CN108757857A - 一种能够实现三种传动比的行星齿轮箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种能够实现三种传动比的行星齿轮箱,包括外壳,外壳底部通过马达固定板固定安装有一马达,外壳的空腔内部设有固定安装在马达固定板上的下内齿圈、能够升降三个高度的行星齿轮组件、上内齿圈、齿圈套筒、丝杆和空心的输出轴,丝杆从输出轴的空腔底部伸出、并与行星齿轮组件螺接。本发明在同一款行星齿轮箱内,能够实现三种传动比,满足需要变速使用的应用场合;一个齿轮箱实现多种传动比,而且使用同一个输出轴输出,体积小巧,变换传动比后不需要更换输出轴,操作简单。
Description
技术领域
本发明涉及齿轮箱,特别涉及一种能够实现三种传动比的行星齿轮箱。
背景技术
变速齿轮箱广泛应用于交通运输行业和制造业,其自身的发展也经历了上百年的时间,目前的变速齿轮箱技术已经非常成熟,然后这仅仅是在大型金属变速齿轮箱领域,对于近年来发展迅猛的塑胶齿轮箱领域——一般是指微型塑胶齿轮箱领域,要做到换挡变速,直接套用大型金属齿轮箱的技术是不可取的。目前,微型塑胶齿轮箱通常只有一个传动比输出,要做到一个齿轮箱有多种传动比输出,有3种方式:第一种是直接采用多个塑胶齿轮箱的简单拼凑,即需要多少种传动比输出,就设计多少种塑胶齿轮箱,然后简单组装在一起,而且齿轮箱整体体积变得非常庞大,每种传动比的输出还只能只用自身的输出轴,即需要变换传动比时,只能拆卸下来,用相应的输出轴做安装匹配,过程繁琐;第二种是设计一款齿轮箱,其中内部的齿轮零件设计成系列可更换的齿轮,当需要变换传动比时,需要将齿轮箱拆卸下来,然后将相应的齿轮替换下来,再装配好使用,这其实不是真正意义上的变速,它们只是共用了一个齿轮箱壳体和输出轴,通过更换了内部齿轮零件来达到不同传动比,反复拆卸安装会造成齿轮箱精度变差,而且效率低下,对于非专业人士更是不可能完成操作。第三种是在齿轮箱内部增加阻尼块,阻尼块与传动齿轮摩擦配合,阻尼块上有传动机构相连接,当齿轮箱运行当一定的程度后,阻尼块与传动齿轮脱离配合,齿轮箱的输出转速就会发生变化,然而这样的方式是以牺牲传动效率为代价的,它并没有真正改变齿轮箱的传动比,只是通过阻尼块让输出转速慢下来而已。综上所述,目前的市场急需一种可以方便快捷实现多种传动比输出的微型塑胶齿轮箱。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的上述缺陷,提供一种能够实现三种传动比的行星齿轮箱。
为解决现有技术的上述缺陷,本发明提供的技术方案是:一种能够实现三种传动比的行星齿轮箱,包括外壳,所述外壳底部通过马达固定板固定安装有一马达,所述外壳的空腔内部设有固定安装在所述马达固定板上的下内齿圈、能够升降三个高度的行星齿轮组件、上内齿圈、齿圈套筒、丝杆和空心的输出轴,所述丝杆从所述输出轴的空腔底部伸出、并与所述行星齿轮组件螺接;
所述行星齿轮组件位于第一个高度位置时,所述行星齿轮组件与所述下内齿圈啮合,所述行星齿轮组件带动所述输出轴输出动力;
所述行星齿轮组件位于第二个高度位置时,所述行星齿轮组件位于所述下内齿圈和所述上内齿圈之间,所述行星齿轮组件与所述输出轴的啮合脱离,所述上内齿圈输出动力带动所述齿圈套筒转动,所述齿圈套筒与行星齿轮组件的内外凸齿套筒啮合,所述内外凸齿套筒的内凸齿与所述输出轴啮合,所述内外凸齿套筒转动的同时带动所述输出轴旋转输出动力;
所述行星齿轮组件位于第三个高度位置时,所述行星齿轮组件完全与所述上内齿圈啮合;所述上内齿圈通过顶针固定在所述外壳上不能转动,所述行星齿轮组件输出动力,所述输出轴的底部插入所述行星齿轮组件内实现联动。
作为本发明能够实现三种传动比的行星齿轮箱的一种改进,所述行星齿轮组件包括行星架、太阳齿和多个行星齿,多个行星齿与所述太阳齿啮合,多个行星齿分别固定在所述行星架上,所述太阳齿固定在马达的输出杆上;
所述行星架的空腔中部设有中部螺纹孔,所述丝杆与所述中部螺纹孔螺接配合,所述行星架的上部固定连接行星架接头,所述行星架接头内部设置有接头凸齿,所述行星架接头上装配有内外凸齿套筒,所述内外凸齿套筒能够相对所述行星架接头做周向旋转运动;所述内外凸齿套筒的上端设有内凸齿和外凸齿,所述行星架的空腔上部设有插接槽,所述行星架的上端还套设有一弹簧。
作为本发明能够实现三种传动比的行星齿轮箱的一种改进,所述输出轴的外侧面设有下层凸齿和上层凸齿,所述输出轴的下端设有与所述行星架的插接槽连接的插接齿,所述行星齿轮组件位于第一个高度位置时,所述行星架接头的接头凸齿与所述下层凸齿啮合,所述行星齿轮组件输出动力带动所述输出轴旋转。
作为本发明能够实现三种传动比的行星齿轮箱的一种改进,所述行星齿轮组件的行星齿在三个任意高度位置均由所述太阳齿驱动。
作为本发明能够实现三种传动比的行星齿轮箱的一种改进,所述上内齿圈的上部设有六角形凸柱,所述上内齿圈的内齿两侧为斜面结构,所述顶针通过顶针弹簧安装在所述上内齿圈内;
所述行星齿轮组件上升至第三个高度位置时,所述行星架推动所述顶针向上移动并卡在所述外壳内部的卡槽内固定,限制所述上内齿圈的旋转。
作为本发明能够实现三种传动比的行星齿轮箱的一种改进,所述齿圈套筒的底部设有内六角形凹槽,所述齿圈套筒的上部设有齿圈内凸齿,所述行星齿轮组件上升至第二个高度位置时,所述上内齿圈的六角形凸柱与所述内六角形凹槽配合,所述齿圈套筒的齿圈内凸齿与所述内外凸齿套筒的外凸齿啮合,所述内外凸齿套筒的内凸齿与输出轴的上层凸齿啮合,所述上内齿圈输出动力带动所述齿圈套筒旋转,所述内外凸齿套筒旋转带动所述输出轴旋转。
作为本发明能够实现三种传动比的行星齿轮箱的一种改进,所述行星齿轮组件上升至第二个高度位置时,所述行星架接头的接头凸齿与所述下层凸齿位置错开,所述齿圈套筒的齿圈内凸齿与所述内外凸齿套筒的外凸齿啮合,所述内外凸齿套筒的内凸齿与所述输出轴的上层凸齿啮合;所述行星齿轮组件上升至第三个高度位置时,所述内外凸齿套筒的内凸齿与所述输出轴的上层凸齿错开,所述输出轴下端的插接齿与行星架上的插接槽连接。
作为本发明能够实现三种传动比的行星齿轮箱的一种改进,所述行星齿轮组件的第二个高度位置和第三个高度位置均通过旋转所述丝杆进行调节。
作为本发明能够实现三种传动比的行星齿轮箱的一种改进,所述外壳的上端盖有一上盖,所述上盖通过上盖螺栓锁在所述外壳上,所述外壳的内侧壁中部设有环形台阶,所述环形台阶上间隔设置有多个卡槽,所述外壳的下端边缘设有两个对称设置的扣耳,所述扣耳固定在所述马达固定板上。
作为本发明能够实现三种传动比的行星齿轮箱的一种改进,所述下内齿圈的底部设有两个对称设置的凸起部,两个所述凸起部卡入所述马达固定板上,所述下内齿圈的内齿、行星齿和太阳齿的齿部侧面均设置成斜面结构。
与现有技术相比,本发明的优点是:本发明在同一款行星齿轮箱内,能够实现三种传动比,满足需要变速使用的应用场合;一个齿轮箱实现多种传动比,而且使用同一个输出轴输出,体积小巧,变换传动比后不需要更换输出轴,操作简单。通过旋转丝杆改变行星架的上下位置,就能实现变换传动比,不需要拆解齿轮箱更换零件,不需要专业人士就能完成操作。不使用阻尼块,齿轮传动效率高,应用广泛。
附图说明
下面就根据附图和具体实施方式对本发明及其有益的技术效果作进一步详细的描述,其中:
图1是本发明爆炸图。
图2是第一种传动比剖视图。
图3是第二种传动比剖视图。
图4是第三种传动比剖视图。
图5是下内齿圈正面立体图。
图6是下内齿圈反面立体图。
图7是马达固定板结构示意图。
图8是行星架剖视图。
图9是上内齿圈立体图。
图10是外壳结构示意图。
图11是齿圈套筒结构示意图。
图12是输出轴结构示意图。
图13是行星架接头结构示意图。
图14是内外凸齿套筒结构示意图。
具体实施方式
下面就根据附图和具体实施例对本发明作进一步描述,但本发明的实施方式不局限于此。
如图1~图14所示,一种能够实现三种传动比的行星齿轮箱,包括外壳1,外壳1底部通过马达固定板2固定安装有一马达3,外壳1的空腔内部设有固定安装在马达固定板2上的下内齿圈4、能够升降三个高度的行星齿轮组件5、上内齿圈6、齿圈套筒7、丝杆8和空心的输出轴9,丝杆8从输出轴9的空腔底部伸出、并与行星齿轮组件5螺接;
行星齿轮组件5位于第一个高度位置时,行星架接头55的接头凸齿56与输出轴9的下层凸齿91啮合,行星齿轮组件5输出动力带动输出轴9旋转。
通过旋转丝杆8,使行星齿轮组件5上升至第二个高度,当行星齿轮组件5位于第二个高度位置时,行星齿轮组件5位于下内齿圈4和上内齿圈6之间,行星齿轮组件5与输出轴9的啮合脱离,上内齿圈6输出动力带动齿圈套筒7转动,齿圈套筒7与行星齿轮组件5的内外凸齿套筒57啮合,内外凸齿套筒57的内凸齿58与输出轴9啮合,内外凸齿套筒57转动的同时带动输出轴9旋转输出动力;行星架接头55的接头凸齿56与下层凸齿91位置错开,齿圈套筒7的齿圈内凸齿72与外凸齿套筒57的外凸齿59啮合,外凸齿套筒57的内凸齿58输出轴9的上层凸齿92啮合;上内齿圈6的六角形凸柱61与内六角形凹槽71配合,上内齿圈6输出动力带动齿圈套筒7旋转,外凸齿套筒57旋转带动输出轴9旋转。
通过再次旋转丝杆8,使行星齿轮组件5上升至第三个高度,行星齿轮组件5位于第三个高度位置时,行星齿轮组件5完全与上内齿圈6啮合;上内齿圈6通过顶针10固定在外壳1上不能转动,行星齿轮组件5输出动力,输出轴9的底部插入行星齿轮组件5内实现联动。外凸齿套筒57的内凸齿58与输出轴9的上层凸齿92错开,输出轴9下端的插接齿93与行星架51上的插接槽50连接。
优选的,行星齿轮组件5包括行星架51、太阳齿52和多个行星齿53,多个行星齿53与太阳齿52啮合,多个行星齿53分别固定在行星架51上,太阳齿52固定在马达3的输出杆上;
行星架51的空腔中部设有中部螺纹孔54,丝杆8与中部螺纹孔54螺接配合,行星架51的上部固定连接行星架接头55,行星架接头55内部设置有接头凸齿56,行星架接头55上装配有内外凸齿套筒57,内外凸齿套筒57能够相对行星架接头55做周向旋转运动;内外凸齿套筒57的上端设有内凸齿58和外凸齿59,行星架51的空腔上部设有插接槽50,行星架51的上端还套设有一弹簧501。
优选的,输出轴9的外侧面设有下层凸齿91和上层凸齿92,输出轴9的下端设有与行星架51的插接槽50连接的插接齿93,行星齿轮组件5位于第一个高度位置时,行星架接头55的接头凸齿56与下层凸齿91啮合,行星齿轮组件5输出动力带动输出轴9旋转。
优选的,行星齿轮组件9的行星齿93在三个任意高度位置均由太阳齿92驱动。太阳齿92的长度大于所述行星齿93的长度。
优选的,上内齿圈6的上部设有六角形凸柱61,上内齿圈6的内齿两侧为斜面结构,顶针10通过顶针弹簧11安装在上内齿圈6内;上内齿圈6的底部设有垫片,该垫片通过垫片螺栓固定在上内齿圈6上。
行星齿轮组件5上升至第三个高度位置时,行星架51推动顶针10向上移动并卡在外壳1内部的卡槽12内固定,限制上内齿圈6的旋转。
优选的,齿圈套筒7的底部设有内六角形凹槽71,齿圈套筒7的上部设有齿圈内凸齿72,行星齿轮组件5上升至第二个高度位置时,上内齿圈6的六角形凸柱61与内六角形凹槽71配合,齿圈套筒7的齿圈内凸齿72与内外凸齿套筒57的外凸齿59啮合,内外凸齿套筒57的内凸齿58与输出轴的上层凸齿92啮合,上内齿圈6输出动力带动齿圈套筒7旋转,内外凸齿套筒57旋转带动输出轴9旋转。
优选的,行星齿轮组件5上升至第二个高度位置时,行星架接头55的接头凸齿56与下层凸齿91位置错开,齿圈套筒7的齿圈内凸齿72与内外凸齿套筒57的外凸齿59啮合,所述内外凸齿套筒57的内凸齿58与输出轴9的上层凸齿92啮合;所述行星齿轮组件5上升至第三个高度位置时,所述内外凸齿套筒57的内凸齿58与输出轴9的上层凸齿92错开,输出轴9下端的插接齿93与行星架51上的插接槽50连接。
优选的,行星齿轮组件5的第二个高度位置和第三个高度位置均通过旋转丝杆8进行调节。
优选的,外壳1的上端盖有一上盖13,上盖13通过上盖螺栓14锁在外壳1上,外壳1的内侧壁中部设有环形台阶15,环形台阶15上间隔设置有多个卡槽12,外壳1的下端边缘设有两个对称设置的扣耳16,扣耳16固定在马达固定板2上的边缘卡扣部17。
优选的,下内齿圈4的底部设有两个对称设置的凸起部41,两个凸起部41卡入马达固定板2上的弧形凹槽部18,下内齿圈4的内齿、行星齿53和太阳齿52的齿部侧面均设置成斜面结构。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和结构的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
Claims (10)
1.一种能够实现三种传动比的行星齿轮箱,包括外壳(1),所述外壳(1)底部通过马达固定板(2)固定安装有一马达(3),其特征在于,所述外壳(1)的空腔内部设有固定安装在所述马达固定板(2)上的下内齿圈(4)、能够升降三个高度的行星齿轮组件(5)、上内齿圈(6)、齿圈套筒(7)、丝杆(8)和空心的输出轴(9),所述丝杆(8)从所述输出轴(9)的空腔底部伸出、并与所述行星齿轮组件(5)螺接;
所述行星齿轮组件(5)位于第一个高度位置时,所述行星齿轮组件()与所述下内齿圈(4)啮合,所述行星齿轮组件(5)带动所述输出轴(9)输出动力;
所述行星齿轮组件(5)位于第二个高度位置时,所述行星齿轮组件(5)位于所述下内齿圈(4)和所述上内齿圈(6)之间,所述行星齿轮组件(5)与所述输出轴(9)的啮合脱离,所述上内齿圈(6)输出动力带动所述齿圈套筒(7)转动,所述齿圈套筒(7)与行星齿轮组件(5)的内外凸齿套筒(57)啮合,所述内外凸齿套筒(57)的内凸齿(58)与所述输出轴9啮合,所述内外凸齿套筒(57)转动的同时带动所述输出轴(9)旋转输出动力;
所述行星齿轮组件(5)位于第三个高度位置时,所述行星齿轮组件(5)完全与所述上内齿圈(6)啮合;所述上内齿圈(6)通过顶针(10)固定在所述外壳(1)上不能转动,所述行星齿轮组件(5)输出动力,所述输出轴(9)的底部插入所述行星齿轮组件(5)内实现联动。
2.根据权利要求1所述的能够实现三种传动比的行星齿轮箱,其特征在于,所述行星齿轮组件(5)包括行星架(51)、太阳齿(52)和多个行星齿(53),多个行星齿(53)与所述太阳齿(52)啮合,多个行星齿(53)分别固定在所述行星架(51)上,所述太阳齿(52)固定在马达(3)的输出杆上;
所述行星架(51)的空腔中部设有中部螺纹孔(54),所述丝杆(8)与所述中部螺纹孔(54)螺接配合,所述行星架(51)的上部固定连接行星架接头(55),所述行星架接头(55)内部设置有接头凸齿(56),所述行星架接头(55)上装配有内外凸齿套筒(57),所述内外凸齿套筒(57)能够相对所述行星架接头(55)做周向旋转运动;所述内外凸齿套筒(57)的上端设有内凸齿(58)和外凸齿(59),所述行星架(51)的空腔上部设有插接槽(50),所述行星架(51)的上端还套设有一弹簧(501)。
3.根据权利要求2所述的能够实现三种传动比的行星齿轮箱,其特征在于,所述输出轴(9)的外侧面设有下层凸齿(91)和上层凸齿(92),所述输出轴(9)的下端设有与所述行星架(51)的插接槽(50)连接的插接齿(93),所述行星齿轮组件(5)位于第一个高度位置时,所述行星架接头(55)的接头凸齿(56)与所述下层凸齿(91)啮合,所述行星齿轮组件(5)输出动力带动所述输出轴(9)旋转。
4.根据权利要求3所述的能够实现三种传动比的行星齿轮箱,其特征在于,所述行星齿轮组件(9)的行星齿(93)在三个任意高度位置均由所述太阳齿(92)驱动。
5.根据权利要求3所述的能够实现三种传动比的行星齿轮箱,其特征在于,所述上内齿圈(6)的上部设有六角形凸柱(61),所述上内齿圈(6)的内齿两侧为斜面结构,所述顶针(10)通过顶针弹簧(11)安装在所述上内齿圈(6)内;
所述行星齿轮组件(5)上升至第三个高度位置时,所述行星架(51)推动所述顶针(10)向上移动并卡在所述外壳(1)内部的卡槽(12)内固定,限制所述上内齿圈(6)的旋转。
6.根据权利要求5所述的能够实现三种传动比的行星齿轮箱,其特征在于,所述齿圈套筒(7)的底部设有内六角形凹槽(71),所述齿圈套筒(7)的上部设有齿圈内凸齿(72),所述行星齿轮组件(5)上升至第二个高度位置时,所述上内齿圈(6)的六角形凸柱(61)与所述内六角形凹槽(71)配合,所述齿圈套筒(7)的齿圈内凸齿(72)与所述内外凸齿套筒(57)的外凸齿(59)啮合,所述内外凸齿套筒(57)的内凸齿(58)与输出轴的上层凸齿(92)啮合,所述上内齿圈(6)输出动力带动所述齿圈套筒(7)旋转,所述内外凸齿套筒(57)旋转带动所述输出轴(9)旋转。
7.根据权利要求6所述的能够实现三种传动比的行星齿轮箱,其特征在于,所述行星齿轮组件(5)上升至第二个高度位置时,所述行星架接头(55)的接头凸齿(56)与所述下层凸齿(91)位置错开,所述齿圈套筒(7)的齿圈内凸齿(72)与所述内外凸齿套筒(57)的外凸齿(59)啮合,所述内外凸齿套筒(57)的内凸齿(58)与所述输出轴(9)的上层凸齿(92)啮合;所述行星齿轮组件(5)上升至第三个高度位置时,所述内外凸齿套筒(57)的内凸齿(58)与所述输出轴(9)的上层凸齿(92)错开,所述输出轴(9)下端的插接齿(93)与行星架(51)上的插接槽(50)连接。
8.根据权利要求1所述的能够实现三种传动比的行星齿轮箱,其特征在于,所述行星齿轮组件(5)的第二个高度位置和第三个高度位置均通过旋转所述丝杆(8)进行调节。
9.根据权利要求1所述的能够实现三种传动比的行星齿轮箱,其特征在于,所述外壳(1)的上端盖有一上盖(13),所述上盖(13)通过上盖螺栓(14)锁在所述外壳(1)上,所述外壳(1)的内侧壁中部设有环形台阶(15),所述环形台阶(15)上间隔设置有多个卡槽(12),所述外壳(1)的下端边缘设有两个对称设置的扣耳(16),所述扣耳(16)固定在所述马达固定板(2)上。
10.根据权利要求1所述的能够实现三种传动比的行星齿轮箱,其特征在于,所述下内齿圈(4)的底部设有两个对称设置的凸起部(41),两个所述凸起部(41)卡入所述马达固定板(2)上,所述下内齿圈(4)的内齿、行星齿(53)和太阳齿(52)的齿部侧面均设置成斜面结构。
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