[发明专利]球形齿轮减速器

说明书

本发明公开一种球形齿轮减速器，适用于机械传动领域。包括输入装置、若干输出装置、壳体，所述输入装置和若干所述输出装置在壳体内啮合，所述输入装置和若干所述输出装置分别贯穿壳体，若干所述输出装置与所述壳体滑动连接，减速器在传动过程中能够随时改变输出轴与输入轴的夹角，方便及时调整输出角度，输入轴的球形齿轮骨架采用粉末冶金3D打印技术制造，用以平衡球形齿轮质量，从而使球形齿轮旋转过程中离心力分布均匀。球形齿轮采用分段齿，在保证与输出轴伞齿轮啮合模数不变的情况下，通过球形齿轮上的过渡区域改变球形齿轮齿数，避免输出轴伞齿轮在过渡区域啮合时产生磨损，在壳体的观察口标明了传动区和过渡区位置以及输出轴的角度。

技术领域

本发明涉及一种齿轮减速器，尤其适用于机械传动领域使用的一种球形齿轮减速器。

背景技术

减速器在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。现有的减速器在传动过程中不能改变输出轴的角度，只能通过转向机构完成，造成传动复杂、设备费用较高等问题，当使用现有的球形齿轮传动装置或球形齿轮减速器时，改变输出轴的角度或方向时，输出轴改变角度较小，难以进行大角度改变。

发明内容

针对上述技术的不足之处，提供一种结构简单，使用方便，能够方便快捷的改变减速器和分动器在传动过程中的输出轴角度的球形齿轮减速器。

为实现上述目的，本发明球形齿轮减速器，包括壳体，壳体内设有相互啮合的输入装置和输出装置，其中输入装置和输出装置分别贯穿壳体，且输出装置与壳体滑动连接；

所述输入装置包括两组输入轴轴承组，两组输入轴轴承组与壳体的两端分别固定连接，两组输入轴轴承组之间穿设有输入轴，输入轴轴承组与输入轴固定连接，两组输入轴轴承组之间的输入轴上穿设置有球形齿轮，输入轴与球形齿轮键连接；

所述输出装置包括输出轴，输出轴的端部设有伞齿轮，输出轴的中段分别设有内置轴承组和外置轴承座，其中伞齿轮与球形齿轮匹配啮合，并且伞齿轮能够在与球形齿轮匹配啮合的同时带动输出轴沿着球形齿轮的外弧线滑动，从而改变输出轴与输入轴之间的角度；输出轴通过壳体上的开口延伸出去，内置轴承组位于壳体内部，外置轴承组位于壳体外部。

壳体上的开口两端分别设有成对的卷曲弹簧，滑动密封片两端分别与固定在壳体上的两组卷曲弹簧相连，滑动密封片两端随输出轴的转动而卷入或卷出卷曲弹簧，滑动密封片为橡胶或可卷曲薄钢片，滑动密封片上开孔与输出轴中间轴段的伸出断面相同，输出轴延伸出滑动密封片，滑动密封片与壳体滑动连接，用以保证输出轴移动后壳体内部依然处于密封之中。

进一步，内置轴承组和外置轴承组上别设置有滑轮组，滑轮组用以匹配伞齿轮沿着球形齿轮的外弧线滑动时带动输出轴在壳体内改变位置和角度。

进一步，壳体外部固定连接有辅板，辅板上固定设置有外置轴承组滑道，外置轴承组滑道与外置轴承组上滑轮组滑动连接，壳体内部设置有内置轴承组滑道，内置轴承组滑道与内置轴承组上的滑轮组滑动连接。

进一步，所述球形齿轮包括用于固定在输入轴上的轴筒，轴筒外侧设有球形弧面的齿圈，轴筒与齿圈之间设有连接固定的骨架；其中骨架采用粉末冶金3D打印技术在轴筒上打印构成，骨架和齿圈采用螺栓或焊接固定，从而降低球形齿轮本身的重量，减少旋转过程中的离心力。

进一步，所述齿圈为分段齿结构，齿圈包括间隔设置的传动区和过渡区，传动区与伞齿轮啮合，传动区通过过渡区使多个传动区的齿圈直径增加和减少，从而形成球形齿轮结构，齿圈利用过渡区结构改变传动区的齿数，每个传动区的齿数都与相邻的传动区的齿数不同；壳体上设有透明观察口，观察口上标有输出轴的角度刻度以及传动区和过渡区位置，观察口的尺寸不小于输出轴的转动范围。

进一步，输出轴通过在球形齿轮上滑动与输入轴的夹角范围为0-45度。

进一步，所述设置在壳体内的输出装置数量为1-6个。