專利名稱：大功率、大變比、高效率的輕型“消”式減速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的機(jī)械減速器，它適合于機(jī)械制造行業(yè)。
現(xiàn)有的機(jī)械減速器有普通減速器，行星減速器，蝸輪蝸桿減速器等。這些類型的減速器，它們各有特定的優(yōu)良性能。但是它們都不能同時(shí)達(dá)到大功率、大變比、高效率而又重量輕的要求。
本發(fā)明的目的是提供一種大功率、大變比、高效率、重量又特別輕的減速器。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的由一根驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)兩個(gè)被動(dòng)齒輪作導(dǎo)向轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)異向轉(zhuǎn)動(dòng)被動(dòng)齒輪可由驅(qū)動(dòng)軸齒輪直接嚙合實(shí)現(xiàn)，也可通過(guò)一中間齒輪間接實(shí)現(xiàn)。兩個(gè)異向轉(zhuǎn)動(dòng)的被動(dòng)齒輪與一輸出軸同軸心，兩個(gè)被動(dòng)齒輪之間配備由行星齒輪等組成的一套消減抵銷轉(zhuǎn)速的裝置，運(yùn)行時(shí)，行星齒輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)，并將公轉(zhuǎn)或自轉(zhuǎn)角速度傳輸給輸出軸。由于行星齒輪公轉(zhuǎn)或自轉(zhuǎn)的角速度被兩個(gè)異向轉(zhuǎn)動(dòng)的被動(dòng)齒輪互相抵銷，只將兩個(gè)被動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速差傳輸給輸出軸，從而產(chǎn)生大幅度的減速作用。
本發(fā)明的原理是1.本發(fā)明的減速器不依靠被動(dòng)齒輪的直徑起減速作用，而依靠?jī)蓚€(gè)被動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速差產(chǎn)生減速作用，整體重量大大減輕;2.本發(fā)明的減速器不論在何種變比下，齒輪數(shù)量都相同，變比越大，減輕重量的效果也越大;3.本發(fā)明的減速器的所有齒輪都可采用傳遞功率大，效率高的圓柱齒輪和圓錐齒輪，從而達(dá)到大功率和高效率的目的;4被動(dòng)齒輪產(chǎn)生的異向扭矩在驅(qū)動(dòng)軸上相互抵銷，而不增加驅(qū)動(dòng)軸的扭矩。
本發(fā)明的減速器由于同時(shí)具有大功率、大變比、高效率和重量輕的性能，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固耐用，制造方便，適合于一切需要大功率大變比的場(chǎng)合。特別適合于直升飛機(jī)、輪船、坦克、車輛等采用蝸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，蒸汽輪機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)及高速柴油機(jī)為動(dòng)力的運(yùn)動(dòng)機(jī)械。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述

圖1為一種驅(qū)動(dòng)軸與輸出軸平行，采用圓錐行星齒輪直接將公轉(zhuǎn)角速度傳輸給輸出軸的“消”式減速器簡(jiǎn)圖。
圖2為一種驅(qū)動(dòng)軸與輸出軸平行，采用圓柱行星齒輪將自轉(zhuǎn)角速度傳輸給輸出軸的“消”式減速器簡(jiǎn)圖。
圖3為一種驅(qū)動(dòng)軸與輸出軸垂直，采用圓柱行星齒輪通過(guò)轉(zhuǎn)臂將公轉(zhuǎn)角速度傳輸給輸出軸的“消”式減速器簡(jiǎn)圖。
參照?qǐng)D1，驅(qū)動(dòng)軸(1)通過(guò)圓柱驅(qū)動(dòng)齒輪(3)驅(qū)動(dòng)被動(dòng)齒輪(5)作正向轉(zhuǎn)動(dòng)，圓柱驅(qū)動(dòng)齒輪(2)驅(qū)動(dòng)一個(gè)中間齒輪(圖中未畫出)，中間齒輪又驅(qū)動(dòng)被動(dòng)齒輪(4)作異向轉(zhuǎn)動(dòng)。被動(dòng)齒輪(4)和(5)與輸出軸(6)同軸心，同時(shí)它們的相向面還都各有一圈齒數(shù)相同的圓錐輪齒。一組圓錐行星齒輪(8)布置在兩個(gè)被動(dòng)齒輪(4)和(5)之間，圓錐行星齒輪(8)的軸心(7)固定在輸出軸(6)上。如圖所示，驅(qū)動(dòng)軸齒輪(3)的輪齒與被動(dòng)齒輪(5)外圈的輪齒嚙合，驅(qū)動(dòng)齒輪(2)的輪齒與中間齒輪(圖中未畫出)的輪齒嚙合，中間齒輪的輪齒又與被動(dòng)齒輪(4)外圈的輪齒嚙合，圓錐行星齒輪(8)的輪齒與被動(dòng)齒輪(4)和(5)側(cè)面的圓錐輪齒嚙合。運(yùn)行時(shí)，被動(dòng)齒輪(4)和(5)產(chǎn)生異向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)被動(dòng)齒輪(4)和(5)角速度相同時(shí)，圓錐行星齒輪(8)產(chǎn)生自轉(zhuǎn)而公轉(zhuǎn)角速度則因互相抵銷而為零，圓錐行星齒輪軸心(7)為靜止?fàn)顟B(tài)，傳輸給輸出軸(6)的角速度也為零;當(dāng)被動(dòng)齒輪(4)和(5)的角速度不同時(shí)，圓錐齒輪(8)既產(chǎn)生自轉(zhuǎn)、也產(chǎn)生公轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)角速度與被動(dòng)齒輪(4)和(5)角速度之差成比例關(guān)系，通過(guò)圓錐行星齒輪心軸(7)傳輸給輸出軸(6)的角速度也與被動(dòng)齒輪(4)和(5)的角速度之差成比例關(guān)系。這樣，通過(guò)齒數(shù)配合控制被動(dòng)齒輪(4)和(5)的角速度差，便可方便地控制輸出軸的各種轉(zhuǎn)速直至無(wú)限小。當(dāng)采用周知的方法。改變中間齒輪(圖中未畫出)的齒數(shù)時(shí)，還可使本發(fā)明的減速器同時(shí)具有變速和輸出軸正、反轉(zhuǎn)的效果。
參照?qǐng)D2，驅(qū)動(dòng)軸(1)的圓柱驅(qū)動(dòng)齒輪(3)驅(qū)動(dòng)被動(dòng)齒輪(5)作正向轉(zhuǎn)動(dòng)，圓柱驅(qū)動(dòng)齒輪(2)通過(guò)中間齒輪(圖中未畫出)驅(qū)動(dòng)被動(dòng)齒輪(4)作異向轉(zhuǎn)動(dòng)。圓柱行星齒輪(8)的心軸(7)固定在被動(dòng)齒輪(4)上。輸出軸齒輪(9)固定在輸出軸(6)上。圓柱行星齒輪(8)與被動(dòng)齒輪(5)為內(nèi)嚙合關(guān)系，與輸出軸齒輪(9)成外嚙合關(guān)系。如圖所示驅(qū)動(dòng)齒輪(3)的輪齒與被動(dòng)齒輪的外齒圈的輪齒嚙合，驅(qū)動(dòng)齒輪(2)的輪齒與中間齒輪(圖中未畫出)的輪齒嚙合，中間齒輪的輪齒又與被動(dòng)齒輪(4)的外齒圈的輪齒嚙合，行星齒輪(8)的輪齒與被動(dòng)齒輪(5)的內(nèi)齒圈的輪齒嚙合又與輸出軸齒輪(9)的輪齒嚙合。運(yùn)行時(shí)，行星齒輪(8)以與被動(dòng)齒輪(4)相同的角速度繞輸出軸(6)的軸線公轉(zhuǎn)，并同時(shí)產(chǎn)生自轉(zhuǎn)。當(dāng)被動(dòng)齒輪(4)和(5)的角速度相等時(shí)，圓柱行星齒輪(8)的公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)傳輸給輸出軸齒輪(9)的作用互相抵銷，輸出軸轉(zhuǎn)速為零;當(dāng)兩個(gè)被動(dòng)齒輪(4)和(5)的角速度有差異時(shí)，其角速度差被轉(zhuǎn)輸給輸出軸。同上例，控制被動(dòng)齒輪(4)和(5)的角速度差，便可方便的控制輸出軸的轉(zhuǎn)速直至無(wú)限小。也可通過(guò)改變中間齒輪(圖中未畫出)的齒數(shù)產(chǎn)生變速和輸出軸正、反轉(zhuǎn)的效果。
參照?qǐng)D3，驅(qū)動(dòng)軸(1)通過(guò)錐形驅(qū)動(dòng)齒輪(3)驅(qū)動(dòng)被動(dòng)齒輪(5)作正向轉(zhuǎn)動(dòng);錐形驅(qū)動(dòng)齒輪(2)驅(qū)動(dòng)被動(dòng)齒輪(4)作異向轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)軸(1)與輸出軸(6)成90度角。被動(dòng)齒輪(4)和(5)與輸出軸(6)同軸心。驅(qū)動(dòng)軸齒輪(2)和(3)與被動(dòng)齒輪(4)和(5)最好做成準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動(dòng)，以方便輸出軸等結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。圓柱行星齒輪(8)與被動(dòng)齒輪(4)成內(nèi)嚙合關(guān)系，又與被動(dòng)齒輪(5)成外嚙合關(guān)系。圓柱行星齒輪(8)的心軸(7)垂直固定于轉(zhuǎn)臂(10)，轉(zhuǎn)臂(10)垂直固定于輸出軸(6)。如圖所示，圓錐驅(qū)動(dòng)齒輪(2)和(3)分別與被動(dòng)齒輪(4)和(5)側(cè)面的圓錐齒圈的輪齒嚙合，圓柱行星齒輪的輪齒分別與被動(dòng)齒輪(4)的圓柱內(nèi)齒圈的輪齒和被動(dòng)齒輪(5)的圓柱外齒圈的輪齒嚙合。運(yùn)行時(shí)，圓柱行星齒輪(8)產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，當(dāng)被動(dòng)齒輪(4)和(5)的角速度相同時(shí)，公轉(zhuǎn)角速度為被動(dòng)齒輪(4)和(5)的異向轉(zhuǎn)動(dòng)所抵銷，輸出軸轉(zhuǎn)速等于零。當(dāng)被動(dòng)齒輪(4)和(5)的角速度有差異時(shí)，其速差使圓柱行星齒輪(8)產(chǎn)生公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)角速度通過(guò)心軸(7)、轉(zhuǎn)臂(10)傳輸給輸出軸(6)、使輸出軸(6)的角速度與被動(dòng)齒輪(4)、(5)的角速度之差成比例關(guān)系，從而產(chǎn)生大幅度減速作用。本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)軸(1)與輸出軸(6)的角度還可按需要設(shè)計(jì)成大于或小于90度角。
以上三個(gè)實(shí)施例，實(shí)質(zhì)是由一組具有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪的驅(qū)動(dòng)裝置與一組類似于減少了驅(qū)動(dòng)軸的現(xiàn)有差動(dòng)行星減速輸出裝置所組成。圖1、圖2、圖3的(1)-(3)等組成了一組驅(qū)動(dòng)裝置，(4)-(10)等組成了一組類似差動(dòng)行星減速器的減速輸出裝置。圖1、圖2、圖3所示的“消”式減速器，它們所有的齒輪的輪齒都可以按需要做成直齒、斜齒、人字齒、曲齒、準(zhǔn)雙曲面齒等現(xiàn)有周知的齒式，其嚙合也可做成外嚙合、內(nèi)嚙合、圓錐嚙合等現(xiàn)有周知的形式。
權(quán)利要求
1.一個(gè)由驅(qū)動(dòng)軸(1)，驅(qū)動(dòng)齒輪(2)、(3)，中間齒輪等組成的驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)被動(dòng)齒輪(4)、(5)作異向轉(zhuǎn)動(dòng)；由行星齒輪(8)、行星齒輪心軸(7)、輸出軸齒輪(9)、轉(zhuǎn)臂(10)等組成的一套行星減速裝置將被動(dòng)齒輪(4)、(5)的轉(zhuǎn)速差傳輸給輸出軸(6)的減速器，其特征在于a、由固定在驅(qū)動(dòng)軸(1)上的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪(2)、(3)直接或通過(guò)中間齒輪驅(qū)動(dòng)兩個(gè)被動(dòng)齒輪(4)、(5)分別作正向和反向轉(zhuǎn)動(dòng)。b、兩個(gè)被動(dòng)齒輪(4)、(5)均與輸出軸(6)同軸心。c、兩個(gè)被動(dòng)齒輪(4)、(5)的轉(zhuǎn)速差通過(guò)行星齒輪(8)、行星齒輪心軸(7)、輸出軸齒輪(9)、轉(zhuǎn)臂(10)等裝置傳輸給輸出軸(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的減速器，其特征是驅(qū)動(dòng)軸(1)可設(shè)計(jì)成與輸出軸(6)平行、垂直或其他角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的減速器、其特征是所有的齒輪可按需要設(shè)計(jì)成直齒、斜齒、人字齒、曲齒、準(zhǔn)雙曲面齒等現(xiàn)有周知的齒式及外嚙合、內(nèi)嚙合、圓錐嚙合、分流嚙合等現(xiàn)有周知的嚙合形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的減速器，其特征是行星齒輪心軸(7)可固定在輸出軸(6)上;或固定在被動(dòng)齒輪(4)或(5)上;或固定在轉(zhuǎn)臂(10)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的減速器，其特征是通過(guò)變換中間齒輪的齒數(shù)達(dá)到變速及輸出軸(6)的正、反轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種大功率、大變比、高效率、重量又特別輕的減速器。它是由二個(gè)驅(qū)動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)兩個(gè)被動(dòng)齒輪作異向轉(zhuǎn)動(dòng)，由一組行星齒輪裝置將兩個(gè)被動(dòng)齒輪的速差傳輸出軸實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的減速器適合一切需要大功率、大變比的場(chǎng)合，特別適合于直升飛機(jī)、輪船、坦克車輛等采用渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、蒸汽輪機(jī)及高速柴油機(jī)等為動(dòng)力的運(yùn)動(dòng)機(jī)械。
文檔編號(hào)F16H3/44GK1057511SQ9110023
公開(kāi)日1992年1月1日 申請(qǐng)日期1991年1月9日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月9日
發(fā)明者林坤明 申請(qǐng)人:林坤明