输出轴轴向振动的减速箱的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及输出轴轴向振动的减速箱，包括外壳和位于外壳内的输入轴、输出轴、第一传动机构、往复振动机构；输出轴转动式安装在外壳内，且相对于外壳轴向平移；输入轴通过第一传动机构带动输出轴转动，往复振动机构驱动输出轴轴向平移。本实用新型结构简单，操作方便，可实现输出轴的转动和轴向平动的二维动作，尤其适用于塑料和食品加工用螺杆挤出机，属于减速箱技术领域。
【专利说明】
输出轴轴向振动的减速箱
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种减速箱，具体的说，涉及输出轴轴向振动的减速箱，适用于社会生产各领域广泛使用的螺杆式挤出机组以及对输出轴有往复振动要求的其它机械装备，尤其是塑料原料混炼挤出加工领域、植物油物理压榨挤出领域，可实现挤出机的动态挤出成型，改善螺杆的挤出特性。
【背景技术】
[0002]螺杆混炼挤出设备是高分子聚合物材料加工的最主要设备之一。目前螺杆混炼挤出成型设备使用的齿轮减速箱的输出轴只有“一维”的旋转运动，即这种减速箱仅能带动螺杆转动，而不能带动螺杆往复振动。实践证明，螺杆的轴向往复振动具有降低物料的流动阻力、能耗低、提升混炼效果的优点。
[0003]因此，需要开发出一种新型的减速箱，输出轴由“一维”运动变为“二维”运动，即输出轴转动一圈时可多次往复振动。螺杆混炼挤出成型设备使用该减速箱，将振动力场引入螺杆的塑化挤出过程，可以有效降低挤出成型过程中物料的流动阻力，使得塑化输运能耗降低，物料的混炼效果更佳，是螺杆混炼挤出成型设备中减速箱的发展方向。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是:提供输出轴轴向振动的减速箱，输出轴可做转动和轴向往复振动的“二维”动作。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]输出轴轴向振动的减速箱，包括外壳和位于外壳内的输入轴、输出轴、第一传动机构、往复振动机构;输出轴转动式安装在外壳内，且相对于外壳轴向平移;输入轴通过第一传动机构带动输出轴转动，往复振动机构驱动输出轴轴向平移。米用这种结构后，即将输出轴设置为转动加轴向平动的安装方式，同时为减速箱加装往复振动机构，输出轴即可产生转动和轴向平动的“二维”动作。
[0007]输出轴轴向振动的减速箱，还包括第二传动机构;输入轴通过第二传动机构驱动往复振动机构运动。采用这种结构后，转动和轴向平动均由同一动力源提供，因此“二维”动作可协同作用。
[0008]第二传动机构包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、振动源轴;往复振动机构包括偏心套和向心轴承;输入轴和输出轴相互平行，振动源轴与输入轴垂直;第一锥齿轮固定在输入轴上，第二锥齿轮固定在振动源轴上，第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合传动;偏心套套在振动源轴上，驱动输出轴轴向平移的向心轴承套在偏心套上。采用这种结构后，偏心套的内圈与振动源轴配合并随振动源轴转动，偏心套的外圈与向心轴承的内圈配合并一起转动，偏心套的偏心量转化为输出轴轴向周期性往复振动的振幅，结构简单，振幅和振动频率易于设计(设计尺寸和偏心量即可)。向心轴承的设置可防止零部件的磨损。
[0009]振动源轴的横截面为圆形;偏心套的内圈和外圈均为圆形，且内圈和外圈不同心。采用这种结构后，通过偏心套的尺寸和偏心距离的设计即可设计输出轴的振动频率和振巾畐O
[0010]输出轴轴向振动的减速箱，还包括轴承和滑动式轴承座;外壳内设有安装腔，输出轴通过轴承安装在滑动式轴承座中，滑动式轴承座在安装腔内轴向滑移。采用这种结构后，即可实现输出轴的转动和轴向平动式安装。
[0011]输出轴轴向振动的减速箱，还包括推力轴承和推力轴承座，输出轴的端部通过推力轴承安装在推力轴承座上；向心轴承的外圈与推力轴承座接触。采用这种结构后，输出轴和推力轴承座可相对转动，但位置保持固定。
[0012]输出轴轴向振动的减速箱，还包括内花键套、花键;花键和输出轴一体成型，花键与内花键套配合;在轴向方向上，内花键套的花键槽的长度大于花键的长度，花键沿着内花键套轴向平移;第一传动机构驱动内花键套转动。采用这种结构后，输出轴既可以随内花键套做旋转运动，也可以在内花键套中做轴向往复运动，实现输出轴的转动和轴向平动二维动作。
[0013]第一传动机构包括过渡轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮;过渡轴与输入轴相平行，且位于输入轴和输出轴之间；第一齿轮固定在输入轴上，第二齿轮和第三齿轮固定在过渡轴上，第四齿轮固定在内花键套上;第一齿轮和第二齿轮啮合传动，第三齿轮和第四齿轮啮合传动。采用这种结构后，传动平稳，结构简单，空间位置安排灵活。
[0014]输出轴的输出端接下一级设备的螺杆，下一级设备运行时，螺杆对输出轴施加推力，该推力方向与往复振动机构对输出轴的作用力的方向相反。采用这种结构后，设备运行时，物料通过螺杆对输出轴提供从尾部到头部的作用力，使得推力轴承座与向心轴承保持紧贴，无需另外设置输出轴的复位机构。
[0015]下一级设备为螺杆式挤出机、螺杆式榨油机或螺杆式榨汁机，这是本实用新型的优选的应用方式。
[0016]总的说来，本实用新型具有如下优点:
[0017]结构简单，操作方便，可实现输出轴的转动和轴向平动的二维动作，尤其适用于螺杆式榨汁机。
【附图说明】
[0018]图1是输出轴轴向振动的减速箱的示意图。
[0019 ]图2是图1的往复振动机构和输出轴的放大图。
[0020]其中，I为输入轴，2为第二锥齿轮，3为第一锥齿轮，4为过渡轴，5为第三齿轮，6为第一齿轮，7为第二齿轮，8为第四齿轮，9为内花键套，10为输出轴，11为推力轴承座，12为推力轴承，13为向心轴承，14为偏心套，15为振动源轴，16为外壳。
【具体实施方式】
[0021]下面将结合附图和【具体实施方式】来对本实用新型做进一步详细的说明。
[0022]实现减速箱输出轴轴向振动方法的减速箱包括外壳、输入轴、输出轴、第一传动机构、第二传动机构、往复振动机构、内花键套、花键、推力轴承、推力轴承座、轴承、滑动式轴承座。
[0023]输入轴水平设置，输出轴与输入轴平行。输出轴的两端为头部和尾部，尾部为输出端，接下一级设备的螺杆。
[0024]外壳内有一个环形的安装腔。输出轴通过轴承安装在环形的滑动式轴承座上，滑动式轴承座可在安装腔内轴向滑移，由此实现输出轴相对于外壳的转动和轴向振动。
[0025]输出轴的头部通过推力轴承安装在推力轴承座中，从而输出轴可相对于推力轴承座转动，推动推力轴承座的前端，即可推动输出轴轴向平移。
[0026]输出轴和花键一体成型，内花键套套在输出轴外与花键配合，从而内花键套可带动输出轴转动。内花键套的花键槽的长度大于花键的长度，花键可在花键槽中轴向滑移，从而输出轴可相对于内花键套轴向平移。
[0027]第一传动机构包括过渡轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮。过渡轴与输入轴平行，且位于输入轴和输出轴之间。第一齿轮固定在输入轴上，第二齿轮和第三齿轮固定在过渡轴上，第四齿轮固定在内花键套上，第一齿轮和第二齿轮啮合传动，第三齿轮和第四齿轮啮合传动。动力从输入轴输入，依次经过第一齿轮、第二齿轮、过渡轴、第三齿轮、第四齿轮、内花键套、花键，最终驱动输出轴转动。
[0028]第二传动机构包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、振动源轴。第一锥齿轮固定在输入轴上，第二锥齿轮固定在振动源轴上，振动源轴竖直设置在输出轴的头部的前端，第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合传动。动力从输入轴输入，依次经过第一锥齿轮、第二锥齿轮，带动振动源轴转动。振动源轴的横截面为圆形。
[0029]往复振动机构包括偏心套和向心轴承。偏心套的外圈和内圈均为圆形，但是不同心。偏心套套在振动源轴上，向心轴承套在偏心套上。通过振动源轴的转动带动偏心套和向心轴承的偏心转动，向心轴承即可轴向推动推力轴承座，驱动推力轴承座单向平移。
[0030]输出轴接下一级设备的螺杆，本实施例中的下一级设备为螺杆式挤出机，运行时物料对螺杆施加图1所示向左的作用力，从而螺杆对输出轴施加向左的作用力，使得推力轴承座始终和向心轴承紧贴。
[0031]减速箱输出轴轴向振动方法，动力经减速箱的输入轴进入后分为两路，一路通过第一传动机构带动减速箱的输出轴转动，另一路通过第二传动机构带动减速箱的往复振动机构运动，往复振动机构周期性推动输出轴，同时螺杆对输出轴的向左的作用力使得输出轴复位且保持与推力轴承紧贴，从而输出轴带动螺杆转动并往复振动。
[0032]除了本实施例提及的方式外，往复振动机构可为实现平移动作的任意机械结构，例如齿轮齿条机构、伸缩气缸等;往复振动机构可由单独的动力驱动；当输出轴外接的下一级设备不能提供反向力的时候，可为减速箱设置输出轴的复位机构，使得推力轴承座与向心轴承保持紧贴。这些变换方式均在本实用新型的保护范围内。
[0033]上述实施例为实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.输出轴轴向振动的减速箱，其特征在于:包括外壳和位于外壳内的输入轴、输出轴、第一传动机构、往复振动机构;输出轴转动式安装在外壳内，且相对于外壳轴向平移;输入轴通过第一传动机构带动输出轴转动，往复振动机构驱动输出轴轴向平移。2.按照权利要求1所述的输出轴轴向振动的减速箱，其特征在于:它还包括第二传动机构;输入轴通过第二传动机构驱动往复振动机构运动。3.按照权利要求2所述的输出轴轴向振动的减速箱，其特征在于:所述第二传动机构包括第一锥齿轮、第二锥齿轮、振动源轴;往复振动机构包括偏心套和向心轴承;输入轴和输出轴相互平行，振动源轴与输入轴垂直;第一锥齿轮固定在输入轴上，第二锥齿轮固定在振动源轴上，第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合传动;偏心套套在振动源轴上，驱动输出轴轴向平移的向心轴承套在偏心套上。4.按照权利要求3所述的输出轴轴向振动的减速箱，其特征在于:所述振动源轴的横截面为圆形;偏心套的内圈和外圈均为圆形，且内圈和外圈不同心。5.按照权利要求1所述的输出轴轴向振动的减速箱，其特征在于:它还包括轴承和滑动式轴承座;外壳内设有安装腔，输出轴通过轴承安装在滑动式轴承座中，滑动式轴承座在安装腔内轴向滑移。6.按照权利要求3所述的输出轴轴向振动的减速箱，其特征在于:它还包括推力轴承和推力轴承座，输出轴的端部通过推力轴承安装在推力轴承座上；向心轴承的外圈与推力轴承座接触。7.按照权利要求1所述的输出轴轴向振动的减速箱，其特征在于:它还包括内花键套、花键;花键和输出轴一体成型，花键与内花键套配合;在轴向方向上，内花键套的花键槽的长度大于花键的长度，花键沿着内花键套轴向平移;第一传动机构驱动内花键套转动。8.按照权利要求7所述的输出轴轴向振动的减速箱，其特征在于:所述第一传动机构包括过渡轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮;过渡轴与输入轴相平行，且位于输入轴和输出轴之间；第一齿轮固定在输入轴上，第二齿轮和第三齿轮固定在过渡轴上，第四齿轮固定在内花键套上;第一齿轮和第二齿轮啮合传动，第三齿轮和第四齿轮啮合传动。9.按照权利要求1所述的输出轴轴向振动的减速箱，其特征在于:所述输出轴的输出端接下一级设备的螺杆，下一级设备运行时，螺杆对输出轴施加推力，该推力方向与往复振动机构对输出轴的作用力的方向相反。10.按照权利要求9所述的输出轴轴向振动的减速箱，其特征在于:所述下一级设备为螺杆式挤出机、螺杆式榨油机或螺杆式榨汁机。
【文档编号】F16H1/22GK205423696SQ201620153563
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月29日
【发明人】吴上生, 邓宏健
【申请人】吴上生, 广东精创机械制造有限公司