[發(fā)明專利]一種并行多輸出微小變速器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110009692.2
• 申請(qǐng)日: 2011-01-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102135167A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳揚(yáng)枝;傅小燕;丁江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F16H49/00
• 分類號(hào): 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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空間曲線嚙合輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和微小機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)，具體是以空間曲線嚙合輪為傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多速比、多輸出傳動(dòng)的并行多輸出微小變速器。

背景技術(shù)

微小機(jī)械裝置(1～100mm)和微機(jī)械裝置(10μm～1mm)是機(jī)械學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)之一。而微小機(jī)械和微機(jī)械的主要性能之一是實(shí)現(xiàn)微小空間內(nèi)小功率連續(xù)運(yùn)動(dòng)傳遞。

目前國(guó)內(nèi)外研究開(kāi)發(fā)的主要微小機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)有：傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接微小型化，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、制造困難；非傳統(tǒng)機(jī)械微驅(qū)動(dòng)技術(shù)，只適用于實(shí)現(xiàn)微小位移或微小力的瞬時(shí)觸發(fā)或者間歇傳動(dòng)；組合或者綜合微驅(qū)動(dòng)技術(shù)；基于傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)形式進(jìn)行根本性原理創(chuàng)新的微小機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是變速器中至關(guān)重要的部分，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)很大程度上決定了變速器的性質(zhì)。

根據(jù)速度變化不同，變速器分為減速器和增速器兩種，但絕大多數(shù)的變速器是減速器，有時(shí)也把減速器等同于變速器。已標(biāo)準(zhǔn)化的減速器有：硬齒面圓柱齒輪減速器，三支點(diǎn)減速器，圓錐、圓柱齒輪減速器，圓弧圓柱蝸桿減速器，平面包絡(luò)環(huán)面蝸輪減速器，直廓環(huán)面蝸桿減速器，行星齒輪減速器，垂直出軸混合少齒差星輪減速器，擺線針輪減速器，諧波傳動(dòng)減速器，三環(huán)減速器等。

常規(guī)齒輪變速器造價(jià)低，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪音低，傳動(dòng)力矩大，但傳動(dòng)比小，質(zhì)量大，較少應(yīng)用于微小機(jī)械。蝸桿變速器具有自鎖功能，傳動(dòng)比大，輸入軸和輸出軸不在同一軸線上，也不在同一平面上，但一般體積較大，傳動(dòng)效率低，精度不高。行星齒輪變速器結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，精度較高，承載能力強(qiáng)，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造精度較高。擺線針輪變速器具有高傳動(dòng)比和高效率，同軸輸出，結(jié)構(gòu)體積小和重量輕，傳動(dòng)平穩(wěn)和噪音低，承載能力較大、嚙合效率較高的特點(diǎn)，不足之處為結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度較高，它廣泛的應(yīng)用于動(dòng)力傳動(dòng)中。諧波齒輪減速器具有傳動(dòng)比大、體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載能力大、傳動(dòng)平穩(wěn)等特點(diǎn)，但主要零件柔輪的制造工藝較復(fù)雜。三環(huán)變速器具有行星齒輪變速器和普通圓柱齒輪變速器的優(yōu)點(diǎn)，但在傳動(dòng)軸上存在不平衡力偶矩，多用于低速重載的工況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有變速器在微小機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)用中存在的一些問(wèn)題，提供一種并行多輸出微小變速器。本發(fā)明為一級(jí)變速器，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為空間曲線嚙合輪，可實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)連續(xù)傳動(dòng)，創(chuàng)造的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，箱體簡(jiǎn)潔；速比大，多傳動(dòng)比；布局緊湊，重量非常輕、成本低；多軸輸出，傳動(dòng)平穩(wěn)，應(yīng)用靈活的微小變速器，具體技術(shù)方案如下。

并行多輸出微小變速器，包含一根輸入軸、若干輸出軸、若干主動(dòng)輪、若干從動(dòng)輪、箱體。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(gè)輸出軸中心線的夾角為間任意角度；輸入軸上安裝若干個(gè)主動(dòng)輪，每根輸出軸上只安裝一個(gè)從動(dòng)輪，一個(gè)主動(dòng)輪和一個(gè)從動(dòng)輪嚙合構(gòu)成一個(gè)傳動(dòng)副；以電機(jī)聯(lián)接輸入軸的一端為起始位置，第一個(gè)主動(dòng)輪為一階主動(dòng)輪，第二個(gè)主動(dòng)輪為二階主動(dòng)輪，第M個(gè)主動(dòng)輪為M階主動(dòng)輪，從輸入方向看，在輸入軸左側(cè)與一階主動(dòng)輪嚙合的從動(dòng)輪為一階左從動(dòng)輪，一階左從動(dòng)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(dòng)輪嚙合的從動(dòng)輪為M階左從動(dòng)輪，M階左從動(dòng)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(dòng)輪嚙合的從動(dòng)輪為一階右從動(dòng)輪，一階右從動(dòng)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(dòng)輪嚙合的從動(dòng)輪為M階右從動(dòng)輪，M階右從動(dòng)輪所在的輸出軸為M階右輸出軸；箱體截面可為正多邊形或長(zhǎng)方形，當(dāng)箱體橫截面為正多邊形時(shí)，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(duì)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(duì)平行邊，每根輸出軸的中心線垂直于正多邊形的一對(duì)平行邊，所有輸出軸關(guān)于輸入軸對(duì)稱地分布在箱體中；當(dāng)箱體橫截面為長(zhǎng)方形時(shí)，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(zhǎng)方形的寬，輸入軸任意一側(cè)的所有輸出軸平行，所有輸出軸關(guān)于輸入軸對(duì)稱地分布在箱體中；箱體內(nèi)部有與輸出軸相同數(shù)目的長(zhǎng)方體支座，輸入軸兩端都安裝在箱體輪緣上，所有輸出軸一端安裝在長(zhǎng)方體支座上，另一端安裝在箱體輪緣上。

上述的并行多輸出微小變速器中，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。