[发明专利]少齿差双锥齿差速减速机构

摘要

本发明是一种少齿差双锥齿差速减速机构，其涉及一种减速机构，包括变向锥齿轮部件、行星支架部件、双锥齿轮部件、固定筒，所述减速机构不包括柔性齿轮，所述减速机构的少齿差差速发生器使双锥齿轮一旋转速度与双锥齿轮二旋转速度不相等，并且双锥齿轮一旋转速度与双锥齿轮二旋转速度之差较小，所述减速机构运行过程中，由少齿差差速发生器驱动双锥齿行星齿轮减速器，所述减速机构的输出轴转速与双锥齿轮一转速和双锥齿轮二转速之差相关，具有传动比大、输出转矩大、使用寿命长的优点。所述减速机构具备反向自锁功能。

主权项

1.一种少齿差双锥齿差速减速机构，其特征在于：所述减速机构包括变向锥齿轮部件、行星支架部件、双锥齿轮部件、固定筒(66)，变向锥齿轮部件包括变向轴(12)、变向锥齿轮(15)、轴套四(65)，行星支架部件包括输出轴(16)、行星锥齿轮(2)、轴套三(3)、行星轴(5)、行星支架(6)，双锥齿轮部件包括双锥齿轮一(1)、双锥齿轮二(7)、轴套一(19)、挡圈一(18)、销一(17)、轴套二(8)、键条(9)、输入轴(10)，或者在上述部件中采用轴承分别替换轴套一(19)、轴套二(8)、轴套三(3)、轴套四(65)，该轴承承载径向负荷和轴向负荷；变向锥齿轮部件安装在行星支架部件径向外侧，变向锥齿轮部件和行星支架部件安装在固定筒(66)径向内侧，双锥齿轮部件把变向锥齿轮部件与行星支架部件连接在一起；双锥齿轮部件的输入轴(10)与行星支架部件的输出轴(16)同轴；所述减速机构在应用时，输入轴(10)轴向左端与电动机的输出轴连接在一起，输出轴(16)轴向右端与所述减速机构驱动的负载装置连接在一起；所述减速机构运行时，电动机驱动输入轴(10)沿着输入轴正向减速旋转方向(70)旋转时，所述减速机构处于正向减速运行状态，电动机驱动输入轴(10)沿着输入轴正向减速旋转方向(70)的相反方向旋转时，所述减速机构处于反向减速运行状态；所述减速机构停止运行，负载装置产生的反向力矩不能反向驱动输入轴(10)旋转时，所述减速机构处于反向自锁状态；所述减速机构的双锥齿轮一(1)有内侧轮齿一(38)、外侧轮齿一(39)，内侧轮齿一(38)和外侧轮齿一(39)是圆锥形轮齿，双锥齿轮二(7)有内侧轮齿二(41)、外侧轮齿二(42)，内侧轮齿二(41)和外侧轮齿二(42)是圆锥形轮齿；内侧轮齿一(38)与内侧轮齿二(41)齿数相等，行星支架部件的行星锥齿轮(2)分别与内侧轮齿一(38)和内侧轮齿二(41)啮合；变向锥齿轮部件的变向锥齿轮(15)分别与外侧轮齿一(39)和外侧轮齿二(42)啮合；双锥齿轮一(1)的外侧轮齿一(39)齿数与双锥齿轮二(7)的外侧轮齿二(42)齿数是少齿差对应关系，外侧轮齿一(39)齿数与外侧轮齿二(42)齿数之差定义为少齿差一，少齿差一不小于一个齿数，并且，少齿差一小于外侧轮齿一(39)齿数的四分之一，或者少齿差一小于外侧轮齿二(42)齿数的四分之一；外侧轮齿一(39)齿数与外侧轮齿二(42)齿数不相等，导致变向轴轴线(13)与输出轴轴线(11)不垂直，变向轴轴线(13)与输出轴垂直线(14)之间有偏移夹角α，偏移夹角α是锐角；若双锥齿轮二(7)的外侧轮齿二(42)齿数小于双锥齿轮一(1)的外侧轮齿一(39)齿数，则偏移夹角α是从输出轴垂直线(14)向双锥齿轮二(7)偏移，若双锥齿轮一(1)的外侧轮齿一(39)齿数小于双锥齿轮二(7)的外侧轮齿二(42)齿数，则偏移夹角α是从输出轴垂直线(14)向双锥齿轮一(1)偏移；所述减速机构运行时，电动机驱动输入轴(10)沿着输入轴正向减速旋转方向(70)旋转，或者电动机驱动输入轴(10)沿着输入轴正向减速旋转方向(70)的相反方向旋转，输入轴(10)通过键条(9)驱动双锥齿轮二(7)同方向旋转，双锥齿轮二(7)的外侧轮齿二(42)驱动变向锥齿轮(15)旋转，变向锥齿轮(15)通过外侧轮齿一(39)驱动双锥齿轮一(1)旋转，双锥齿轮一(1)旋转方向与双锥齿轮二(7)旋转方向相反，少齿差一的因素使双锥齿轮一(1)旋转速度与双锥齿轮二(7)旋转速度不相等，并且双锥齿轮一(1)旋转速度与双锥齿轮二(7)旋转速度之差较小，双锥齿轮一(1)和双锥齿轮二(7)共同驱动行星锥齿轮(2)旋转，行星锥齿轮(2)在围绕行星轴轴线(4)自转的同时，行星锥齿轮(2)还会围绕输出轴轴线(11)公转，行星锥齿轮(2)驱动行星支架(6)低转速旋转，行星支架(6)通过行星轴(5)驱动输出轴(16)低转速同方向旋转；轴套一(19)、轴套二(8)、轴套三(3)、轴套四(65)呈圆筒形，其径向中间是轴套轴孔(34)，轴向一端是轴套止推轴肩(33)；行星轴(5)呈圆柱形；变向轴(12)呈圆柱形，其轴向一端是变向轴定位轴肩(69)；行星锥齿轮(2)径向中间是锥齿轮轴孔(31)，径向外侧是轮齿，其轴向一端是齿轮前端面，轴向另一端是齿轮后端面(32)；变向锥齿轮(15)径向中间是锥齿轮轴孔(31)，径向外侧是轮齿，其轴向一端是齿轮前端面，轴向另一端是齿轮后端面(32)；行星支架(6)呈环形，行星支架(6)径向内侧是支架內腔(29)，行星支架(6)径向内表面均布若干个支架安装平面(28)，每一个支架安装平面(28)中心有一个支架固定轴孔(30)；输出轴(16)呈圆柱形，输出轴(16)从轴向一端至另一端依次是轴段一(20)、轴颈一(22)、固定轴肩(24)、轴颈二(25)，固定轴肩(24)径向外表面均布若干个径向的固定轴孔(23)，轴段一(20)靠近轴颈一(22)一端径向外表面有径向的定位销孔一(21)，轴颈二(25)与固定轴肩(24)之间有定位轴肩一(26)；输入轴(10)呈圆柱形，输入轴(10)轴向右端是轴颈三(59)，轴颈三(59)径向外表面有外键槽(60)，输入轴(10)轴向左端是轴段二(27)，轴颈三(59)与轴段二(27)之间是定位轴肩二(61)；挡圈一(18)呈圆筒形，挡圈一(18)径向中心是挡圈轴孔(36)，挡圈一(18)径向外表面有径向的挡圈销孔(35)；销一(17)呈圆柱形；固定筒(66)呈圆筒形，固定筒(66)径向外表面有一个呈圆筒形的固定台(67)，固定台(67)有径向的固定台轴孔(68)，固定台轴孔(68)与固定筒(66)径向内侧相连通；固定台轴孔(68)的轴线与变向轴轴线(13)重合；双锥齿轮一(1)径向中间是双锥齿轮轴孔一(37)，双锥齿轮一(1)从径向内侧向外依次是内侧轮齿一(38)、外侧轮齿一(39)，内侧轮齿一(38)、外侧轮齿一(39)在轴向同一侧；双锥齿轮二(7)轴向左端有轮毂(62)，轮毂(62)径向中间是双锥齿轮轴孔二(40)，双锥齿轮轴孔二(40)径向内表面有内键槽(63)，双锥齿轮二(7)轴向右端的径向中间是轴套安装孔二(64)，双锥齿轮二(7)轴向右端从径向内侧向外依次是内侧轮齿二(41)、外侧轮齿二(42)，内侧轮齿二(41)、外侧轮齿二(42)在轴向同一侧；行星支架部件在装配时，把若干个行星锥齿轮(2)安装在输出轴(16)的固定轴肩(24)径向外侧，把每一个行星锥齿轮(2)的锥齿轮轴孔(31)与输出轴(16)的固定轴孔(23)对齐，使每一个行星锥齿轮(2)的齿轮后端面(32)位于径向外侧，把若干个轴套三(3)分别安装在行星锥齿轮(2)的锥齿轮轴孔(31)中，把轴套三(3)的轴套止推轴肩(33)与行星锥齿轮(2)的齿轮后端面(32)接触安装在一起，把行星支架(6)安装在若干个轴套三(3)径向外侧，把行星支架(6)的支架安装平面(28)与轴套三(3)的轴套止推轴肩(33)接触安装在一起，把行星支架(6)的支架固定轴孔(30)与轴套三(3)的轴套轴孔(34)对齐，把若干个行星轴(5)分别依次插入行星支架(6)的支架固定轴孔(30)、轴套三(3)的轴套轴孔(34)、输出轴(16)的固定轴孔(23)中，使行星锥齿轮(2)能够围绕行星轴轴线(4)旋转；所述减速机构在装配时，把变向锥齿轮(15)的锥齿轮轴孔(31)安装在变向轴(12)径向外侧，使变向锥齿轮(15)的齿轮前端面靠近变向轴(12)的变向轴定位轴肩(69)，把轴套四(65)安装在变向锥齿轮(15)的锥齿轮轴孔(31)中，使变向轴(12)径向外表面与轴套四(65)的轴套轴孔(34)径向内表面接触安装在一起，使轴套四(65)的轴套止推轴肩(33)与变向锥齿轮(15)的齿轮后端面(32)接触安装在一起，把变向轴(12)没有变向轴定位轴肩(69)的一端安装固定在固定筒(66)的固定台(67)的固定台轴孔(68)中，使轴套四(65)的轴套止推轴肩(33)与固定台(67)位于固定筒(66)径向内侧的一端接触安装在一起，使变向轴(12)、变向锥齿轮(15)、轴套四(65)位于固定筒(66)径向内侧，使变向锥齿轮(15)能够围绕变向轴轴线(13)旋转；把行星支架部件安装在固定筒(66)径向内侧，把双锥齿轮一(1)安装在行星支架部件的轴向右侧，使双锥齿轮一(1)的双锥齿轮轴孔一(37)安装在行星支架部件的输出轴(16)的轴颈一(22)径向外侧，使双锥齿轮一(1)的内侧轮齿一(38)与行星支架部件的行星锥齿轮(2)啮合，把轴套一(19)安装在输出轴(16)的轴颈一(22)径向外表面，使轴套一(19)径向外表面与双锥齿轮一(1)的双锥齿轮轴孔一(37)径向内表面接触安装在一起，使轴套一(19)的轴套止推轴肩(33)与双锥齿轮一(1)没有内侧轮齿一(38)的一端接触安装在一起，把挡圈一(18)安装在输出轴(16)的轴段一(20)径向外表面，把销一(17)安装在挡圈一(18)的挡圈销孔(35)中和输出轴(16)的定位销孔一(21)中；把轴套二(8)安装在输出轴(16)的轴颈二(25)径向外表面，使轴套二(8)的轴套止推轴肩(33)与输出轴(16)的定位轴肩一(26)接触安装在一起；把输入轴(10)安装在行星支架部件的轴向左侧，把键条(9)安装在输入轴(10)的外键槽(60)中，把双锥齿轮二(7)安装在行星支架部件的轴向左侧，使双锥齿轮二(7)的内侧轮齿二(41)与行星支架部件的行星锥齿轮(2)啮合，使双锥齿轮二(7)的双锥齿轮轴孔二(40)安装在输入轴(10)的轴颈三(59)径向外表面，使键条(9)安装在双锥齿轮二(7)的内键槽(63)中，使双锥齿轮二(7)的轴套安装孔二(64)安装在轴套二(8)径向外表面，使轴套二(8)的轴套止推轴肩(33)与双锥齿轮二(7)有内侧轮齿二(41)的一端接触安装在一起；把变向锥齿轮部件安装在行星支架部件的径向外侧，并且，变向锥齿轮部件安装在双锥齿轮一(1)与双锥齿轮二(7)轴向之间的位置，变向锥齿轮部件的变向锥齿轮(15)分别与双锥齿轮一(1)的外侧轮齿一(39)以及双锥齿轮二(7)的外侧轮齿二(42)啮合；所述减速机构装配后固定筒(66)固定不动，变向锥齿轮部件的变向锥齿轮(15)只有围绕变向轴轴线(13)旋转的一个自由度；所述减速机构的双锥齿轮二(7)、行星锥齿轮(2)、行星轴(5)、行星支架(6)、双锥齿轮一(1)组成双锥齿行星齿轮减速器，双锥齿行星齿轮减速器的主动件一是双锥齿轮一(1)，主动件二是双锥齿轮二(7)，从动件是行星支架(6)；双锥齿行星齿轮减速器做减速传动；双锥齿轮一(1)旋转方向与双锥齿轮二(7)旋转方向相反；双锥齿轮一(5)旋转速度与双锥齿轮二(14)旋转速度不相等，行星锥齿轮(2)在围绕行星轴轴线(4)自转的同时，行星锥齿轮(2)还会围绕输出轴轴线(11)公转，行星锥齿轮(2)驱动行星支架(6)低转速旋转，行星支架(6)旋转速度等于双锥齿轮一(1)旋转速度与双锥齿轮二(7)旋转速度之差的绝对值；若双锥齿轮二(7)的外侧轮齿二(42)齿数小于双锥齿轮一(1)的外侧轮齿一(39)齿数，则双锥齿轮二(7)旋转速度大于双锥齿轮一(1)旋转速度，行星支架(6)旋转方向与双锥齿轮二(7)旋转方向相同；若双锥齿轮一(1)的外侧轮齿一(39)齿数小于双锥齿轮二(7)的外侧轮齿二(42)齿数，则双锥齿轮一(1)旋转速度大于双锥齿轮二(7)旋转速度，行星支架(6)旋转方向与双锥齿轮一(1)旋转方向相同；变向锥齿轮(15)与双锥齿轮二(7)的外侧轮齿二(42)以及双锥齿轮一(1)的外侧轮齿一(39)共同组成一个少齿差差速发生器，由少齿差差速发生器驱动双锥齿行星齿轮减速器组成所述减速机构。