[發(fā)明專利]一種并行多輸出微小變速器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110009692.2
• 申請日: 2011-01-18
• 公開（公告）號: CN102135167A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳揚枝;傅小燕;丁江
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: F16H49/00
• 分類號: F16H49/00;F16H57/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.并行多輸出微小變速器，包括箱體、一根輸入軸、若干輸出軸、若干主動輪和若干從動輪；所述箱體用于安裝輸入軸和輸出軸，其特征在于輸入軸和所有輸出軸中心線在同一平面，所有輸出軸分布在輸入軸的兩側(cè)，輸入軸和每個輸出軸中心線的夾角為輸入軸上安裝若干個主動輪，每根輸出軸上只安裝一個從動輪，一個主動輪和一個從動輪嚙合構(gòu)成一個傳動副；以電機聯(lián)接輸入軸的一端為起始位置，第一個主動輪為一階主動輪，第二個主動輪為二階主動輪，第M個主動輪為M階主動輪，從輸入方向看，在輸入軸左側(cè)與一階主動輪嚙合的從動輪為一階左從動輪，一階左從動輪所在的輸出軸為一階左輸出軸，在輸入軸左側(cè)與M階主動輪嚙合的從動輪為M階左從動輪，M階左從動輪所在的輸出軸為M階左輸出軸，在輸入軸右側(cè)與一階主動輪嚙合的從動輪為一階右從動輪，一階右從動輪所在的輸出軸為一階右輸出軸，在輸入軸右側(cè)與M階主動輪嚙合的從動輪為M階右從動輪，M階右從動輪所在的輸出軸為M階右輸出軸；箱體截面為正多邊形或長方形，當(dāng)箱體橫截面為正多邊形時，輸入軸中心線和所有輸出軸中心線都不平行，正多邊形的一對平行邊上安裝一根輸入軸，其余每條邊上安裝一根輸出軸，輸入軸的中心線垂直平分正多邊形的一對平行邊，每根輸出軸的中心線垂直于正多邊形的一對平行邊，所有輸出軸關(guān)于輸入軸對稱地分布在箱體中；當(dāng)箱體橫截面為長方形時，輸入軸中心線和所有輸出軸中心線都不平行，輸入軸的中心線垂直平分長方形的寬，輸入軸任意一側(cè)的所有輸出軸相互平行，所有輸出軸關(guān)于輸入軸對稱地分布在箱體中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上述的并行多輸出微小變速器，其特征在于所述箱體橫截面為正多邊形的微小變速器，具有2M根輸出軸，正多邊形橫截面具有2M+2條邊，其中M≥1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上述的并行多輸出微小變速器，其特征在于所述箱體橫截面為長方形，長方形單側(cè)的所有輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向相同，兩側(cè)輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向相反；以所述長方形箱體橫截面的并行微小變速器為模型，在模型中增加相同特征的一根輸入軸和M個主動輪，調(diào)整兩輸入軸的位置及兩側(cè)所有輸出軸的位置都關(guān)于長方形橫截面平行于長邊的中心線對稱，左側(cè)輸入軸上的M個主動輪與左側(cè)輸出軸上的M個從動輪嚙合，右側(cè)輸入軸上的M個主動輪與右側(cè)輸出軸上的M個從動輪嚙合，兩輸入軸旋轉(zhuǎn)方向相反，所有輸出軸旋轉(zhuǎn)方向相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上述的并行多輸出微小變速器，其特征在于所述主動輪由主動輪體和主動鉤桿組成，主動鉤桿均勻分布于主動輪體的端面上，從動輪由從動輪體和從動鉤桿組成，從動輪體均勻分布于從動輪體的端面上，主動鉤桿中心線為空間螺旋線，從動鉤桿中心線與主動鉤桿中心線為共軛曲線，一個主動鉤桿和一個從動鉤桿嚙合，在未脫離嚙合時，另一個主動鉤桿和另一個從動鉤桿嚙合，實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的傳動。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上述的并行多輸出微小變速器，其特征在于所述的一個傳動副中主動輪和從動輪空間嚙合位置由如下方法確定：在O-X，Y，Z及O_P-X_P，Y_P，Z_P兩個空間笛卡爾坐標(biāo)系中，O為O-X，Y，Z坐標(biāo)系原點，O_P為O_P-X_P，Y_P，Z_P坐標(biāo)系原點，Z軸與主動輪的軸線重合，Z_P軸與從動輪的軸線重合，平面XOZ與平面X_PO_PZ_P在同一平面，平面XOZ與平面X_PO_PZ_P之間的夾角為θ，0°＜θ＜180°；O_P點到Z軸的距離為a，到X軸的距離為b，空間笛卡爾坐標(biāo)系O-X₁，Y₁，Z₁與主動輪固聯(lián)，空間笛卡爾坐標(biāo)系O_P-X₂，Y₂，Z₂與從動輪固聯(lián)，O-X₁，Y₁，Z₁與O-X，Y，Z兩空間笛卡爾坐標(biāo)系原點重合，O_P-X₂，Y₂，Z₂與O_P-X_P，Y_P，Z_P兩空間笛卡爾坐標(biāo)系的原點重合，平面XOY與平面X₁O₁Y₁在同一平面，平面X_PO_PY_P與平面X₂O₂Y₂在同一平面。在起始位置O-X₁，Y₁，Z₁與O-X，Y，Z兩空間笛卡爾坐標(biāo)系重合，O_P-X₂，Y₂，Z₂與O_P-X_P，Y_P，Z_P兩空間笛卡爾坐標(biāo)系重合。主動輪以勻角速度ω₁繞Z軸旋轉(zhuǎn)，從動輪以勻角速度ω₂繞Z_P軸旋轉(zhuǎn)；

所述的主動鉤桿和從動鉤桿的中心線滿足如下共軛的空間曲線方程：

x1=r1costy1=r1sintz1=nt+nπx2=cosπ+ti12[r1cosθ-(nt+nπ)sinθ+(bsinθ-acosθ)-Dr1n2+r12sinθ]+Dnn2+r12sint+πi12y2=-sinπ+ti12[r1cosθ-(nt+nπ)sinθ+(bsinθ-acosθ)-Dr1n2+r12sinθ]+Dnn2+r12cost+πi12z2=-r1sinθ-(nt+nπ)cosθ+asinθ+bcosθ-Dr1n2+r12cosθ]]>

上式中：

r₁、n-為空間螺旋線參數(shù)；

t-參變量，且-π＜t，t的起始值為-π，t的終點值由空間共軛曲線的嚙合方程式確定；

θ-平面XOZ與平面X_PO_PZ_P之間的夾角，也是主動輪和從動輪軸線夾角的補角，范圍為0°＜θ＜180°；

a，b-O_P點到Z軸的距離為a，(a＞0)；O_P到X軸的距離為b(b＞0)；i₁₂-主動輪與從動輪的角速度比，即從動鉤桿數(shù)量與主動輪鉤桿數(shù)量之比；

D-為主動鉤桿和從動鉤桿直徑。