錐齒擺動(dòng)雙齒差變速裝置的制造方法
【專利說明】錐齒擺動(dòng)雙齒差變速裝置 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及變速機(jī)構(gòu)，特別是設(shè)及一種可實(shí)現(xiàn)單級大變速比的錐齒擺動(dòng)雙齒差變 速裝置。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 在機(jī)械領(lǐng)域中廣泛使用著各種變速機(jī)構(gòu)，包括增速機(jī)構(gòu)和變速機(jī)構(gòu)，用于增加和 降低機(jī)械設(shè)備輸出的轉(zhuǎn)速。傳統(tǒng)的大變速比機(jī)構(gòu)主要包括多級行星齒輪變速機(jī)構(gòu)、諧波 齒輪變速機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿變速機(jī)構(gòu)、偏屯、擺線變速機(jī)構(gòu)等，運(yùn)些變速機(jī)構(gòu)具有不同的結(jié)構(gòu)特 點(diǎn)，均可實(shí)現(xiàn)變速功能，但也具有其各自的局限性。上述變速機(jī)構(gòu)的變速比為相曬合的大齒 輪與小齒輪的齒數(shù)之比，或?yàn)榇簖X輪的齒數(shù)與大齒輪與小齒輪的齒數(shù)之差之比。然而，由于 受限于齒輪加工及扭矩傳遞要求，齒輪的齒數(shù)不可能大多，因此單級變速的變速比都不會(huì) 太大，當(dāng)需要大變速比時(shí)，就需要通過多級變速來實(shí)現(xiàn)，使得變速機(jī)構(gòu)的體積、重量相應(yīng)很 大，并導(dǎo)致變速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率變得很低。另一方面，隨著機(jī)器人工業(yè)的快速發(fā)展，對大變 速比的需求日益增長，而現(xiàn)有的變速機(jī)構(gòu)很難實(shí)現(xiàn)運(yùn)種要求。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003] 本發(fā)明旨在解決上述問題，而提供一種通過單級雙齒差實(shí)現(xiàn)在齒輪的齒數(shù)較少情 況下做到大的變速比，可大幅減少變速裝置體積和重量，并大幅提高變速裝置傳動(dòng)效率的 錐齒擺動(dòng)雙齒差變速裝置。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種錐齒擺動(dòng)雙齒差變速裝置，該裝置設(shè)有機(jī)殼，機(jī) 殼內(nèi)設(shè)有輸入軸，該輸入軸上連接或一體形成有斜偏輪，所述斜偏輪上通過第二軸承裝設(shè) 有連接或一體形成的第一錐齒輪和第=錐齒輪，在所述機(jī)殼內(nèi)固定有與第一錐齒輪曬合的 第二錐齒輪，在與所述輸入軸相對的機(jī)殼的另一端設(shè)有輸出軸，該輸出軸上連接或一體形 成有與所述第=錐齒輪相曬合的第四錐齒輪，所述第一錐齒輪與第二錐齒輪的模數(shù)相同和 齒數(shù)不同，第=錐齒輪與第四錐齒輪的模數(shù)相同和齒數(shù)不同，且第一錐齒輪與第=錐齒輪 的分度線的錐角不同，第一錐齒輪、第二錐齒輪、第=錐齒輪、第四錐齒輪的分度線與斜偏 輪的中軸線交于一點(diǎn)，使得所述輸入軸通過斜偏輪及第二軸承帶動(dòng)第一錐齒輪與第二錐齒 輪滾動(dòng)曬合，并使第一錐齒輪和第=錐齒輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn)，所述第=錐齒輪通過與第四錐齒輪 的滾動(dòng)曬合帶動(dòng)第四錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并經(jīng)第四錐齒輪帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 陽0化]第一錐齒輪的齒數(shù)為M，第二錐齒輪的齒數(shù)為M+N，第S錐齒輪的齒數(shù)為M+1， 第四錐齒輪的齒數(shù)為M+N+1，其中，N為第一錐齒輪與第二錐齒輪及第=錐齒輪與第四錐 齒輪的齒數(shù)差，在此條件下，所述錐齒擺動(dòng)雙齒差變速裝置的輸入軸與輸出軸轉(zhuǎn)速之比 為
，當(dāng)N為1時(shí)，所述錐齒擺動(dòng)雙齒差變速裝置的輸入軸與輸出軸轉(zhuǎn)速之比為 M(M巧）。
[0006] 所述機(jī)殼由主殼體及上端蓋對合連接而成，上端蓋中央的軸承孔內(nèi)裝有第一軸 承，主殼體中央的軸承孔內(nèi)裝有第四軸承。
[0007]所述輸出軸上端的軸承孔內(nèi)裝有第S軸承。
[0008]所述輸入軸上端由上端蓋上的第一軸承支承并伸出所述機(jī)殼外，輸入軸下端由輸 出軸上的第=軸承支承。
[0009]所述輸出軸上端由主殼體上的第四軸承支承，其下端伸出機(jī)殼外。
[0010] 本發(fā)明的貢獻(xiàn)在于，其有效解決了現(xiàn)有變速機(jī)構(gòu)單級變速的變速比小，而多級變 速的變速機(jī)構(gòu)的體積、重量很大且傳動(dòng)效率低等問題。本發(fā)明徹底改變了傳統(tǒng)的機(jī)械變速 結(jié)構(gòu)，通過單級雙齒差結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了在齒輪的齒數(shù)較少的情況下做到大的變速比。傳統(tǒng)的單 級變速器的變速比通常是在1000之內(nèi)，而本發(fā)明的裝置的單級變速比可高達(dá)100000。在同 樣變速比情況下，本發(fā)明裝置的體積較多級變速機(jī)構(gòu)大為縮小，重量大大減輕，并可極大地 提高變速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率。由于本發(fā)明的變速裝置的傳動(dòng)比由相曬合的齒輪齒數(shù)與大、小 齒輪的齒數(shù)差的比例所確定，因此，通過改變該比例可大幅提高變速裝置的傳動(dòng)比，并可大 幅提高變速裝置的傳動(dòng)效率。本發(fā)明通過設(shè)置斜偏輪結(jié)構(gòu)及可公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的第一錐齒輪和 第=錐齒輪，使得第一錐齒輪與第=錐齒輪滾動(dòng)曬合，并使第一錐齒輪與第=錐齒輪產(chǎn)生 自轉(zhuǎn)，第=錐齒輪通過與第四錐齒輪的滾動(dòng)曬合帶動(dòng)第四錐齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并經(jīng)第四錐齒輪帶 動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)了大傳動(dòng)比輸出。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧，易于生產(chǎn)和加工，生產(chǎn) 成本低，在機(jī)械傳動(dòng)及機(jī)器人等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。 【【附圖說明】】
[0011] 圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0012] 圖2是本發(fā)明的主殼體結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0013] 圖3是本發(fā)明的上端蓋結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0014] 圖4是本發(fā)明的第一錐齒輪、第=錐齒輪結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0015]圖5是本發(fā)明的第二錐齒輪結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0016] 圖6是本發(fā)明的輸入軸及斜偏輪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖7是本發(fā)明的輸出軸及第四錐齒輪結(jié)構(gòu)剖視圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0018] 下列實(shí)施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步解釋和說明，對本發(fā)明不構(gòu)成任何限制。
[0019] 參閱圖1，本發(fā)明的錐齒擺動(dòng)雙齒差變速裝置包括機(jī)殼10、輸入軸20、斜偏輪30、 第一錐齒輪51、第二錐齒輪52、第=錐齒輪53、第四錐齒輪54及輸出軸60。
[0020] 如圖1~圖3所示，所述機(jī)殼10包括主殼體11及上端蓋12。所述主殼體11為上 側(cè)敞口的中空圓盤狀殼體，在其中屯、設(shè)有第四軸承孔111，該第四軸承孔111內(nèi)裝有第四軸 承44。主殼體11的下側(cè)邊緣沿圓周方向設(shè)有多個(gè)螺孔112,用于連接第二錐齒輪53。主殼 體11的上端面上沿圓周方向設(shè)有多個(gè)螺孔113,用于連接上端蓋12。所述上端蓋12是與 主殼體11形狀相對應(yīng)的板狀體，在上端蓋12中屯、設(shè)有第一軸承孔121，該第一軸承孔121 內(nèi)裝有第一軸承41。上端蓋12的邊緣沿圓周方向設(shè)有多個(gè)與主殼體的多個(gè)螺孔113相對 應(yīng)的螺孔122,上端蓋12用螺釘經(jīng)螺孔122及主殼體上的螺孔113與主殼體11對合連接為 一體。 陽02U 如圖1、圖4、圖5、圖6所示，在機(jī)殼10內(nèi)設(shè)有輸入軸20,該輸入軸20的上端由上 端蓋上的第一軸承41支承并伸出所述機(jī)殼10外，輸入軸20下端由輸出軸上的第=軸承43 支承。
[0022] 該輸入軸20上靠下部設(shè)有斜偏輪30,如圖6,該斜偏輪30呈傾斜設(shè)置，其可與輸 入軸20 -體形成，也可通過鍵與輸入軸20相連接。本實(shí)施例中，斜偏輪30與輸入軸20 - 體形成。所述斜偏輪30上通過第二軸承42裝設(shè)有第一錐齒輪51和第=錐齒輪53,該第一 錐齒輪51和第=錐齒輪53為錐齒，其沿圓錐面間隔設(shè)置并一體形成。與所述第錐一齒輪 51和第=錐齒輪53相對應(yīng)，在所述機(jī)殼10內(nèi)下部設(shè)有第二錐齒輪52,該第二錐齒輪52與 第一錐齒輪51相曬合。該第二錐齒輪52為固定式錐齒輪，其邊緣設(shè)有與主殼體11上的螺 孔112相對應(yīng)的螺孔，第二錐齒輪52通過螺釘經(jīng)主殼體11上的螺孔112