齿环板22的通 孔之间设置轴承20，在偏心套21与薄内齿环板16的该通孔之间设置轴承13。 两个偏心套15、 13的质量相等，
两个薄内齿环板16、 22的质量相等，且厚内齿环板17以及厚内齿环板 17与高速轴3、 4、 5之间的所有轴承和偏心套的总的质量等于两个薄内齿环 板16、 22以及两个薄内齿环板16、 22与高速轴3、 4、 5之间的所有偏心套 和轴承以及固接两个薄内齿环板16、 22的环形圈8、螺钉7的总的质量。
两个偏心套15、 13具有相同相位，且，偏心套15、 13与偏心套10的相 位差为180° 。
同样，分别在高速轴4、 5与厚内齿环板17的其它两个通孔之间、在高 速轴4、 5与两个薄内齿环板16、 22的其它两个通孔之间设置各偏心套和轴承。
在输出轴18外固接中心外齿轮19,中心外齿轮19分别与厚内齿环板17、 薄内齿环板16、 22以180°的相位少齿差内啮合。
本实用新型的第一级传动的目的是经过第一级传动对称分流后，作用在 第二级连杆行星内齿啮合传动机构各高速轴上的输入载荷完全相等，由此消 除机构的死点及其产生的冲击问题。根据理论分析可知，相位差互为180°的 两相机构满足前述完全对称输入及两套行星内齿板与中心外齿轮的啮合力相 等情况下，在曲柄连杆机构过死点时，各齿板作用于轴上的无穷大冲击载荷 将得以平衡消除。
由厚内齿环板和两块薄内齿环板及各偏心套、轴承组成的三块连杆行星 内齿环板，既是平面曲柄连杆机构的连杆，又是少齿差内啮合行星传动的行 星内齿轮。两块薄内齿环板完全对称地布置在厚内齿环板的两侧，且形成固 定为一体的连接件。这样设计的目的在于l.保持减速器在工作过程中一体化 薄内齿环板与中心外齿轮的啮合合力等于厚内齿板与中心外齿轮的啮合力， 且二者方向相反；2.使行星齿板作用在高速轴和输出轴上的径向力沿轴向尽可 能对称分布，减小同轴箱体两侧支承轴承径向反力之差随转角的变化；3.降低 整机的静不定次数，使理论分析研究更加可靠、方便。
两相传动机构相对应的运动零部件质量及总质量相等，且空间上保持180° 的相位差，可使整机离心惯性力合理及离心惯性合力矩为零，达到静、动态 平衡的目的，消除减速器因惯性载荷变化产生的振动问题。
权利要求1、完全对称式三环两相二级减速器，包括箱体，在箱体上分别通过轴承支撑的输入轴、输出轴，在输入轴上同心固定连接主动齿轮，所述输入轴与输出轴平行布置；其特征在于在主动齿轮为中心的周向均匀对称布置至少两个从动齿轮，各从动齿轮分别与主动齿轮外啮合；在箱体上分别通过轴承支撑与从动齿轮数量相同的高速轴，各高速轴与输入轴平行布置，各从动齿轮分别与相应的高速轴同心固定连接；在箱体内还布置一个厚内齿环板，在厚内齿环板的两个侧面分别布置一个薄内齿环板，所述厚内齿环板与两个薄内齿环板相互平行，两个薄内齿环板相互固接；在厚内齿环板上开设与高速轴数量相同的通孔，各通孔通过轴承和偏心套分别连接在高速轴外；在两个薄内齿环板上开设与高速轴数量相同的通孔，各通孔通过轴承和偏心套分别连接在高速轴外；厚内齿环板与高速轴之间的偏心套和薄内齿环板与高速轴之间的偏心套的相位差为180°；在输出轴外固接中心外齿轮，所述中心外齿轮分别与厚内齿环板、薄内齿环板以180°的相位差啮合。
2、 根据权利要求1所述完全对称式三环两相二级减速器，其特征在于 厚内齿环板以及厚内齿环板与高速轴之间的所有轴承和偏心套的总的质量等 于两个薄内齿环板以及两个薄内齿环板与高速轴之间的所有偏心套和轴承以 及固接两个薄内齿环板的部件的总的质量。
3、 根据权利要求1所述完全对称式三环两相二级减速器，其特征在于 两个薄内齿环板的质量相等。
4、 根据权利要求1或2或3所述完全对称式三环两相二级减速器，其特 征在于在两个薄内齿环板之间设置环形圈，两个薄内齿环板的外周分别与所述环形圈固定连接。
专利摘要完全对称式三环两相二级减速器，涉及曲柄连杆式的少齿差内齿行星传动装置技术领域。在主动齿轮为中心的周向均匀对称布置与主动齿轮外啮合的至少两个从动齿轮，各从动齿轮分别与相应的高速轴同心固定连接；在箱体内的厚内齿环板的两个侧面分别布置一个薄内齿环板，两个薄内齿环板相互固接；厚内齿环板通过轴承和偏心套分别连接在高速轴外；在两个薄内齿环板通过轴承和偏心套分别连接在高速轴外；厚内齿环板与高速轴之间的偏心套和薄内齿环板与高速轴之间的偏心套的相位差为180°；在输出轴外固接中心外齿轮，所述中心外齿轮分别与厚内齿环板、薄内齿环板以180°的相位差啮合。本实用新型无死点，不产生冲击载荷，能消除整机冲击和振动。
文档编号F16H1/32GK201013845SQ20072003460
公开日2008年1月30日 申请日期2007年2月9日 优先权日2007年2月9日
发明者姜明明, 崔云峰, 戴红娟, 励 曾 申请人:扬州大学