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1、双级减速器设备1双极减速器设备美国专利 4026163Merkert 1977 年 5 月 31 日发明人：Clifton S.Merkert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 中的部分内容U.S.CL74/425Int.ClF16H1/16Field of Searrch74/425相关的引证美国专利852762 5/1907 Bohrer74/4251890685 12/1932 Johnson74/425主检：Samuel Sco
2、tt副检：Wesley S.Rstliff,Jr摘要：一个次要的减速单元被装配到主要的减速单元上而形成一个复合减速器，那个主要的减速单元包含了一个箱体外壳和一个可以在箱体中转动的螺旋传动轴，这根传动轴的末尾部分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分的开口箱体。输入传动轴是可以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接受并用键连接主减速单元中螺旋传动轴末尾部分的一定尺寸的中心孔，涡轮的另一面有一环形槽，它用于连接比这个环形槽直径小的环形突出物，这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
3、轮在一个确定的水平面内与输入传动轴啮合时可以只有旋转。在涡轮与主减速单元中的蜗杆连接前，涡轮被中心孔固定在与次要减速单元大约成一条线的位置。这样涡轮与蜗杆就可以稳定的链接，在次减速箱与主减速箱连接之后，涡轮就可以被蜗杆带动，并且涡轮蜗杆与连接的次要减速箱之间是自由的。双级减速器设备2图 0 双级蜗杆减速器双级减速器设备3双级减速器设备4双级减速器设备5双级减速器设备6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使用合适的结构，连接到一个主要的涡轮减速单元上从而组合成为一个双极减速器设备。2. 以前产品的描述大家都知道用一种恰当的方法把一个涡轮减速单元的涡
4、轮或者输入轴连接到输出轴或者驱动一个首要的驱动单元的输入轴，可以达到降低速度的目的，例如发动机。发动机输入轴的转动可以引起发动机的涡轮或者发动机输出轴以低于输入轴的速度转动。正如大家也都知道的一样，用一种合适的方法把第一级减速器单元的涡轮或者输出轴连接到第二级减速器单元的蜗杆或输入轴可以获得更大减速比，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者输出轴与第二级涡轮减速单元的蜗杆或者输入轴的链接，但是这种双极减速设备有一个缺点，那就是两个周很难被准确安装在一条直线上，并且双极减
5、速设备增加了安装装配的成本。在其他双极速度变换设备中，都是用一个普通的轴把两级单元链接在一起，正如 1973 年 5月 21 日的文件里地 343329 号 Avramidis 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可以自由的转动。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，这个空用于连接蜗杆从主减速单元箱体中延伸出来的那部分，而且这个蜗杆就是在主减速单元箱体中转动的。在一定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
6、的中心孔，同时用键把它们连接在一起。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，并且涡轮与蜗杆的转动是自由的而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，并且这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可以约束涡轮在水平面的运动。这样涡轮被环形凸台靠涡轮与这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并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
7、要减速箱体之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，他们是靠一个连接螺栓相互连接在一起的。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，它的末尾包含了在与次要减速单元装配前的图 1 所示的主要涡轮减速单元的一部分。双级减速器设备7图 2 是次要减速单元的竖直图，它大体上符合图 1 中的一部分，但是它说明了在与主减速单元装配前的次要减速单元。图 3 是部分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
8、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 说明了一个主要的驱动单元或者发动机 2 联合双级涡轮减速设备 3 和一个机械负载 4。发动机 2 包含了一个箱体 2a，一个底座 2b 和一个主要驱动器或输入轴 2c。螺栓被用于连接底座 2b与支撑面 7.设备 3 包含了一个次要的减速单元 10，它被连接零件 72 连接到一个包含了一个被螺栓 53 连接在支撑面 7 的底座 51 的主要涡轮减速单元 50.单元10 包含了一个输入轴或者蜗杆 16，蜗杆 16 又有两轴末端 16a 和 16b。常规的减速装
9、置 17 把轴端 16a 连接到发动机的输出轴 2c 上，单元 50 包含了一个轴端62a 的涡轮轴或者输出轴 62，机械负载 4 可以是任何合适的负载，它被出示作为合适的连接在支撑 9 并且被螺栓 9a 固定在支撑 9 上。负载 4 包含了一根输入轴 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 末端 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）包含了一个涡轮 12（部分如图 2 所示） ，还包含了被位于
10、箱体 22 内密封圈 24，26 附近孔内的轴承 18，20 连接的蜗杆。箱体 22 一边的螺纹孔 22c 围绕轴 16 的轴线均匀分布，另一边的螺纹孔 22d 也围绕轴 16 的轴线均匀分布。这些螺纹孔可以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 或者 22d 中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，但是为了说明目前公开的目的，连接在底座 7 上的发动机 2 已经被出示。通过使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，它包含一条螺旋牙
11、 16w，轴 16 的两端 16a和 16b 分别有键槽 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分被键连接在轴端 16a 处。涡轮 12 有两个环形槽（见图 2）32a 和 32b 分布在涡轮两侧，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。每个凸台都有四个大小直径相等的小孔，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，这个中心孔的边缘有一个键槽 12b。环形凸台 36b 和与其邻近的箱
12、体上有空 42 的部分由一条中心线 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可以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起的。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。这样凸台 36a 和 36b 就不会双级减速器设备8使涡轮 12 弯曲以避免阻碍涡轮绕其轴线的旋转，但是同时它们也共同减少了对对涡轮 12 的支撑。由于凸台 36
13、a 和 36b 的直径小于环形槽 32a 和 32b 的直径，所以当涡轮 12 与蜗杆 16w 啮合时在水平面内的运动受到限制的情况下涡轮 12可以轻松的转动，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，但是这个支撑的空隙形成于涡轮的中心孔 12a，并用一种对于凸台 36a 和 36b 还算是合适的状态支撑涡轮 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 相连的蜗杆 54 恰当的啮合，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
14、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 包含有基座 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 也包含有一个密封圈 68，一个轴承 56 附近用于放置轴 54 的端盖 70，螺栓 71 安装在箱体52 上的螺纹孔里，并把
15、端盖固定在箱体上，在单元 50 与单元 10 装配到一起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，并且轴端 54a 延伸进涡轮上的孔 12a。轴端 54a 有一个为建立涡轮 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 包含有一个通孔 72a形成中心的径向环部分 72b，而孔 72a 是由短圆管 72c 围成的；一个外部的径向法兰 72d 和一在 72b 与 72d 部分之间的过渡部分 72e。72b 部分包含有一系列装配孔 73，他们的分布与连接器上的孔成同心圆；72d 部分也包含有几个装配孔 75，他们的分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，首先，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 套在轴末端 54a 上
