双级圆柱齿轮减速器

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1、双极减速器设备美国专利Merkert40261631977年5月31日发明人：Clifton代理人：FMC Corportion, San Jose, Claif 文件：1975年1月15日申请号：541300相关的美国申请数据1973年5月24日的文件号为363468中的部份内容74/425F16H1/16Field of Searrch74/425相关的引证美国专利8527625/1907 Bohrer74/425189068512/1932 Johnson74/425主检：Samuel Scott副检：Wesley ,Jr摘要：一个次要的减速单元被装配到要紧的减速单元上而形成一个复合减速

2、器， 那个要紧的减速单元包括了一个箱体外壳和一个能够在箱体中转动的螺旋传动 轴，这根传动轴的末尾部份一直延伸到箱体的外部。次要的减速单元有一个为了 连接主减速单元螺旋传动轴的末尾部份的开口箱体。输入传动轴是能够在次要减 速单元箱体中转动，而且它有一条用于与涡轮相啮合的螺纹牙。在涡轮上有一个 用于同意并用键连接主减速单元中螺旋传动轴末尾部份的必然尺寸的中心孔，涡 轮的另一面有一环形槽，它用于连接比那个环形槽直径小的环形突出物，那个突 出物从次要减速单元箱体的另一面延伸出来，他用来支撑涡轮从而使得涡轮在一 个确信的水平面内与输入传动轴啮合时能够只有旋转。在涡轮与主减速单元中的 蜗杆连接前，涡轮被中

3、心孔固定在与次要减速单元大约成一条线的位置。如此涡 轮与蜗杆就能够够稳固的链接，在次减速箱与主减速箱连接以后，涡轮就能够够 被蜗杆带动，而且涡轮蜗杆与连接的次要减速箱之间是自由的。图0双级蜗杆减速器发明的背景1. 产品的领域该发明涉及到一个次要的涡轮减速单元，而次要的涡轮减速单元靠利用适合 的结构，连接到一个要紧的涡轮减速单元上从而组合成为一个双极减速器设备。2. 以前产品的描述 大伙儿都明白用一种适当的方式把一个涡轮减速单元的涡轮或输入轴连接 到输出轴或驱动一个首要的驱动单元的输入轴，能够达到降低速度的目的，例如 发动机。发动机输入轴的转动能够引发发动机的涡轮或发动机输出轴以低于输入 轴的速

4、度转动。正如大伙儿也都明白的一样，用一种适合的方式把第一级减速器 单元的涡轮或输出轴连接到第二级减速器单元的蜗杆或输入轴能够取得更大减 速比，正如美国专利号为 1330869 的专利的例子所示，它是有个第二级减速单元 的涡轮或输出轴以一种极大速度减少转动。不同的双极装置已经被用于第一级涡 轮减速单元的涡轮或输出轴与第二级涡轮减速单元的蜗杆或输入轴的链接，可是 这种双极减速设备有一个缺点，那确实是两个周很难被准确安装在一条直线上， 而且双极减速设备增加了安装装配的本钱。在其他双极速度变换设备中，都是用 一个一般的轴把两级单元链接在一路，正如 1973年5月21日的文件里地 343329 号 Av

5、ramidis et al，Ser 的申请指定通一个代理人作为今天发明的代理人的例子的 所示。发明的概要一个位于次要减速器单元箱体内部被支撑的涡轮，当它与一个输入蜗杆相啮 合时，在水平面内的活动有限制时能够自由的转动。涡轮上的中心孔几乎与次要 减速单元箱体上的孔在同一直线上，那个空用于连接蜗杆从主减速单元箱体中延 伸出来的那部份，而且那个蜗杆确实是在主减速单元箱体中转动的。在必然的条 件下主减速单元中蜗杆的尾部穿过次要减速单元箱体的孔，并插进涡轮的中心 孔，同时用键把它们连接在一路。在把次要减速单元的箱体装配到主减速单元的 箱体上时，涡轮被主减速单元中的蜗杆带动，而且涡轮与蜗杆的转动是自由的而

6、 与装配的次要的减速单元的箱体无关。发明中的一个巧妙设计涡轮的另一面有一环形槽，次要减速箱体上的另一面 延伸出一个环形凸台，而且那个凸台插入那个那个环形槽中。凸台的直径小于环 形槽的直径以至于能够约束涡轮在水平面的运动。如此涡轮被环形凸台靠涡轮与 那个环形凸台之间的不同寻常的关系支撑，正如提供本质上唯一的切线支撑涡轮 在啮合前与主减速单元中蜗杆的接触一样。在把主减速单元中的蜗杆插入涡轮而 且次要减速单元箱体装配到主减速单元箱体上后，蜗杆就用凸台在环形槽在凸台 与次要减速箱体当中留有间隙的不合常规的关系支撑涡轮。图片的简要描述图 1 是次要涡轮单元箱体装配在主减速单元箱体上的竖直组合图，他们是靠

7、 一个连接螺栓彼此连接在一路的。连接螺栓被清除出示在一个位置。图 1A 是一幅不完整的密封圈，它的末尾包括了在与次要减速单元装配前的 图1 所示的要紧涡轮减速单元的一部份。图 2是次要减速单元的竖直图，它大体上符合图1 中的一部份，可是它说明 了在与主减速单元装配前的次要减速单元。图 3 是部份次要减速单元把竖直变成图 2 的水平的竖直图，这被图 3 中第 2-2 行指明，它用局部剖表示了涡轮一边的环形槽和涡轮另一边的凸台。图4是对一台发动机联合图1所示的双级减速器设备驱动机械负载的简要描 述。图 5 是一幅连接件的透视图。更好的装备的描述提到那张图片，用一种戏剧性的说法，图4 说明了一个要紧

8、的驱动单元或发 动机2联合双级涡轮减速设备3和一个机械负载4。发动机2包括了一个箱体2a, 一个底座2b和一个要紧驱动器或输入轴2c。螺栓被用于连接底座2b与支撑面 7.设备3 包括了一个次要的减速单元10，它被连接零件72连接到一个包括了一 个被螺栓53连接在支撑面7的底座51的要紧涡轮减速单元50.单元10包括了一 个输入轴或蜗杆16,蜗杆16又有两轴结尾16a和16b。常规的减速装置17把轴 端16a连接到发动机的输出轴2c上，单元50包括了一个轴端62a的涡轮轴或输 出轴62,机械负载4能够是任何适合的负载,它被出示作为适合的连接在支撑9 而且被螺栓9a固定在支撑9上。负载4包括了一根

9、输入轴4a和一个被固定在轴 4b上的皮带轮。传动带被固定在皮带轮4b和一个被固定在62结尾62a的皮带 轮13上。当发动机轴2c转动的时候，单元10与50都会产生一个速度减少，以 至于机械负载4的转轴4a以一种很小速度转动。次要的减速单元10（见图2）包括了一个涡轮12（部份如图2所示），还包 括了被位于箱体22内密封圈24， 26周围孔内的轴承18， 20连接的蜗杆。箱体 22 一边的螺纹孔22c围绕轴16的轴线均匀散布，另一边的螺纹孔22d也围绕轴 16 的轴线均匀散布。这些螺纹孔能够被用于把发动机连接件和发动机（没有出 示）连接到箱体22上的任一边，通过把螺栓装配到螺纹孔22c或22d中

10、而把发 动机连接件固定在箱体22上。发动机被发动机连接件用适当方式连接，可是为 了说明目前公布的目的，连接在底座7上的发动机2已经被出示。通过利用双级 减速设备代替发动机被直接连接在次要减速单元箱体 22 上来驱动负载。轴16 （见图3）是一个蜗杆，它包括一条螺旋牙16w，轴16的两头16a和 16b别离有键槽28, 30，键槽是用于把输入件连接到轴16的任端。如图4所示 双级减速单元的一部份被键连接在轴端16a处。涡轮12有两个环形槽（见图2）32a和32b散布在涡轮双侧，环形槽32a连 接箱盖22a上的环形凸台36a，而槽32b连接箱体22b上的环形凸台36b。每一 个凸台都有四个大小直径

11、相等的小孔，它们用于对单元添加润滑油的困难。箱体 22上有一个油塞用来向箱体引油。涡轮上的槽32a和32b与涡轮12上的中心孔 12a连接，那个中心孔的边缘有一个键槽12b。环形凸台36b和与其临近的箱体上有空42的部份由一条中心线40，涡轮上 的环形槽32a和32b的直径比凸台36a和36b的直径略大，以至后者紧挨前者并 能够轻松的插进前者以支撑那个涡轮。箱盖22a和箱体22b是使螺栓44装在箱 盖与箱体上排成直线的螺纹孔里面而装配在一路的。在箱盖与箱体之间的环形腔 46用于调整箱盖在箱体中的位置以使得凸台36a和36b在槽32a和32b之间的 轴向方向上有一个比涡轮12宽度还大距离。如此凸

12、台36a和36b就可不能使涡 轮 12 弯曲以幸免阻碍涡轮绕其轴线的旋转，可是同时它们也一起减少了对对涡 轮12的支撑。由于凸台36a和36b的直径小于环形槽32a和32b的直径，因此 当涡轮 12 与蜗杆 16w 啮合时在水平面内的运动受到限制的情形下涡轮 12 能够 轻松的转动，而且涡轮的中心孔12a与次要减速箱体上的孔42几乎在同一直线 上。尽管有同心轴线40,可是那个支撑的间隙形成于涡轮的中心孔12a,并用一 种关于凸台 36a 和 36b 还算是适合的状态支撑涡轮 12，这都归因于凸台与环形 槽的直径的不同。用凸台 36a 和 36b 作为涡轮的支撑涡轮能够与在涡轮中心孔 12a相连

13、的蜗杆54适当的啮合，正如将要在后面描述的一样。单元 10 通过单元 50 中的蜗杆 54 的一端直接连接涡轮 12 而被装配到单元 50上，如图1所示。在蜗杆54插入涡轮12上的中心孔12a后，蜗杆54就开始 支撑涡轮12 了。单元50包括有基座51,箱体52,带有螺旋牙54w的蜗杆54, 轴承56和58，在涡轮轴62上的涡轮60，一个密封圈64和端盖66.在图 1 中涡 轮60被局部剖，并用一个键63连接在轴62，螺栓67把端盖66固定在箱体52 上。如图1A所示，在装配到次要减速单元10之前，单元50也包括有一个密封 圈68，一个轴承56周围用于放置轴54的端盖70，螺栓71 安装在箱体

14、52上的 螺纹孔里，并把端盖固定在箱体上，在单元50与单元10装配到一路之前要先拆 去密封圈68 和端盖 70.当减速单元50被装配到减速单元10上的时候，蜗杆54通过单元50上的孔 52c与单元10箱体上的孔42延伸，而且轴端54a延伸进涡轮上的孔12a。轴端 54a有一个为成立涡轮12与蜗杆54之间的驱动连接而位于涡轮中心孔12b上的 键57 相配合的键槽 54b。箱体22通过通过被螺栓74固定在箱体52上同时又被大头钉76固定在箱体 22b上的环形连接器72被连接到箱体52上。连接器72包括有一个通孔72a形 成中心的径向环部份72b，而孔72a是由短圆管72c围成的；一个外部的径向法

15、兰72d和一在72b与72d部份之间的过渡部份72e。72b部份包括有一系列装配 孔73,他们的散布与连接器上的孔成同心圆；72d部份也包括有几个装配孔75, 他们的散布也连接器上的孔成同心圆。单元10被用一下方式装配到单元50上，第一，螺栓71 （见图1A）被从主 减速箱上的螺纹孔71a里拆去进而拆掉端盖70和轴端54a出的密封圈68,以露 出4个螺纹孔71a,然后把连接器72套在轴结尾54a上，再通过连接器的圆筒 部份72c插进箱体上的孔52c里。连接器72被控73引导到箱体52上的螺纹孔 71a处，然后用螺栓74把链接器72固定在箱体52上。单元10被放置在连接器72隔壁而使得箱体上的孔

16、42与轴端54a在同一直 线上位置。在单元10和单元50之间的运动会被阻碍。例如：把单元10向单元 50移动以使轴端54a滑进涡轮12的中心孔12a,用键57把轴连接到涡轮上。孔 76（见图 3）与连接器72的孔75 处在同一直线上。然后把螺母装在螺栓 76上 以把箱体固定连接器72上，如此单元10的箱体22就被固定到单元50中的箱体 52 上了。通过上面的描述，咱们能够看到凸台36a和36b装在环形槽32a和32b中来 支撑涡轮12,在当涡轮12与次要减速单元中的蜗杆16w啮合在水平面内的运动 受到约束的情形下能够轻松的转动。涡轮的中心孔12a通过凸台和环形槽被支撑 在与次要减速箱上的孔42

17、几乎在同一直线上的位置，可是因为环形凸台的直径 与环形槽的直径不同，涡轮中心孔与箱体上的孔的中心线有一个微小的误差。当 凸台与箱体上的孔同心时，涡轮就会下降到大约只有在凸台与环形槽不合常理的 在一直线上时的切线支撑的位置，在那个位置，次要减速箱22中蜗轮12能够在 它与次要减速单元中的蜗杆啮合时被主减速单元中的蜗杆的延伸的尾部牢固的 固定。如此次减速单元 10 和主减速单元 50 在有效范围的条件下就能够够被稳固 的链接，而且在次减速单元的箱体 22 装配到主减速单元的箱体 52 上后，蜗杆 54 就同时支撑涡轮 12 和涡轮 12 上的与凸台不合常规连接的环形槽，这使得它 们之间显现了间隙。

18、涡轮12和蜗杆 54是与箱体22 的链接独立的，而且能够在 没有轴承轴承的情形下转动。尽管实施那个发明的最好的可能的方式已经被出示和描述，可是也可能将在 没有远离对那个发明要紧思想的条件下做一些改变和变更。需要声明的是：复合的减速器包括一个包括有一个箱体和一根装配在前述的箱体中并带着 从箱体延伸出来的轴端绕其轴线转动的蜗杆的主减速单元；一个包括有一个带有 孔的箱体的次要减速单元，也确实是说把次减速箱装配到主减速箱上的同时，前 面讲到的孔与主减速单元中的蜗杆的旋转轴线在同一直线上；一根在次减速箱中 转动的蜗杆，这根蜗杆上有一条螺旋牙，一个安装在次减速箱中的涡轮它上面上 有一个中心孔，也确实是说中

19、心孔形成的径向空间支撑着在次要减速箱中的涡 轮，使涡杆和中心孔几乎与次要减速箱上中心孔在同一直线上，要紧减速蜗杆能 够方便的插入次要涡轮里，主次减速单元也能够被方便的连接。在这些都连接后， 次要减速涡轮和要紧减速蜗杆被次要减速箱在主减速蜗杆的径向方向独立的支 撑。2.说明 1 中的复合减速器，其中前面说为了在次要减速箱的蜗轮与主减速箱 中的蜗杆连接之前支撑涡轮，次要减速箱或次要涡轮上的环形凸台被连接到另一 个零件的环形槽里，在主蜗杆连接次要涡轮后，在凸台与环形槽之间有一径向间 隙。3. 说明 2 中符合减速器，其中凸台在次要减速箱体上，环形槽在涡轮上。4. 说明 1 中符合减速器，前面提到为了

20、把次要减速箱固定到包括有一个连接 主次箱体的连接器的要紧减速箱体上，连接器上有一个用于连接要紧蜗杆的孔。5. 说明 4 中的复合减速器包括有一个端盖，其上面有一个用于装配要紧蜗杆 的孔，端盖被安装在有链接器的要紧向尸体上。6. 一个减速单元含有一个其上有一个用于连接输出轴的孔的箱体，一个被装 在箱体中的能够转动的蜗杆输入轴，一个位于箱体内而且在它上面有一个用于能 够滑动连接输出轴的孔的涡轮，也确实是说涡轮中心孔的径向空间是为了支撑在 啮合中的涡轮，并用来操纵涡轮的中心孔与用于连接输出轴在连接到输出轴之前 在箱体的孔大体在同一直线上，涡轮的支撑也确实是说有一个有效的径向空间使 涡轮在输出轴连接到

21、涡轮的中心孔里后能够在箱体中转动，从而使涡轮和输出轴 在装在箱体中轴承支撑下自由转动。7. 在说明 6 中描述的减速单元，涡轮的支撑也确实是说一个有环形凸台的零 件被连接到另一个有环形槽的零件上，在输出轴连接到涡轮的中心孔里后，凸台 与环形槽之间会有径向间隙。8. 一个如在说明 7 的减速器，其中的凸台在箱体上，环形槽在涡轮上。9. 一个复合减速器包括：一个含有一个箱体和一个能够在箱体中转动而且有 一轴端伸出箱体的蜗杆的主减速单元；一个有一个其上有一个直径比主蜗杆的直 径大的孔箱体的次要减速单元，也确实是说为了能够拆开牢固装配的次要减速单 元与主减速单元，其中主减速箱的轴通过孔伸进了次要减速单

22、元中；次要减速单 元箱体中有一个能够在其里面转动的输入蜗杆，一个拥有一个用于接收并用键连 接主蜗杆结尾的中心孔的涡轮。美国专利局的更正证明专利号：4026163 日期：1977年 5月 31 日发明人：Clifton上述专利的说明中显现的错误已经被证明，并在下面做出了更正第34行第1列：把”the”后面的”coupling”改成”coupled”第 14 行第 6 列：把contral”改成central”第16行第8列：把”warm”改成”worm”在此签名盖章：1979 年 11 月 13 日章）证明：专利交易市场专员：证明专员： RUTH C. MASONLUTRELLE F. PARKER