CN105546074B - 一种单轴输入、四轴输出减速器 - Google Patents
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Abstract
一种单轴输入、四轴输出减速器，属于机械传动领域。该减速器包括输入轴、多功能盘，左侧内、外层钢球，右侧内、外层钢球，左、右活齿架，左侧内、外层输出盘，右侧内、外层输出盘，左侧内、外层输出轴，右侧内、外层输出轴，机架。输入轴与多功能盘通过齿廓啮合传递运动；机架由左、右机架构成，左、右活齿架分别固连在左、右机架上；左(右)侧内、外层钢球分别均布在左(右)活齿架上沿周向分布的内、外层径向槽内；左侧内、外层输出盘分别与左侧内、外层输出轴固联，右侧内、外层输出盘分别与右侧内、外层输出轴固联。本发明实现单轴匀速输入、四轴同时减速输出，其旋向和减速比相同或不同，具有结构紧凑、传动比范围广及自锁等优良特性。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种单轴输入、四轴输出减速器，属于机械传动技术领域。
背景技术
目前，已经广泛应用于生产实践中的减速装置多为单输入、单输出的结构型式，但是随着现代工业的不断发展、对减速装置需求增加的同时对减速装置的功能也提出了更高的要求。因此，设计一种结构紧凑、体积小、承载能力强、减速比范围广、传动精度高、能自锁的多轴输出减速装置显得尤为重要。
发明内容
本发明专利实现了一根输入轴匀速输入，四根输出轴同时减速输出。
本发明专利所述的一种单轴输入、四轴输出减速器，该减速器包括输入轴、多功能盘，左侧内、外层钢球，右侧内、外层钢球，左、右活齿架，左侧内、外层输出盘，右侧内、外层输出盘，左侧内、外层输出轴，右侧内、外层输出轴，机架。输入轴与多功能盘通过齿廓啮合传递运动；机架由左、右机架构成，左、右活齿架分别固连在左、右机架上；左侧内、外层钢球分别均布在左活齿架上沿周向分布的内、外层径向槽内，同时左侧内层钢球时刻处于多功能盘左端面内层齿廓槽与左侧内层输出盘齿廓槽的交错区域，左侧外层钢球时刻处于多功能盘左端面外层齿廓槽与左侧外层输出盘齿廓槽的交错区域；同理，右侧内、外层钢球分别均布在右活齿架上沿周向分布的内、外层径向槽内，同时右侧内层钢球时刻处于多功能盘右端面内层齿廓槽与右侧内层输出盘齿廓槽的交错区域，右侧外层钢球时刻处于多功能盘右端面外层齿廓槽与右侧外层输出盘齿廓槽的交错区域；左侧内、外层输出盘分别与左侧内、外层输出轴固联，右侧内、外层输出盘分别与右侧内、外层输出轴固联。输入轴驱动多功能盘匀速转动，进而多功能盘左端面内、外层齿廓槽分别推动左侧内、外层钢球沿左活齿架径向槽作径向运动，左侧内、外层输出盘则分别在左侧内、外层钢球的推动作用下作减速输出；同理，多功能盘右端面内、外层齿廓槽分别推动右侧内、外层钢球沿右活齿架径向槽作径向运动，右侧内、外层输出盘则分别在右侧内、外层钢球的推动作用下作减速输出。
该减速器的机架通过螺钉连接着左、右大端盖、输入轴左端盖及输入轴右端盖，左侧外层端盖、右侧外层端盖分别通过螺钉连接在左大端盖、右大端盖上，左侧内层端盖、右侧内层端盖分别通过螺钉连接在左侧外层输出轴、右侧外层输出轴上，进而实现了整机的密封。
该减速器具备自锁功能。
该减速器由蜗杆传动和活齿传动串联而成，能实现大传动比减速输出。
该减速器的多功能盘的端面齿廓槽是光滑的且关于几何中心对称的，其理论齿形为标准的椭圆。
该减速器的四根输出轴的旋转方向一致或不一致。
该减速器的四根输出轴的速比相同或不同。
该减速器的四根输出轴的旋转方向与速比依据实际需求来选取。
该减速器的四根输出轴的旋转运动的启停具备同步性。
附图说明
图1 一种单轴输入、四轴输出减速器；
图2-1 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比i＝6的情况下，多功能盘、右活齿架、右侧内层钢球、右侧外层钢球、右侧内层输出盘、右侧外层输出盘之间的初始啮合关系图(实施方式1)；
图2-2 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比i＝6，多功能盘逆时针转过45o的情况下，多功能盘、右活齿架、右侧内层钢球、右侧外层钢球、右侧内层输出盘、右侧外层输出盘之间的啮合关系图；
图2-3 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比i＝6的情况下，多功能盘右端面的主视图；
图2-4 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比i＝6的情况下，右活齿架的主视图；
图2-5 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比i＝6的情况下，右侧内层输出盘的主视图；
图2-6 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比i＝6的情况下，右侧外层输出盘的主视图；
图3-1 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比分别为i＝6、i＝8的情况下，多功能盘、右活齿架、右侧内层钢球、右侧外层钢球、右侧内层输出盘、右侧外层输出盘之间的初始啮合关系图(实施方式2)；
图3-2 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比分别为i＝6、i＝8的情况下，多功能盘右端面的主视图；
图3-3 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比分别为i＝6、i＝8的情况下，右活齿架的主视图；
图3-4 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比分别为i＝6、i＝8的情况下，右侧内层输出盘的主视图；
图3-5 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比分别为i＝6、i＝8的情况下，右侧外层输出盘的主视图；
图4-1 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比i＝-6的情况下，多功能盘、右活齿架、右侧内层钢球、右侧外层钢球、右侧内层输出盘、右侧外层输出盘之间的初始啮合关系图(实施方式3)；
图4-2 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比i＝-6的情况下，多功能盘右端面的主视图；
图4-3 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比i＝-6的情况下，右活齿架的主视图；
图4-4 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比i＝-6的情况下，右侧内层输出盘的主视图；
图4-5 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比i＝-6的情况下，右侧外层输出盘的主视图；
图5-1 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比分别为i＝-6、i＝8的情况下，多功能盘、右活齿架、右侧内层钢球、右侧外层钢球、右侧内层输出盘、右侧外层输出盘之间的初始啮合关系图(实施方式4)；
图5-2 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比分别为i＝-6、i＝8的情况下，多功能盘右端面的主视图；
图5-3 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比分别为i＝-6、i＝8的情况下，右活齿架的主视图；
图5-4 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比分别为i＝-6、i＝8的情况下，右侧内层输出盘的主视图；
图5-5 多功能盘右侧内、外层传动机构的传动比分别为i＝-6、i＝8的情况下，右侧外层输出盘的主视图；
图中：1、输入轴，2、输入轴左端盖，3、输入轴左轴承，4、输入轴右端盖，5、输入轴右轴承，6、左机架，7、左侧外层钢球，8、左大端盖，9、左侧外层输出盘，10、左侧内层输出盘，11、多功能盘左轴承，12、左侧外层端盖，13、左侧内层端盖，14、左侧内层输出轴，15、左侧外层输出轴，16、左侧内层轴承，17、左侧外层轴承，18、左侧内层钢球，19、多功能盘，19.1、多功能盘右侧内层齿廓槽，19.2、多功能盘右侧外层齿廓槽，20、左活齿架，21、右活齿架，21.1、右活齿架内层径向槽，21.2、右活齿架外层径向槽，22、右侧内层钢球，23、右侧外层轴承，24、右侧内层轴承，25、右侧外层输出轴，26、右侧内层输出轴，27、右侧内层端盖，28、右侧外层端盖，29、多功能盘右轴承，30、右侧内层输出盘，30.0、右侧内层输出盘齿廓槽，31、右侧外层输出盘，31.0、右侧外层输出盘齿廓槽，32、右大端盖，33、右侧外层钢球，34、右机架。
具体实施方式
实施方式1：
如图1、图2-1～图2-6所示，该减速器包括输入轴1、多功能盘19，左侧内层钢球18，左侧外层钢球7，右侧内层钢球22，右侧外层钢球33，左活齿架20，右活齿架21，左侧内层输出盘10，左侧外层输出盘9，右侧内层输出盘30，右侧外层输出盘31，左侧内层输出轴14，左侧外层输出轴15，右侧内层输出轴26，右侧外层输出轴25，机架。输入轴1与多功能盘19通过齿廓啮合传递运动；机架由左机架6、右机架34构成，左活齿架20、右活齿架21分别固连在左机架6、右机架34上；
左侧内层钢球18、左侧外层钢球7分别均布在左活齿架20上沿周向分布的内、外层径向槽内，同时左侧内层钢球18时刻处于多功能盘19左端面内层齿廓槽与左侧内层输出盘10齿廓槽的交错区域，左侧外层钢球7时刻处于多功能盘19左端面外层齿廓槽与左侧外层输出盘9齿廓槽的交错区域；同理，右侧内层钢球22、右侧外层钢球33分别均布在右活齿架21上沿周向分布的内、外层径向槽内，同时右侧内层钢球22时刻处于多功能盘19右端面内层齿廓槽与右侧内层输出盘30齿廓槽的交错区域，右侧外层钢球33时刻处于多功能盘19右端面外层齿廓槽与右侧外层输出盘31齿廓槽的交错区域；左侧内层输出盘10、左侧外层输出盘9分别与左侧内层输出轴14、左侧外层输出轴15固联，右侧内层输出盘30、右侧外层输出盘31分别与右侧内层输出轴26、右侧外层输出轴25固联。输入轴左轴承3和输入轴右轴承5对输入轴1起支撑作用；多功能盘19由多功能盘左轴承11和多功能盘右轴承29支撑；左侧内层输出盘10由多功能盘左轴承11及左侧内层轴承16支撑；左侧外层输出盘9由左侧内层轴承16及左侧外层轴承17支撑；右侧内层输出盘30由多功能盘右轴承29及右侧内层轴承24支撑；右侧外层输出盘31由右侧内层轴承24及右侧外层轴承23支撑。左大端盖8、右大端盖32分别通过螺钉连接在左机架6、右机架34上，左侧外层端盖12、右侧外层端盖28分别通过螺钉连接在左大端盖8、右大端盖32上，左侧内层端盖13、右侧内层端盖27分别通过螺钉连接在左侧外层输出轴15、右侧外层输出轴25上，输入轴左端盖2、输入轴右端盖4皆通过螺钉连接在机架上，进而实现了整机的密封。多功能盘19左端面设有内、外两层封闭齿廓槽，分别对应着左侧内层输出盘10、左侧外层输出盘9端面上连续封闭的齿廓槽；多功能盘19右端面设有内、外两层封闭齿廓槽，分别对应着右侧内层输出盘30及右侧外层输出盘31端面上连续封闭的齿廓槽。
传动原理：由图1所示，蜗杆传动构成了第一级减速机构，将输入轴1的旋转运动传递给多功能盘15；活齿传动构成了第二级减速机构，由于左、右侧活齿传动机构的传动原理相同，因此以右侧活齿传动机构为例进行说明。图2-1所示为右侧内、外层活齿传动机构的初始啮合位形，内、外层传动原理相同，进而取右侧内层活齿传动作为对象进行说明。右侧内层钢球22(序号a～j)时刻在多功能盘右端面内层齿廓槽19.1与右侧内层输出盘齿廓槽30.0的交错区域内运动，当多功能盘右端面内层齿廓槽19.1随多功能盘19逆时针转动时，推动右侧内层钢球22沿右活齿架内层径向槽21.1作直线运动，右侧内层钢球22在多功能盘右端面内层齿廓槽19.1的推动作用以及右活齿架内层径向槽21.1的限制作用的共同用下推动右侧内层输出盘30逆时针匀速转动，如图2-2所示，实现了多功能盘15与右侧内层输出盘30之间定传动比的转速变换和动力传递。
实施方式2：
本施方式与实施方式1在活齿传动机构的传动原理方面相同，不同点在于实施方式2的右侧内、外层活齿传动机构的传动比分别为i＝6、i＝8。构件的轮廓图如图3-2～图3-5所示。
实施方式3：
本施方式与实施方式1在活齿传动机构的传动原理方面相同，不同点在于实施方式3的右侧内、外层活齿传动机构的传动比i＝-6。构件的轮廓图如图4-2～图4-5所示。
实施方式4：
本施方式与实施方式1在活齿传动机构的传动原理方面相同，不同点在于实施方式4的右侧内、外层活齿传动机构的传动比分别为i＝-6、i＝8。构件的轮廓图如图5-2～图5-5所示。
Claims (6)
1.一种单轴输入、四轴输出减速器，其特征在于：该减速器包括输入轴(1)、多功能盘(19)，左侧内层钢球(18)，左侧外层钢球(7)，右侧内层钢球(22)，右侧外层钢球(33)，左活齿架(20)，右活齿架(21)，左侧内层输出盘(10)，左侧外层输出盘(9)，右侧内层输出盘(30)，右侧外层输出盘(31)，左侧内层输出轴(14)，左侧外层输出轴(15)，右侧内层输出轴(26)，右侧外层输出轴(25)，机架；输入轴(1)与多功能盘(19)通过齿廓啮合传递运动；机架由左机架(6)、右机架(34)构成，左活齿架(20)、右活齿架(21)分别固连在左机架(6)、右机架(34)上；左侧内层钢球(18)、左侧外层钢球(7)分别均布在左活齿架(20)上沿周向分布的内、外层径向槽内，同时左侧内层钢球(18)时刻处于多功能盘(19)左端面内层齿廓槽与左侧内层输出盘(10)齿廓槽的交错区域，左侧外层钢球(7)时刻处于多功能盘(19)左端面外层齿廓槽与左侧外层输出盘(9)齿廓槽的交错区域；同理，右侧内层钢球(22)、右侧外层钢球(33)分别均布在右活齿架(21)上沿周向分布的内、外层径向槽内，同时右侧内层钢球(22)时刻处于多功能盘(19)右端面内层齿廓槽与右侧内层输出盘(30)齿廓槽的交错区域，右侧外层钢球(33)时刻处于多功能盘(19)右端面外层齿廓槽与右侧外层输出盘(31)齿廓槽的交错区域；左侧内层输出盘(10)、左侧外层输出盘(9)分别与左侧内层输出轴(14)、左侧外层输出轴(15)固联，右侧内层输出盘(30)、右侧外层输出盘(31)分别与右侧内层输出轴(26)、右侧外层输出轴(25)固联；输入轴左轴承(3)和输入轴右轴承(5)对输入轴(1)起支撑作用；多功能盘(19)由多功能盘左轴承(11)和多功能盘右轴承(29)支撑；左侧内层输出盘(10)由多功能盘左轴承(11)及左侧内层轴承(16)支撑；左侧外层输出盘(9)由左侧内层轴承(16)及左侧外层轴承(17)支撑；右侧内层输出盘(30)由多功能盘右轴承(29)及右侧内层轴承(24)支撑；右侧外层输出盘(31)由右侧内层轴承(24)及右侧外层轴承(23)支撑；左大端盖(8)、右大端盖(32)分别通过螺钉连接在左机架(6)、右机架(34)上，左侧外层端盖(12)、右侧外层端盖(28)分别通过螺钉连接在左大端盖(8)、右大端盖(32)上，左侧内层端盖(13)、右侧内层端盖(27)分别通过螺钉连接在左侧外层输出轴(15)、右侧外层输出轴(25)上，输入轴左端盖(2)、输入轴右端盖(4)皆通过螺钉连接在机架上，进而实现了整机的密封；多功能盘(19)左端面设有内、外两层封闭齿廓槽，分别对应着左侧内层输出盘(10)、左侧外层输出盘(9)端面上连续封闭的齿廓槽；多功能盘(19)右端面设有内、外两层封闭齿廓槽，分别对应着右侧内层输出盘(30)及右侧外层输出盘(31)端面上连续封闭的齿廓槽。
2.根据权利要求1所述的一种单轴输入、四轴输出减速器，其特征在于输入轴与多功能盘之间的啮合运动构成蜗杆传动，作为第一级减速机构。
3.根据权利要求2所述的一种单轴输入、四轴输出减速器，其特征在于该传动机构由蜗杆传动与活齿传动两级减速机构串联而成。
4.根据权利要求1所述的一种单轴输入、四轴输出减速器，其特征在于多功能盘端面齿廓槽是光滑的且关于几何中心对称的，其理论齿形为标准的椭圆。
5.根据权利要求1所述的一种单轴输入、四轴输出减速器，其特征在于四根输出轴的旋向一致或不一致。
6.根据权利要求1所述的一种单轴输入、四轴输出减速器，其特征在于四根输出轴的速比相同或不同。
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2016
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