[发明专利]偏心双齿差变速装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及变速机构，特别是涉及一种可实现单级大变速比的偏心双齿差变速装置。

【背景技术】

在机械领域中广泛使用着各种变速机构，包括增速机构和变速机构，用于增加和降低机械设备输出的转速。传统的大变速比机构主要包括多级行星齿轮变速机构、谐波齿轮变速机构、蜗轮蜗杆变速机构、偏心摆线变速机构等，这些变速机构具有不同的结构特点，均可实现变速功能，但也具有其各自的局限性。上述变速机构的变速比为相啮合的大齿轮与小齿轮的齿数之比，或为大齿轮的齿数与大齿轮与小齿轮的齿数之差之比。然而，由于受限于齿轮加工及扭矩传递要求，齿轮的齿数不可能大多，因此单级变速的变速比都不会太大，当需要大变速比时，就需要通过多级变速来实现，使得变速机构的体积、重量相应很大，并导致变速机构的传动效率变得很低。另一方面，随着机器人工业的快速发展，对大变速比的需求日益增长，而现有的变速机构很难实现这种要求。

【发明内容】

本发明旨在解决上述问题，而提供一种通过单级双齿差实现在齿轮的齿数较少情况下做到大的变速比，可大幅减少变速装置体积和重量，并大幅提高变速装置传动效率的偏心双齿差变速装置。

为实现上述目的，本发明提供一种偏心双齿差变速装置，该装置设有机壳，机壳内设有输入轴，该输入轴上连接或一体形成有偏心轮，所述偏心轮上通过第二轴承装设有连接为一体的第一齿轮和第二齿轮，在所述机壳内固定有与第一齿轮啮合的第一内齿轮，在与所述输入轴相对的机壳的另一端设有输出轴，该输出轴上连接或一体形成有与所述第二齿轮相啮合的第二内齿轮，所述第一齿轮与第一内齿轮及第二齿轮与第二内齿轮的模数相同和齿数不同，且第一齿轮与第二齿轮的分度圆直径不同，使得所述输入轴通过偏心轮及第二轴承带动第一齿轮与第一内齿轮滚动啮合，并使第一齿轮与第二齿轮产生自转，所述第二齿轮通过与第二内齿轮的滚动啮合带动第二内齿轮转动，并经第二内齿轮带动输出轴转动。

当所述第一齿轮、第二齿轮、第一内齿轮及第二内齿轮的模数相同时，第一齿轮的齿数为M，第二齿轮的齿数为M-1，第一内齿轮的齿数为M+N，第二内齿轮的齿数为M-1+N，其中，N为第一齿轮与第一内齿轮及第二齿轮与第二内齿轮的齿数差，在此条件下，所述偏心双齿差变速装置的输入轴与输出轴转速之比为

所述机壳由主壳体及下端盖对合连接而成，主壳体中央的轴承孔内装有第一轴承，下端盖中央的第四轴承孔内装有第四轴承。

所述输出轴上端的轴承孔内装有第三轴承。

所述输入轴上端由主壳体上的第一轴承支承并伸出所述机壳外，输入轴下端由所述第三轴承支承。

所述输出轴由下端盖上的第四轴承支承并伸出机壳外。

本发明的贡献在于，其有效解决了现有变速机构单级变速的变速比小，而多级变速的变速机构的体积、重量很大且传动效率低等问题。本发明彻底改变了传统的机械变速结构，通过单级双齿差结构实现了在齿轮的齿数较少的情况下做到大的变速比。传统的单级变速器的变速比通常是在1000之内，而本发明的装置的单级变速比可高达100000。在同样变速比情况下，本发明装置的体积较多级变速机构大为缩小，重量大大减轻，并可极大地提高变速机构的传动效率。由于本发明的变速装置的传动比由相啮合的齿轮齿数的乘积与大、小齿轮的齿数差的比例所确定，因此，通过改变该比例可大幅提高变速装置的传动比，并可大幅提高变速装置的传动效率。本发明通过设置偏心轮结构及可公转和自转的第一齿轮和第二齿轮，使得第一齿轮与第一内齿轮滚动啮合，并使第一齿轮与第二齿轮产生自转，第二齿轮通过与第二内齿轮的滚动啮合带动第二内齿轮转动，并经第二内齿轮带动输出轴转动而实现了大传动比输出。本发明结构紧凑，体积小巧，易于生产和加工，生产成本低，在机械传动及机器人等领域有着广泛的应用。

【附图说明】

图1是本发明的整体结构剖视图。

图2是本发明的主壳体结构剖视图。

图3是本发明的下端盖结构剖视图。

图4是本发明的第一齿轮、第二齿轮结构剖视图。

图5是本发明的输入轴及偏心轮结构示意图。

图6是本发明的输出轴及第二内齿轮结构剖视图。

【具体实施方式】

下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。

参阅图1，本发明的偏心双齿差变速装置包括机壳10、输入轴20、偏心轮30、第一齿轮51、第二齿轮52、第一内齿轮53、第二内齿轮54及输出轴60。