[实用新型]多轴输出的多面体空间曲线啮合变速器

说明书

技术领域

本方法涉及技术领域为齿轮变速机构和微小传动技术，具体涉及多轴输出的多面体空间曲线啮合变速器。

背景技术

变速器的种类有很多，目前已制定为行（国）标的变速器有40余种。变速器一般可以分为以下几大类：普通的齿轮变速器、蜗轮蜗杆变速器、行星齿轮变速器、谐波齿轮变速器、摆线针轮变速器和三环变速器等。

普通的齿轮变速器是最常见的变速箱，主要包括圆柱齿轮变速器、圆锥齿轮变速器和圆锥-圆柱齿轮变速器等。齿轮变速器造价低廉，运转平稳，噪音低，传动力矩大，但传动比小。

蜗轮蜗杆变速器主要有圆柱蜗杆变速器、环面蜗杆变速器和蜗杆-齿轮变速器。蜗杆变速器的主要特点是具有反向自锁功能，减速比较大，输入轴和输出轴不在同一轴线上，也不在同一平面上。但一般体积较大，传动效率低，精度不高。

行星齿轮变速器的特点是结构紧凑，运转平稳，精度较高，承载能力强，使用寿命长。但传动力矩较小，价格较高。

谐波齿轮变速器体积小，传动精度高，承载能力强，但缺点是柔轮制造工艺复杂，且抗耐冲能力差，刚性与金属件相比较差，主要应用于小功率系统中。

摆线针轮变速器减速比大，体积小，重量轻，传动效率高，通用于中小功率的情况中，故障少，但结构复杂，制造精度和维修技术的要求较高，摆线齿的磨削需要专用的机床，价格较高。

三环变速器属平行轴一动轴齿轮传动变速器，兼有行星齿轮变速器和普通圆柱齿轮变速器的优点，但在传动轴上存在不平衡力偶矩，目前主要使用于低速重载的工况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有变速器存在的不足，提供多轴输出的多面体空间曲线啮合变速器。多轴输出的多面体空间曲线啮合变速器使用了非传统的传动方式，极大改变了箱体的结构布局，具有尺寸小，质量轻，灵活性高等特点，在较小的空间内实现单轴输入-多轴输出的功能，特别适合作为微小机械装置的变速机构。同时，本实用新型造价低廉，尤其在微机电系统领域，具有很好的应用前景。本实用新型通过如下技术方案实现。

多轴输出的多面体空间曲线啮合变速器，包括上箱体、下箱体和安装在上箱体和下箱体上的输入轴和输出轴，该变速器为N级多面体空间曲线啮合变速器，N为大于或等于1的整数，且等于该变速箱的传动级数；该变速器的第一级传动包括一个传动组，即包括一个主动轮、一个输入轴、多个从动轮和多个输出轴；该变速器的每一级传动包括一个以上的传动组，每个传动组只包括一个输入轴，各传动组的输入轴各自独立地与上一级传动中的传动组的输出轴同轴相连，以相同的角速度运动；每根输入轴接一个主动轮，主动轮的中心线与输入轴的中心线重合；每根输出轴接一个从动轮，从动轮的中心线与输出轴的中心线重合；同一个传动组中，输入轴上的主动轮与输出轴上的从动轮相互啮合，一根输入轴和所有输出轴的中心线按正多棱锥布局，即所有输出轴的中心线在空间中共点，相邻两输出轴的中心线之间分别成相同的角度，且绕着输入轴的中心线成轴对称分布；第K-1级传动的每个传动组具有多个输出轴，该多个输出轴分别与第K级传动中每个传动组的输入轴同轴紧固相连，以相同的角速度运动，K为任意大于或等于2且小于或等于N的整数；第K级传动中每个传动组的输入轴按轴向延长，兼作第K级传动的一个输出轴；第K级传动中的输入轴的数目等于第K-1级传动中的输出轴的数目，第K级传动中的输出轴的数目等于第K级传动中所有所述多棱锥的棱数总和加上第K级传动中输入轴的数目。

上述的多面体空间曲线啮合变速器中，上箱体和下箱体形成一个密闭的壳体；上箱体和下箱体上开有用于安装所述输入轴和输出轴的孔。

上述的多面体空间曲线啮合变速器中，每一个主动轮包括一个主动轮轮体和多个主动钩杆，所有主动钩杆分别均布在主动轮轮体外沿；每一个从动轮包括一个从动轮轮体和多个从动钩杆，所有从动钩杆分别均布在从动轮轮体外沿；主动轮和从动轮通过主动钩杆和从动钩杆的依次啮合来实现传动，通过主动钩杆和从动钩杆的数目不同而实现变速。

上述的多面体空间曲线啮合变速器中，所述主动钩杆的中心线为螺旋线；主动钩杆的中心线与从动钩杆的中心线为共轭的空间曲线。

传动级数的定义可参照传统的变速器，对于任意一个特定的转速，从变速前的输入到变速后的输出这一个变速过程中，参与了这个变速过程的空间曲线啮合轮传动副的个数被定义为传动级数。按传动级数的不同，多轴输出的多面体空间曲线啮合变速器可以分为一级多面体空间曲线啮合变速器和多级多面体空间曲线啮合变速器。

总的来说，本实用新型与现有技术相比具有如下的优点: