CN106763537B - 一种新型塔齿摆移减速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型塔齿摆移减速器，该减速器包括：具有尺寸大小不同的多个齿轮的塔齿组；用于与动力输入相连、并传递动力给塔齿组的第一摆移机构；用于接受塔齿组传递的动力、并与动力输出相连的第二摆移机构；和用于控制将第一摆移机构的动力传递给塔齿组的不同齿轮、和/或用于控制第二摆移机构接受塔齿组的不同齿轮的动力的滑移换挡机构。本发明的新型塔齿摆移减速器可以用较少的齿轮实现较多传动比，传动比由同一传动轴上齿轮决定。

Description

一种新型塔齿摆移减速器

技术领域

本发明涉及减速器技术领域，尤其是涉及一种新型塔齿摆移减速器。

背景技术

减速器是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的相对精密的机械，用来降低转速、增加转矩。按照传动级数不同，可分为单级和多级减速器；按照齿轮形状，可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥-圆柱齿引轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同进轴式减速器。

现有的多级减速器当需要较多的传动比时，不可避免的会使用多组啮合的齿轮，又由于齿数的不同会造成两个传动轴的中心距改变，为了得到多级传动比，不得不增加传动轴和传动齿轮的个数，使得减速器的机构十分庞大，换挡机构非常复杂，并且成本很高。

因此，需要一种改进的减速器，其能提供较多的传动比，结构简单，成本低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型塔齿摆移减速器。

为实现上述目的，本发明采用以下内容：

一种新型塔齿摆移减速器，该减速器包括：

具有尺寸大小不同的多个齿轮的塔齿组；

用于与动力输入相连、并传递动力给塔齿组的第一摆移机构；

用于接受塔齿组传递的动力、并与动力输出相连的第二摆移机构；和

用于控制将第一摆移机构的动力传递给塔齿组的不同齿轮、和/或用于控制第二摆移机构接受塔齿组的不同齿轮的动力的滑移换挡机构。

进一步地，所述减速器包括：

具有尺寸大小不同的多个齿轮的塔齿组；

用于与动力输入相连、并传递动力给塔齿组的第一摆移机构；

用于接受塔齿组传递的动力、并与动力输出相连的第二摆移机构；

用于控制将第一摆移机构的动力传递给塔齿组的不同齿轮的第一滑移换挡机构；和

用于控制第二摆移机构接受塔齿组的不同齿轮的动力的第二滑移换挡机构。

进一步地，所述减速器的动力传递是经传动轴实现。

进一步地，所述传动轴为花键轴。

进一步地，所述减速器还包括：齿轮箱组；所述齿轮箱组包括：箱体和箱体轴承；所述传动轴经箱体轴承与箱体连接；

所述第一摆移机构和第二摆移机构结构相同，包括：第一转动板、第二转动板、支柱、第一齿轮、第二齿轮、两个齿轮轴承、短轴、双扭弹簧和固定挡杆；所述第一转动板具有弯钩部；所述第一转动板和第二转动板之间设置第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮啮合；所述第一齿轮与塔齿组的齿轮啮合；所述第一转动板和第二转动板均设置与短轴固定连接，而短轴与第二齿轮通过齿轮轴承连接，所述第一转动板和第二转动板可相对于第二齿轮转动；所述第一转动板和第二转动板经双扭弹簧固定；所述固定挡杆与双扭弹簧配合；

所述第一滑移换挡机构和第二滑移换挡机构的结构相同，包括：滑移板、滑移挡杆、钢丝、换挡曲杆、和弹簧机构；所述滑移板上设有若干孔；所述滑移挡杆与滑移板、箱体连接固定，与固定挡板配合使滑移板不转动；所述钢丝的一端固定在滑移板上，另一端可被拉动；所述弹簧机构的结构满足使得摆移机构的移动趋势与钢丝拉动滑移板的运动方向相反；所述换挡曲杆固定设置，具有复杂曲面，结构满足当摆移机构左右移动时，第一转动板的弯勾部可与换挡曲杆的不同曲面配合。

进一步地，所述第一转动板和第二转动板之间设置有支柱，所述支柱上套设第一齿轮，所述第一齿轮在支柱上有确定位置；所述第二齿轮内设有内花键槽，所述第一摆移机构的第二齿轮经内花键槽与动力输入传动轴配合，所述第二摆移机构的第二齿轮经内花键槽与动力输出传动轴配合。

进一步地，所述第二齿轮的两端面开有阶梯孔，两端面经阶梯孔分别与齿轮轴承配合；所述第二齿轮的齿宽等于第一齿轮的齿宽与两个齿轮轴承的宽度之和。

进一步地，所述短轴包括第一短轴和第二短轴；所述第一短轴的一端与一个齿轮轴承配合，另一端与第一转动板配合，且末端突出第一转动板；所述第二短轴的一端与另一个齿轮轴承配合，另一端与第二转动板配合，且末端突出第二转动板。

进一步地，所述双扭弹簧具有位于中间的几字形结构、自几字形结构的两侧延伸的两个弹簧圈、和自两个弹簧圈分别延伸的未弯曲延长结构；所述几字形结构与第一转动板、第二转动板配合，压住第一转动板和第二转动板；所述两个弹簧圈分别套在第一短轴、第二短轴突出第一转动板、第二转动板的末端部分上；所述未弯曲延长结构与固定挡杆的本体配合；所述固定挡杆的一端固定在箱体前面板上，另一端固定在箱体后面板上。

进一步地，所述箱体的前面板和后面板上分别对应开设有第一孔；所述箱体轴承与第一孔配合，内圈与动力输入传动轴、连接传动轴、动力输出传动轴的轴肩端面顶住；所述箱体具有前面板和后面板；所述前面板上设有第二孔、第三孔，固定挡杆、滑移挡杆分别经第二孔、第三孔固定；所述钢丝的一端固定在滑移板上，另一端延伸出后面板；所述弹簧机构包括弹簧座和压弹簧；所述后面板内侧设置弹簧座；压弹簧穿设在传动轴上，一端贴合在弹簧座内，另一端压在第二短轴的端面上；所述换挡曲杆由若干异形圆柱体组成，所述异形圆柱体的圆柱面具有不同径向弯曲角度，形成复杂曲面，在不同的异形圆柱体的圆柱面之间设有过渡斜面，且所述换挡曲杆在其与第一转动板的弯钩部配合的部位设有定位珠。

进一步地，所述滑移板经第四孔与第一短轴的端面配合，所述第四孔的孔径大于传动轴的外径，但小于第一短轴的末端部分的孔径。

本发明具有以下优点：

1、本发明的新型塔齿摆移减速器可以用较少的齿轮实现较多传动比，传动比由同一传动轴上齿轮决定，突破了现有减速器的传动比由不同传动轴上齿轮决定的弊端，实现了同轴齿轮的组合啮合，解决了不同齿轮啮合其中心距改变导致不能啮合的问题。

2、在需要多组传动比传动中，与现有多级减速器相比，本发明的新型塔齿摆移减速器所需要的空间大大缩小，成本大大降低。

3、本发明的新型塔齿摆移减速器操作十分方便，仅需要对两个滑移换挡机构的换挡曲杆作用，即能拉动钢丝来使摆移机构移动，实现对整个减速器的控制。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1是新型塔齿摆移减速器的后视剖视示意图。

图2是新型塔齿摆移减速器的俯视示意图。

图3是新型塔齿摆移减速器的侧视示意图。

图4是新型塔齿摆移减速器的一角度的立体示意图。

图5是新型塔齿摆移减速器的另一角度的立体示意图。

图6是部分部件组合的主视示意图。

图7是部分部件组合的侧视示意图。

图8是部分部件组合的立体示意图。

图9是宽齿轮、短轴、齿轮轴承的配合示意图。

图10是宽齿轮、短轴、转动板的配合示意图。

图11是双扭弹簧的结构示意图。

图12是滑移板的结构示意图。

图13是宽齿轮、传动轴和滑移板等配合的剖视图。

图14是宽齿轮、传动轴和滑移板等配合的立体示意图。

图15是换挡曲杆的示意图(A主视图，B侧视图，C细节图)。

图16是换挡曲杆与摆移机构配合的结构示意图。

图中，各附图标记为：

1-消距齿轮，2-换挡曲杆，3-第一转动板，4-第二转动板，5-双扭弹簧，51-几字形结构，52-弹簧圈，53-未弯曲延长结构，6-传动轴机构，61-动力输入传动轴，62-连接传动轴，63-动力输出传动轴，7-固定挡杆，8-螺钉，9-短轴，91-第一短轴，92-第二短轴，10-宽齿轮，11-支柱，12-齿轮轴承，13-压弹簧，14-挡齿圈，15-箱体，16-滑移板，161-第四孔，162-第五孔，163-第六孔，164-第七孔，165-第八孔，17-卡丝螺母，18-滑移挡杆，19-箱体轴承，20-箱体轴承盖，21-塔齿组，22-弹簧座，23-钢丝，24-过渡斜面，25-相切部分，26-径向弯曲角度，27-圆柱面，28-异形圆柱体。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例

如图1-5所示，是本发明的新型塔齿摆移减速器的结构示意图。该减速器包括：齿轮箱组、塔齿组、传动轴机构、第一摆移机构、第二摆移机构、第一滑移换挡机构、以及第二滑移换挡机构。

齿轮箱组包括：箱体15、六个箱体轴承19和六个箱体轴承盖20。箱体15的前面板和后面板上分别对应开设有三个第一孔，共有六个第一孔。六个箱体轴承19分别与第一孔配合，外圈由箱体轴承盖20顶住，内圈分别与动力输入传动轴61、连接传动轴62、动力输出传动轴63的轴肩端面顶住。

塔齿组21为塔型齿轮、或者由连接在同一轴上的尺寸大小不同的多个齿轮组成。

传动轴机构6包括：动力输入传动轴61、连接传动轴62、动力输出传动轴63。动力输入传动轴61、连接传动轴62、动力输出传动轴63均是传动轴，可以是花键轴或其他形式可与摆移机构、滑移换挡机构配合的轴，一般为花键轴。动力输入传动轴61与动力输入连接；连接传动轴62与塔齿组21连接；动力输出传动轴63与动力输出连接。

图6-8是部分部件组合的示意图。第一摆移机构和第二摆移机构具有相同的结构。分别包括：第一转动板3、第二转动板4、三个支柱11、消距齿轮1、两个挡齿圈14、宽齿轮10、两个齿轮轴承12、短轴9、双扭弹簧5、和固定挡杆7。第一滑移换挡机构和第二滑移换挡机构具有相同的结构。分别包括：滑移板16、滑移挡杆18、钢丝23、卡丝螺母17、换挡曲杆2、弹簧座22和压弹簧13。

第一转动板3具有与滑移换挡机构的换挡曲杆2配合的弯钩部，而第二转动板4则没有。第一转动板3、第二转动板4上分别设有相对应的三个圆凸台。三个支柱11分别经圆凸台与第一转动板3、第二转动板4配合。其中一个支柱11上套设消距齿轮1，消距齿轮1的两侧面分别与挡齿圈14配合，使消距齿轮1在该支柱11上有确定位置。支柱11和转动板3、4之间经螺钉8连接为一体。

宽齿轮10与消距齿轮1啮合；宽齿轮10的两端面开有阶梯孔，两端面经阶梯孔分别与齿轮轴承12配合，宽齿轮10的齿宽等于消距齿轮1的齿宽与两个齿轮轴承12的宽度之和。本文中，术语“宽齿轮”和“消距齿轮”是根据齿轮的形状及其具体功能定义，均为常规齿轮，满足宽齿轮的齿宽等于消距齿轮的齿宽与两个齿轮轴承的宽度之和。宽齿轮10上开设有内花键槽。第一摆移机构的宽齿轮10经内花键槽与动力输入传动轴61配合。第二摆移机构的宽齿轮10经内花键槽与动力输出传动轴63配合。

短轴9包括第一短轴91、第二短轴92，其上均设有轴肩。第一短轴91的一端与一个齿轮轴承12配合，另一端与第一转动板3配合，且末端突出第一转动板3。第二短轴92的一端与另一个齿轮轴承12配合，另一端与第二转动板4配合，且末端突出第二转动板4(见图9和10)。也就是说，第一转动板3和第二转动板4均设置与短轴9固定连接，而短轴9与宽齿轮10通过齿轮轴承12连接，产生扭矩使得第一转动板3和第二转动板4可以相对于宽齿轮10转动，实现在保持消距齿轮1与塔齿组21的不同齿轮啮合的同时保证消距齿轮1与宽齿轮10保持啮合。

双扭弹簧5具有位于中间的几字形结构51、自几字形结构51的两侧延伸的两个弹簧圈52、和自两个弹簧圈52分别延伸的未弯曲延长结构53(见图11)。双扭弹簧5的几字形结构51与第一转动板3、第二转动板4配合，压住第一转动板3和第二转动板4；两个弹簧圈52分别套在第一短轴91、第二短轴92突出第一转动板3、第二转动板4的末端部分上；未弯曲延长结构53与固定挡杆7的本体配合。双扭弹簧5的设置是使第一转动板3的弯勾部始终紧贴换挡曲杆2。固定挡杆7的一端与设置在箱体15的前面板上的第二孔配合固定，另一端固定在箱体15的后面板上，即固定档杆7在箱体15上有确切位置。

滑移板16上设有一个第四孔161、一个第五孔162、一个第六孔163、两个第七孔164、一个第八孔165(见图12)。第四孔161的孔径大于传动轴61、63的外径，但小于第一短轴91的末端部分的孔径，滑移板16经第四孔161与第一短轴91的端面配合，从而推动摆移机构(见图13和14)。

滑移挡杆18的本体穿过第五孔162，一端与设置在箱体15的前面板的第三孔配合固定，另一端不固定。滑移挡杆18与固定挡杆7一起配合使滑移板16不会转动。

钢丝23的一端在第八孔165处经卡丝螺母17锁紧，之后在两个第七孔164缠绕，另一端穿透箱体15的后面板，末端可以设置把手(图中未示出)来拉动钢丝23。钢丝23与滑移板16、卡丝螺母17配合可以拉住摆移机构。

箱体15的后面板内侧设有弹簧座22。压弹簧13穿设在传动轴上，一端贴合在弹簧座22内，另一端压在摆移机构的第二短轴92的端面上，使得摆移机构具有往箱体15的后面板移动的趋势(即传动轴61、63的轴向下方向)。钢丝23拉动滑移板16的运动方向与压弹簧13给摆移机构的运动趋势方向相反，两者配合能实现对摆移机构的运动控制。

换挡曲杆2由若干异形圆柱体28组成，这些异形圆柱体28的圆柱面27具有不同径向弯曲角度26，形成复杂曲面(见图15)。换挡曲杆2的两端分别固定在箱体15的前面板和后面板上。

径向弯曲角度26与消距齿轮1和塔齿组21的不同齿轮配合时转动板3、4转动的角度有关。即消距齿轮1与塔齿组21的不同齿轮的啮合是通过转动转动板3实现的，而从塔齿组21的一个齿轮换到另一个齿轮所需要转动的角度是可以根据中心距计算得到，该角度即为径向弯曲角度。也就是说，通过调整不同的径向弯曲角度26可以控制中心距，进而控制消距齿轮1与塔齿组21的不同齿轮的啮合。

在不同的异形圆柱体28的圆柱面27之间设有过渡斜面24。异形圆柱体28的结构满足在滑移换挡机构的钢丝的作用下，摆移机构可以在传动轴上左右移动，第一转动板3的弯钩部与换挡曲杆2的不同的过渡斜面24接触配合。即，第一转动板3左右移动，使弯勾部与换挡曲杆2的不同的过渡斜面24配合，实现对转动板3的转动角度的控制，也就实现了对摆移机构的转动角度的控制。换挡曲杆2在其与第一转动板3的弯钩部配合的部位上设有定位珠(图中未示出，一般设置在异形圆柱体28的非异形圆柱部分)，以锁定挡位。过渡斜面24和前一个异形圆柱体28的相交处相切，形成相切部分25。

初始状态时，第一转动板3的弯钩部和换挡曲杆2的一个过渡斜面24配合，假设此为第一挡。在需要换到第二挡时，拉动设置在箱体15的后面板外的与钢丝23相连的把手，把手拉动钢丝23。在钢丝拉力和压弹簧力的作用下，转动板3、4左右移动。第一转动板3在双扭弹簧作用下，弯勾部紧贴换挡曲杆2，由于换挡曲杆2表面曲面的变化而实现转动，直至第一转动板3的弯钩部与另一过渡斜面24配合，完成换挡。

第一滑移换挡机构与第一摆移机构配合，第二滑移换挡机构与第二摆移机构配合。在摆移机构、滑移机构的配合下实现第一摆移机构的宽齿轮与塔齿组的齿轮的啮合，且第二摆移机构的宽齿轮与塔齿组的齿轮在另一侧啮合，宽齿轮可以与塔齿组的不同齿轮的齿啮合，从而实现传动比的齿轮的自组合。此机构实现的功能实际是消距齿轮与塔齿组的齿轮的啮合，但因为消距齿轮一直处于传动状态，对于变速没有影响，故也可以说是宽齿轮与塔齿组的所有齿轮的齿啮合。第一滑移换挡机构和第二滑移换挡机构可以选用不同的挡位，也就是实现了自组合。

本发明的减速器操作十分方便，仅需要对两个滑移换挡机构的换挡曲杆作用，即能拉动钢丝来使摆移机构移动，实现对整个减速器的控制。

本发明的传动轴机构6其间的动力传输是通过齿轮传递。具体地，动力源传动力给动力输入传动轴61，动力输入传动轴61传给第一摆移机构的宽齿轮，第一摆移机构的宽齿轮传动力给第一摆移机构的消距齿轮，第一摆移机构的消距齿轮传动力给塔齿组21的一个齿轮，塔齿组21传给连接传动轴62，连接传动轴62传动力给塔齿组21的另一个齿轮，塔齿组21的另一个齿轮再传给第二摆移机构的消距齿轮，第二摆移机构的消距齿轮传给第二摆移机构的宽齿轮，第二摆移机构的宽齿轮传给动力输出传动轴63，输出动力。

本发明的塔齿组21的齿轮越多，即塔齿数越大，其传动比越大(传动比为d，塔齿数为n，则d＝n*n-n+1)。

本发明的新型塔齿摆移减速器适用于所有机械传动需要减速器的地方。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (6)

1.一种新型塔齿摆移减速器，其特征在于，所述减速器包括：

具有尺寸大小不同的多个齿轮的塔齿组；

用于与动力输入相连、并传递动力给塔齿组的第一摆移机构；

用于接受塔齿组传递的动力、并与动力输出相连的第二摆移机构；

用于控制将第一摆移机构的动力传递给塔齿组的不同齿轮的第一滑移换挡机构；和

用于控制第二摆移机构接受塔齿组的不同齿轮的动力的第二滑移换挡机构；

所述减速器的动力传递是经传动轴实现；

所述减速器还包括：齿轮箱组；所述齿轮箱组包括：箱体和箱体轴承；

所述第一摆移机构和第二摆移机构结构相同，包括：第一转动板、第二转动板、支柱、第一齿轮、第二齿轮、两个齿轮轴承、短轴、双扭弹簧和固定挡杆；所述第一转动板具有弯钩部；所述第一转动板和第二转动板之间设置第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮和第二齿轮啮合；所述第一齿轮与塔齿组的齿轮啮合；所述第一转动板和第二转动板均设置与短轴固定连接，而短轴与第二齿轮通过齿轮轴承连接，所述第一转动板和第二转动板可相对于第二齿轮转动；所述第一转动板和第二转动板经双扭弹簧固定；所述固定挡杆与双扭弹簧配合；

所述第一滑移换挡机构和第二滑移换挡机构的结构相同，包括：滑移板、滑移挡杆、钢丝、换挡曲杆、和弹簧机构；所述滑移板上设有若干孔；所述滑移挡杆与滑移板、箱体连接固定，与固定挡板配合使滑移板不转动；所述钢丝的一端固定在滑移板上，另一端可被拉动；所述弹簧机构的结构满足使得摆移机构的移动趋势与钢丝拉动滑移板的运动方向相反；所述换挡曲杆固定设置，具有复杂曲面，结构满足当摆移机构左右移动时，第一转动板的弯勾部可与换挡曲杆的不同曲面配合。

2.根据权利要求1所述的一种新型塔齿摆移减速器，其特征在于，所述第一转动板和第二转动板之间设置有支柱，所述支柱上套设第一齿轮，所述第一齿轮在支柱上有确定位置；所述第二齿轮内设有内花键槽；所述传动轴包括动力输入传动轴、连接传动轴、动力输出传动轴；所述第一摆移机构的第二齿轮经内花键槽与动力输入传动轴配合，所述塔齿组与连接传动轴配合，所述第二摆移机构的第二齿轮经内花键槽与动力输出传动轴配合。

3.根据权利要求2所述的一种新型塔齿摆移减速器，其特征在于，所述第二齿轮的两端面开有阶梯孔，两端面经阶梯孔分别与齿轮轴承配合；所述第二齿轮的齿宽等于第一齿轮的齿宽与两个齿轮轴承的宽度之和。

4.根据权利要求1所述的一种新型塔齿摆移减速器，其特征在于，所述短轴包括第一短轴和第二短轴；所述第一短轴的一端与一个齿轮轴承配合，另一端与第一转动板配合，且末端突出第一转动板；所述第二短轴的一端与另一个齿轮轴承配合，另一端与第二转动板配合，且末端突出第二转动板。

5.根据权利要求4所述的一种新型塔齿摆移减速器，其特征在于，所述双扭弹簧具有位于中间的几字形结构、自几字形结构的两侧延伸的两个弹簧圈、和自两个弹簧圈分别延伸的未弯曲延长结构；所述几字形结构与第一转动板、第二转动板配合，压住第一转动板和第二转动板；所述两个弹簧圈分别套在第一短轴、第二短轴突出第一转动板、第二转动板的末端部分上；所述未弯曲延长结构与固定挡杆的本体配合；所述固定挡杆的一端固定在箱体前面板上，另一端固定在箱体后面板上。

6.根据权利要求1所述的一种新型塔齿摆移减速器，其特征在于，所述箱体的前面板和后面板上分别对应开设有第一孔；所述箱体轴承与第一孔配合，内圈与动力输入传动轴、连接传动轴、动力输出传动轴的轴肩端面顶住；所述箱体具有前面板和后面板；所述前面板上设有第二孔、第三孔，固定挡杆、滑移挡杆分别经第二孔、第三孔固定；所述钢丝的一端固定在滑移板上，另一端延伸出后面板；所述弹簧机构包括弹簧座和压弹簧；所述后面板内侧设置弹簧座；压弹簧穿设在动力输入传动轴上，一端贴合在弹簧座内，另一端压在第二短轴的端面上；所述换挡曲杆由若干异形圆柱体组成，所述异形圆柱体的圆柱面具有不同径向弯曲角度，形成复杂曲面，在不同的异形圆柱体的圆柱面之间设有过渡斜面，且所述换挡曲杆在其与第一转动板的弯钩部配合的部位设有定位珠。