[發明專利]具備離合功能的省力減速機

無效

• 申請號: 201019060014.1
• 申請日: 2010-02-08
• 公開（公告）號: CN102146998A
• 公開（公告）日: 2011-08-10
• 發明（設計）人: 劉運武
• 申請（專利權）人: 劉運武
• 主分類號: F16H37/12
• 分類號: F16H37/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域????本發明涉及機械在運轉中需要降低轉速的一種裝置，更確切更具體地講是某一種機器在做功時依據工藝要求所設計的旋轉速度當應低于其動力即電動機或內燃機的轉速而配套的一種減速機或稱變速箱。

背景技術????眾所周知，機器的運轉必須由動力即電動機或內燃機帶動，只有極少數借用水力或風力等大自然中的介質推動，由于電動機和內燃機的轉速太高，不適應眾多機器在做功時的工藝要求，這便是減速機出現的由來。當今社會上使用的減速機盡管有多種多樣，但其做功原理幾乎都是相同的，即由動力在運轉中帶動高速軸，高速軸上安裝有小齒輪即主動齒輪也隨之旋轉，在旋轉中帶動與其相互嚙合的中間軸上的大齒輪即被動齒輪或稱為從動輪轉動，再由中間軸上的另一個小齒輪帶動與其相互嚙合的即安裝在低速軸上的一個大齒輪旋轉，由此實現減速之目的。極為個別的機器因減速不多或者很多，而在此特殊情況下也有只設置兩軸即高速軸與低速軸或者共四根軸的減速機，每一根軸都為水平安裝，各軸彼此相互平行前后排列，當需要改變方向時，也可以水平與垂直排列相結合安裝，或稱軸與軸成直角安裝，然而不管何種安裝方式，都得依靠主被兩個齒輪相互嚙合傳動。使用的齒輪種類根據各工藝要求的不同和制造難易程度等因素可以是圓柱正齒輪，圓柱斜齒輪，人字齒輪，圓錐齒輪和螺旋齒輪等多種。

眾所周知，現有技術中的減速機內部都是采用齒輪傳動的，而且必須是以小帶大，否則就談不上減速了，齒輪傳動是機械中最常見的一種傳動方式，只少由兩個相互嚙合的齒輪所組成的傳遞運動和動力的傳動形式，兩齒輪線彼此相對位置不變，并各繞其自身的軸線轉動，當外嚙合時彼此為反方向運轉，即其中一個為左轉一個為右轉，內嚙合時同方向運轉，兩齒輪相互嚙合而工作時，可將主動輪的動力和運動傳遞給從動輪(被動輪)。由于齒輪傳動具有傳動平穩、精確和傳動比大及傳動效率高等特點，因此其應用范圍相當廣泛。齒輪傳動用于減速機中是極為廣泛的一種，它雖具備上述各種優點，但也有其不足之處，主要表現在以下幾個方面。

首先是它結構復雜而笨重，一次性投資大。傳統四齒輪三軸兩級減速的機型其型號是以高速軸與低速軸的中心距離尺寸以毫米為單位來定的。例如350型減速機，即該機中的高速軸與低速軸的中心距為350毫米。每一臺減速機由箱體(澆鑄而成)、齒輪、軸與軸承座及軸承等零配件組合而成，并且務必加注一定斤兩的齒輪油做為潤滑劑和確保不漏油，一臺型號為1000的中型減速機，其重量為1噸左右。特別是如圖8所示當采用螺旋齒輪即蝸桿蝸輪嚙合傳動時，在動力傳動中，為了提高效率、減少磨擦和延長其使用壽命，必須采用比普通鋼材價格要貴許多倍的青銅來制造，不僅成本高，而且加工難度大，其原由是在蝸輪傳動中，蝸輪的牙齒是呈圓弧形包圍著蝸桿的，所以切制蝸輪的滾刀必須與工作蝸桿具有完全一樣的模數、壓力角、分度圓直徑、頭數、旋向和螺旋升角，因此滾刀的專用性極強，所以僅僅是模數相同的蝸輪與蝸桿是不可以互換嚙合的。在圖4與圖5中，是所有齒輪中最為簡單的一種，它的制作工藝要求與嚙合傳動原理簡介如下：顧名思義，齒輪就是緣周排列若干個牙齒的一個輪子，這些牙齒必須做得十分地標準并要求耐磨，牙齒的大小是以模數為依據的，各項尺寸計算公式為：外徑d1＝模數×(齒數+2)；節徑d＝模數×齒數；根徑df＝節徑-2.5×模數；齒項高oh＝模數；齒根高hf＝1.25×模數；齒全高h＝2.25×模數；孤齒厚S＝1.5708×模數；兩齒輪嚙合中心距A＝(大齒輪節徑d2+小齒輪節徑d1)÷2。

其次是耗能多。眾所周知，主被相互嚙合的兩齒輪其尺寸相差越多越節能，這和用手秤稱東西其小小秤砣往秤桿尾端移動一倍的距離其被稱物也須相應加重一倍道理一樣，原由是借用了省力杠桿之力。不難發現，如果用人力去轉動一臺減速機的輸出軸(低速軸)遠比扭動其輸入軸(高速軸)要困難得多，即反道行之為費力杠桿。但由于受到其成本與體積的制約，在實際操作中不可能將被動齒輪做得很大，同時受強度的約束也不可能將主動齒輪做得太小，如果將一臺減速機的四個齒輪改為兩個而速比不變，根據速比的多少，其體積后者是前者的幾倍至幾十倍，因此是行不通的一種技術方案。

再次是使用壽命短和噪音大。由于齒輪牙齒的強度很有限和在傳動中為硬磨擦，運轉中斷齒現象常有發生，它遠不如軸承在運轉中那樣耐磨，并伴有一定程度的噪音，特別是圓柱正齒輪在運轉中為突然嚙合又突然脫開而噪音更大，斜齒和人字齒在嚙合傳動中為逐然接觸與逐然脫開而噪音較小但制造成本相對要高。

還有正因為磨擦系數較大免不了有發熱現象，為了降低磨損量，務必要在變速箱內加注齒輪油作為潤滑劑，并且要定期加注或更換，由此必須要有個儲油箱的由來。