CN110030337A - 一种同轴单输入多输出减变速一体化装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种齿轮传动装置，具体而言，提供一种搅拌、推进设备用减变速装置，包括输入端盖、箱体、固定花瓣齿盘、外行星盘、内行星盘、端盖轴承、输入轴、行星盘轴承、内挡圈、行星盘内嵌轴承、外挡圈、转动盘外轴承、转动盘内轴承、内输出盘、内输出轴、挡圈和轴承挡圈，与输入端盖固定的固定花瓣齿盘与行星盘组输入端啮合，行星盘组装在输入轴的轴套上并将转矩和速度传递给输出盘组，行星盘输出端与输出盘组啮合，外输出盘装在箱体或输出端端盖上，内输出盘装在内输出轴上，从而实现同轴单输入多输出减变速一体化。本发明整体结构较小，传动噪音较小，采用摆动啮合可延长齿轮使用寿命，可在有限空间内提供更大的承载能力。

Description

一种同轴单输入多输出减变速一体化装置

技术领域

本发明涉及齿轮传动装置技术领域，具体而言，尤其涉及一种运用于搅拌或者推进设备用减变速装置。

背景技术

自然界中，莲花具有花瓣可多重、可多种排列分布的形态，可满足在紧凑空间下更多的花瓣排布型式。陀螺在旋转的时候，不但围绕本身的轴线转动，而且还围绕一个垂直轴作锥形运动。也就是说，陀螺一面围绕本身的轴线作“自转”，一面围绕垂直轴作“公转”。通过运用仿生学方法，将自然界中莲花花瓣结构与陀螺的运动原理相结合，提出空间花瓣型章动面齿轮的传动新构型。本专利所涉及的内容是在“面-面”齿轮副的基础上，结合章动齿轮传动的原理而研发的一种新型空间齿轮传动，具有体积小、重量轻、噪声低、承载能力高、寿命长、可靠性高等诸多优点。由于面齿齿面存在界限条件，致使面齿齿长(或齿厚)不能像渐开线直齿轮那样任意变大，从而使面齿轮传动不能在有限的空间提供更大的承载能力。本发明的齿轮构型灵感源自于自然界中的古代莲，古代莲是荷花的一个品种，属于大株型、少瓣型，其花瓣呈叶盾状圆形，每层花瓣之间交错分布。将古代莲花花瓣型结构与章动传动原理相结合，可大幅提高传动的运动精度和功率密度。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种能够实现一级输入多级输出，在有限的空间内提供更大的承载能力，传动噪音大幅度降低的这种同轴单输入多输出减变速一体化装置。

本发明采用的技术手段如下：

一种同轴单输入多输出减变速一体化装置，包括：内部带有容纳腔室的箱体2、装配于箱体2动力输入端的输入端盖1以及装配于箱体2动力输出端的输出端端盖14；

还包括：

输入轴、固定花瓣齿盘、行星盘组、内输出轴以及与内输出轴转动装配的输出盘组；

内输出轴与输入轴为轴向对位同步转动装配，或者直接采用一根轴，即内输出轴作为轴的输出端；

固定花瓣齿盘固定装配于箱体的容纳腔室内部与输入端盖内壁固定装配；

其中，固定花瓣齿盘为由中部凸出向外逐级阶梯式环状向外延伸，形成阶梯锥状的多级齿圈的齿轮，其相邻齿圈之间齿布局为自然界中莲花花瓣的布局型式，即每相邻两个齿圈的齿均为径向方向上交错分布，位于中部的齿圈的齿最小，位于其外圈的齿圈的齿逐级增大；

行星盘组的行星盘数量与固定花瓣齿盘的齿圈数量对应，且行星盘输入端齿圈与固定花瓣齿盘上轴向对位的齿圈能够相互对位啮合，即行星盘组输入端每一个行星盘与固定花瓣齿盘的一组齿圈啮合，其中，每相邻两个行星盘之间通过轴承实现转动装配；

输出盘组数量的转动盘数量与行星盘组的行星盘数量对应，即每一个转动盘的输入端齿圈与行星盘输出端轴向对位的齿圈能够相互对位啮合，即输出盘组输入端每一个转动盘与行星盘组的一个行星盘，其中，每相邻两个转动盘之间通过轴承实现转动装配，最内侧转动盘通过轴承与内输出轴17转动装配，最外侧的转动盘通过轴承与箱体或者输出端端盖转动装配；

固定花瓣齿盘、行星盘组以及输出盘组齿轮啮合形式为章动盘倾斜啮合，即以行星盘组几何中心为参照与固定花瓣齿盘于下部区域啮合则与输出盘组于下部区域啮合，且行星盘组传动过程中为左右摆动，即输入端和输出端的啮合部位实时更替；

上部区域与下部区域以行星盘组几何中心为参照中心中心对称。

固定花瓣齿盘的齿为外切齿，输出盘组的齿为外切齿，行星盘组的输出端面和输入端面的齿均为内切齿；

固定花瓣齿盘的齿圈为两圈以上。

固定花瓣齿盘、行星盘组和输出盘组的中心同轴。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、整体结构较小。

2、传动噪音小。

3、齿轮啮合承载能力高。

4、采用摆动啮合，可延长齿轮使用寿命。

5、可实现一级输入多级不同传动比的输出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明采用2级输出时整体结构剖面图。

图中：1.输入端盖 2.箱体 3.固定花瓣齿盘 4.外行星盘 5.内行星盘 6.端盖轴承 7.输入轴 8.行星盘轴承 9.内挡圈 10.行星盘内嵌轴承 11.外挡圈 12.转动盘外轴承13.外输出盘 14.输出侧端盖 15.转动盘内轴承 16.内输出盘 17.内输出轴 18.挡圈 19.轴承挡圈 20.内六角螺栓。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1所示，一种同轴单输入多输出减变速一体化装置，包括：内部带有容纳腔室的箱体2、装配于箱体2动力输入端的输入端盖1以及装配于箱体2动力输出端的输出端端盖14；

输入端盖1、输出端端盖14与箱体2通过内六角螺栓20实现可拆卸装配；

还包括：

输入轴7、固定花瓣齿盘3、行星盘组、内输出轴17以及与内输出轴17转动装配的输出盘组；

如图1所示，固定花瓣齿盘3采用2圈齿圈的齿轮，行星盘组则采用两组行星盘，即内行星盘4与外行星盘5，内行星盘4通过轴承转动装配于套至于输入轴7上的轴套上，且轴套与输入轴7之间留有摆动间隙，使轴套能够左右摆动，并不与输入轴7表面接触；

内输出轴17与输入轴7为同一根轴，即内输出轴17为轴的输出端；

输入轴7通过端盖轴承6与输入端盖1转动装配；

固定花瓣齿盘3固定装配于箱体2的容纳腔室内部与输入端盖1内壁固定装配；

其中，固定花瓣齿盘3为由中部凸出向外逐级阶梯式环状向外延伸，形成阶梯锥状的多级齿圈的齿轮，其相邻齿圈之间齿布局为自然界中莲花花瓣的布局型式，即每相邻两个齿圈的齿均为径向方向上交错分布，位于中部的齿圈的齿最小，位于其外圈的齿圈的齿逐级增大；

行星盘组的行星盘数量与固定花瓣齿盘3的齿圈数量对应，且行星盘输入端齿圈与固定花瓣齿盘3上轴向对位的齿圈能够相互对位啮合，即行星盘组输入端每一个行星盘与固定花瓣齿盘3的一组齿圈啮合，其中，每相邻两个行星盘之间通过轴承实现转动装配；

输出盘组数量的转动盘数量与行星盘组的行星盘数量对应，即每一个转动盘的输入端齿圈与行星盘输出端轴向对位的齿圈能够相互对位啮合，即输出盘组输入端每一个转动盘与行星盘组的一个行星盘，其中，每相邻两个转动盘之间通过轴承实现转动装配，最内侧转动盘通过轴承与内输出轴17转动装配，最外侧的转动盘通过轴承与箱体2或者输出端端盖14转动装配；

固定花瓣齿盘3、行星盘组以及输出盘组齿轮啮合形式为章动盘倾斜啮合，即以行星盘组几何中心为参照与固定花瓣齿盘3于下部区域啮合则与输出盘组于下部区域啮合，且行星盘组传动过程中为左右摆动，即输入端和输出端的啮合部位实时更替；

上部区域与下部区域以行星盘组几何中心为参照中心中心对称；

固定花瓣齿盘3的齿为外切齿，输出盘组的齿为外切齿，行星盘组的输出端面和输入端面的齿均为内切齿；

固定花瓣齿盘3的齿圈为两圈以上；

固定花瓣齿盘3、行星盘组和输出盘组的中心同轴。

实施例一，

如图1所示，一种同轴单输入多输出减变速一体化装置，包括：内部带有容纳腔室的箱体2、装配于箱体2动力输入端的输入端盖1以及装配于箱体2动力输出端的输出端端盖14；

输入端盖1、输出端端盖14与箱体2通过内六角螺栓20实现可拆卸装配；

还包括：

输入轴7、固定花瓣齿盘3、行星盘组、内输出轴17以及与内输出轴17转动装配的输出盘组；

如图1所示，固定花瓣齿盘3采用2圈齿圈的齿轮，行星盘组则采用两组行星盘，即内行星盘4与外行星盘5，内行星盘4通过轴承转动装配于套至于输入轴7上的轴套上，且轴套与输入轴7之间留有摆动间隙，使轴套能够左右摆动，并不与输入轴7表面接触；

输入轴7通过端盖轴承6与输入端盖1转动装配；

内行星盘4与外行星盘5之间通过行星盘内嵌轴承10转动装配，行星盘内嵌轴承10则通过外挡圈11配合预设内行星盘4与外行星盘5之间预设的装配凹槽实现轴向限位装配；

其中，内输出轴17与输入轴7为轴向对位同步转动装配，或者直接采用一根轴；

输出盘组同样选择为2组转动盘为：内输出盘16和外输出盘13；

内输出盘16与外输出盘13之间通过转动盘内轴承15转动装配，转动盘内轴承15通过轴承挡圈19与内输出盘16与外输出盘13之间预设装配凹槽实现轴向限位装配；

外输出盘13与箱体2之间通过转动盘外轴承12实现转动装配，并通过输出侧端盖14实现轴向限位；

内输出盘16与内输出轴17之间通过轴承实现滚动装配，此位置轴承通过在内输出轴17上装配挡圈18实现轴承的轴向限位装配；

上述技术方案的传动方式为，输入轴7可输出一个原始的转速，同时作为输入轴，经过固定花瓣齿盘3和内行星盘4(自转绕自身轴线和公转绕输入轴7的水平轴线)将扭矩传和速度经过外输出盘13输出，输入轴7经过固定花瓣齿盘3和外行星盘5(自转绕自身轴线和公转绕输入轴7的水平轴线)将扭矩和速度经过内输出盘16输出。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种同轴单输入多输出减变速一体化装置，包括：内部带有容纳腔室的箱体(2)、装配于箱体(2)动力输入端的输入端盖(1)以及装配于箱体(2)动力输出端的输出端端盖(14)；

其特征在于，还包括：

输入轴(7)、固定花瓣齿盘(3)、行星盘组、内输出轴(17)以及与内输出轴(17)转动装配的输出盘组；

所述内输出轴(17)与输入轴(7)为轴向对位同步转动装配，或者直接采用一根轴，即内输出轴(17)作为轴的输出端；

所述固定花瓣齿盘(3)固定装配于箱体(2)的容纳腔室内部与输入端盖(1)内壁固定装配；

其中，固定花瓣齿盘(3)为由中部凸出向外逐级阶梯式环状向外延伸，形成阶梯锥状的多级齿圈的齿轮，其相邻齿圈之间齿布局为自然界中莲花花瓣的布局型式，即每相邻两个齿圈的齿均为径向方向上交错分布，位于中部的齿圈的齿最小，位于其外圈的齿圈的齿逐级增大；

所述行星盘组的行星盘数量与固定花瓣齿盘(3)的齿圈数量对应，且行星盘输入端齿圈与固定花瓣齿盘(3)上轴向对位的齿圈能够相互对位啮合，即行星盘组输入端每一个行星盘与固定花瓣齿盘(3)的一组齿圈啮合，其中，每相邻两个行星盘之间通过轴承实现转动装配；

所述输出盘组数量的转动盘数量与行星盘组的行星盘数量对应，即每一个转动盘的输入端齿圈与行星盘输出端轴向对位的齿圈能够相互对位啮合，即输出盘组输入端每一个转动盘与行星盘组的一个行星盘，其中，每相邻两个转动盘之间通过轴承实现转动装配，最内侧转动盘通过轴承与内输出轴(17)转动装配，最外侧的转动盘通过轴承与箱体(2)或者输出端端盖(14)转动装配；

固定花瓣齿盘(3)、行星盘组以及输出盘组齿轮啮合形式为章动盘倾斜啮合，即以行星盘组几何中心为参照与固定花瓣齿盘(3)于下部区域啮合则与输出盘组于下部区域啮合，且行星盘组传动过程中为左右摆动，即输入端和输出端的啮合部位实时更替。

2.根据权利要求1所述的一种同轴单输入多输出减变速一体化装置，其特征在于：

所述上部区域与下部区域以行星盘组几何中心为参照中心中心对称。

3.根据权利要求1或2所述的一种同轴单输入多输出减变速一体化装置，其特征在于：

固定花瓣齿盘(3)的齿为外切齿，输出盘组的齿为外切齿，行星盘组的输出端面和输入端面的齿均为内切齿；

固定花瓣齿盘(3)的齿圈为两圈以上。

4.根据权利要求3所述的一种同轴单输入多输出减变速一体化装置，其特征在于：

所述固定花瓣齿盘(3)、行星盘组和输出盘组的中心同轴。