[发明专利]万向减速机

说明书

技术领域：一种减速机-万向减速机。

背景技术：两个圆锥齿轮之间的传动是渐开线外齿轮传动，理论上理想的传动人们认为应该是球面传动，但无法制造。其实，人们错了，渐开线圆锥齿轮的球面传动是不存在的。然而现实的球面传动的是客观存在的，而且可用低成本制造实现，只是这种传动不是传统的圆锥齿轮传动和原理，包括直齿圆锥齿轮，斜齿圆锥齿轮，弧齿圆锥齿轮，摆线齿锥齿轮，弧齿零度齿锥齿轮，摆线齿零度齿锥齿轮，准双曲面齿轮，而是一种全新的齿轮和全新的啮合传动原理。

发明内容：本专利就是要发明一种全新的齿轮和它的全新的啮合原理，这就是内摆线球面齿轮和内摆线球面齿轮啮合原理。在我之前的摆线传动理论准确地说是短幅外摆线传动理论，这种短幅外摆线存在尖点，会在传动中产生干涉，需要修型。因此，短幅外摆线传动理论是一种失败的理论，。同时，它也是第一种使用短幅摆线的传动的非渐开线的齿轮，很了不起。而我发明的内摆线传动理论准确地说是短幅内摆线传动理论。这种理论有一套独特的完整的理论推导，数学曲线，强度计算，几何计算。它完全不同于以往的齿轮计算，和摆线轮计算。同时我还发明了符合这种短幅内摆线的加工设备和制造工艺，安装工艺。短幅内摆线的理论曲线，加工曲线和使用曲线是非常一致的曲线，而且越使用越磨合越精准，不存在任何尖点，干涉点。

内摆线球面啮合原理是这样的：其中心是一球体-偏心球，用键固定安装在偏心轴上，偏心球外是球面保持架，球面保持加上有n排槽，每个槽内安装数个滚珠，其最外面是具有m个齿的内摆线球面齿齿轮，它们构成内摆线球面齿传动。当偏心轴转动时，通过偏心球转动同时传动全部滚珠作纯滚动转动，再通过每个滚珠传动同时传动内摆线球面齿齿轮的每个齿作纯滚动转动。这里，m＞n。

说明书附图说明：图1是传动比为3的万向减速机的总装配图，图2是传动比为44的万向减速机的总装配图，图3图1中的零件1和零件2装配后的零件图。图4是图1中的零件3。

在图1和图2中的零件分别是：1。偏心球，2。保持架，3。内摆线球面齿轮，4。偏心轴，5。钢带箍，6。外罩，7。轴承座，8。钢带箍，9。平衡柱，10。低速轴。B1。滚珠，B2。键，B3。弹性卡环，B4。密封轴承，B5。油封，B6。键，B7。弹性卡环。

具体实施方式：内摆线球面齿轮(3)具有m个齿，其减速机的传动比就是m-1。在保持架(2)上，有n个槽或孔。如在图1中，内摆线球面齿轮(3)有4个齿，其减速机的传动比就是4-1，即传动比是3。在其保持架(2)上有三个孔，每个孔中有一个滚珠(B1)。而在图2中，内摆线球面齿轮(3)的齿数为45。其减速机的传动比为45-1，即传动比为44。在其保持架(2)上有22个槽，每个槽中有三个滚珠(B1)。保持架(2)内表面为球面，经挤压后安装在偏心球(1)的球面上，并有一定的间隙，使得转动灵活。偏心球(1)用键固定安装在偏心轴(4)上。内摆线球面齿轮(3)用键与低速轴(10)固定安装在一起。

偏心轴(4)为高速的输入轴，低速轴(10)为输出轴，两轴转向相反，并可均匀速度传动。两轴交角在五十多度以内的任何方向万向传动，包括零度传动，即同轴传动。

减速机的密封装置由钢带箍(5)，和(8)，外罩(6)，轴承座(7)，油封(B5)，弹性卡环(B3)和(B7)，密封轴承(B4)等组成，承担密封润滑作用。平衡柱(9)用键(B6)固定安装在偏心轴(4)上，用于动平衡。

本专利使用的短幅内摆线球面传动，简称内球传动，它属于短幅内摆线传动，简称内摆传动。内球传动有内摆传动的共同的优点和计算方法。，它比圆锥齿轮传动有无可比拟的绝对优势。

以下通过图2中的传动比为44的内球传动作进一步的说明。

在保持架(2)上有22个槽，每个槽中安装3个滚珠(B1)，共有66个滚珠(B1)，每个滚珠(B1)都在啮合状态，其中有33个滚珠(B1)在承载传动状态。

而渐开线齿轮的最大重叠度不会超过1.2。也就是说，这个内球传动的重叠度是圆锥齿轮的重叠度的27倍以上。其次，内摆传动不存在齿弯曲，因此又可增强载荷数十倍。内摆传动是纯滚动传动，而圆锥齿轮的齿间存在滑动，滚动传动的效率比滑动传动的效率高很多倍，因而内摆传动的效率是所有减速机中最高的效率。在同样传动功率的减速机中，内球减速机的体积和重量是行星减速机的重量和体积的几十分之一。内球减速机的一级传动比可超越一百以上，还可实现增速传动和高速传动。还可实现超大功率传动。

本专利是世界上第一个可变向减速传动的减速机，可模块化生产。使用十分方便，尤其是那些即需要使用体积小，重量轻，又需要大功率，低噪音的设备。可在飞机，汽车，风力发电，冶金，化工，国防等广泛的领域又最重要的，创新的应用。