CN113669419A - 一种可变减速比的减速机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可变减速比的减速机构，包括机壳，上述机壳的顶部和底部分别同轴设有输出轴安装孔；行星架输出轴，竖向设置，且上下端分别与输出轴安装孔转动连接，外周上沿其周向等间距间隔设有连轴；输出锥形行星齿轮，同轴可转动的安装于连轴上；上锥形齿轮，可转动的装配在锥形行星齿轮上方，上锥形齿轮下端内缘设有与输出锥形行星齿轮啮合的上内锥齿；下锥形齿轮，可转动的装配在锥形行星齿轮下方，下锥形齿轮上端内缘设有与输出锥形行星齿轮啮合的下内锥齿，上内锥齿和下内锥齿的齿数一致；第一驱动机构，驱动端伸入机壳内，并与上锥形齿轮传动连接；第二驱动机构，驱动端伸入机壳内，并与下锥形齿轮传动连接。优点：减速机体积小，减速比大。

Description

一种可变减速比的减速机构
技术领域
本发明涉及减速机技术领域，特别涉及一种可变减速比的减速机构。
背景技术
减速机体积小，传动效率高，减速范围广，精度高等诸多优点，而被广泛应用机械臂等领域，但是，当前的减速机均以在设计上就设置好传动比，这样的结果是当设计的功率不够时，该轴便无法完成所需的功能，当设计功率过高时，势必会增大该轴的体积和重量及成本。
综上所述，在可降低速率的前提下，获得较大扭矩，减小驱动轴的体积，以及降低成本，可更加灵活广泛应用的驱动轴，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可变减速比的减速机构，有效的克服了现有技术的缺陷。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种可变减速比的减速机构，机壳，上述机壳的顶部和底部分别同轴设有输出轴安装孔；
行星架输出轴，上述行星架输出轴竖向设置，且上下端分别与上下方的上述输出轴安装孔同轴转动连接，上述行星架输出轴的外周上沿其周向等间距间隔设有至少两个沿其径向延伸的连轴；输出锥形行星齿轮，上述输出锥形行星齿轮设有至少两个，并一一对应的同轴可转动的安装于上述连轴上，且锥端均朝向连轴；上锥形齿轮，上述上锥形齿轮同轴套于上述行星架输出轴外，并可转动的装配在上述机壳内部对应输出锥形行星齿轮上方的位置，上述上锥形齿轮的下端内缘设有与上述输出锥形行星齿轮啮合的上内锥齿；下锥形齿轮，上述下锥形齿轮同轴套于上述行星架输出轴外，并可转动的装配在上述机壳内部对应输出锥形行星齿轮下方的位置，上述下锥形齿轮的上端内缘设有与上述输出锥形行星齿轮啮合的下内锥齿，上述上内锥齿和下内锥齿的齿数一致，且二者的锥端相互靠近；第一驱动机构，上述第一驱动机构安装于上述机壳上，其驱动端伸入上述机壳内，并与上述上锥形齿轮传动连接，用于驱使上锥形齿轮旋转；第二驱动机构，上述第二驱动机构安装于上述机壳上，其驱动端伸入上述机壳内，并与上述下锥形齿轮传动连接，用于驱使下锥形齿轮旋转。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，上述第一驱动机构包括至少一组第一电机和至少一组与上述第一电机一一对应的一级锥形齿轮，上述机壳侧壁上横向开有与上述第一电机一一对应的第一输入轴安装孔，上述第一电机安装于上述机壳侧壁外，其驱动轴横向穿过对应的第一输入轴安装孔，并相互转动连接，上述一级锥形齿轮同轴固定于对应的上述第一电机的驱动轴轴端，上述上锥形齿轮的下端外缘设有与上述一级锥形齿轮相啮合的上外锥齿。
进一步，上述第二驱动机构包括至少一组第二电机和至少一组与上述第二电机一一对应的二级锥形齿轮，上述机壳侧壁上横向开有与上述第二电机一一对应的第二输入轴安装孔，上述第二电机安装于上述机壳侧壁外，其驱动轴穿过对应的上述第二输入轴安装孔，并相互转动连接，上述二级锥形齿轮同轴固定于对应的上述第二电机的驱动轴轴端，上述下锥形齿轮的上端外缘设有与上述二级锥形齿轮相啮合的下外锥齿，上述上外锥齿和下外锥齿的齿数一致，上述一级锥形齿轮和二级锥形齿轮的规格一致。
进一步，上述第一输入轴安装孔中安装有与上述第一电机的驱动轴转动配合的轴承，上述第二输入轴安装孔中安装有与上述第二电机的驱动轴转动配合的轴承。
进一步，上述输出轴安装孔中分别装配有与上述行星架输出轴上下端转动配合的输出轴轴承。
进一步，上述机壳顶壁装配有上锥形齿轮轴承，上述上锥形齿轮上端同轴设有上连接套，该上连接套伸入上述上锥形齿轮轴承内圈，并相互连接固定。
进一步，上述机壳底壁装配有下锥形齿轮轴承，上述下锥形齿轮下端同轴设有下连接套，该下连接套伸入上述下锥形齿轮轴承内圈，并相互连接固定。
进一步，上述机壳包括竖直设置的圆筒状的壳体以及分别装配于上述壳体上下端的上盖和下盖，上述上盖和下盖上分别设有上述输出轴安装孔，上述壳体两侧侧壁分别设有上述第一输入轴安装孔和第二输入轴安装孔。
本发明的有益效果是：结构设计合理，整个减速机体积小，减速比较大，利于减速机小型化发展。
附图说明
图1为本发明的可变减速比的减速机构内部传动部件的结构示意图；
图2为本发明的可变减速比的减速机构的结构示意图的结构分解图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、机壳；2、行星架输出轴；3、输出锥形行星齿轮；4、上锥形齿轮；5、下锥形齿轮；6、第一驱动机构；7、第二驱动机构；9、输出轴轴承；11、壳体；12、上盖；13、下盖；41、上内锥齿；42、上外锥齿；43、上锥形齿轮轴承；51、下内锥齿；52、下外锥齿；53、下锥形齿轮轴承；61、第一电机；62、一级锥形齿轮；71、第二电机；72、二级锥形齿轮。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例：如图1和2所示，本实施例的可变减速比的减速机构机壳1，上述机壳1的顶部和底部分别同轴设有输出轴安装孔；行星架输出轴2，上述行星架输出轴2竖向设置，且上下端分别与上下方的上述输出轴安装孔同轴转动连接，上述行星架输出轴2的外周上沿其周向等间距间隔设有至少两个沿其径向延伸的连轴；输出锥形行星齿轮3，上述输出锥形行星齿轮3设有至少两个，并一一对应的同轴可转动的安装于上述连轴上，且两个输出锥形行星齿轮3的锥端均朝向连轴(向内)；上锥形齿轮4，上述上锥形齿轮4同轴套于上述行星架输出轴2外，并可转动的装配在上述机壳1内部对应输出锥形行星齿轮3上方的位置，上述上锥形齿轮4的下端内缘设有与上述输出锥形行星齿轮3啮合的上内锥齿41；下锥形齿轮5，上述下锥形齿轮5同轴套于上述行星架输出轴2外，并可转动的装配在上述机壳1内部对应输出锥形行星齿轮3下方的位置，上述下锥形齿轮5的上端内缘设有与上述输出锥形行星齿轮3啮合的下内锥齿51，上述上内锥齿41和下内锥齿51的齿数一致，且二者的锥端相互靠近；第一驱动机构6，上述第一驱动机构6安装于上述机壳1上，其驱动端伸入上述机壳1内，并与上述上锥形齿轮4传动连接，用于驱使上锥形齿轮4旋转；第二驱动机构7，上述第二驱动机构7安装于上述机壳1上，其驱动端伸入上述机壳1内，并与上述下锥形齿轮5传动连接，用于驱使下锥形齿轮5旋转。
本实施例中，下锥形齿轮5与上锥形齿轮4的规格一致；下锥形齿轮5与上锥形齿轮4各自旋转的幅值不一致，具体传动过程至少包括以下四种：
1)第一驱动机构6驱动上锥形齿轮4旋转，第二驱动机构7不运行，下锥形齿轮5与上锥形齿轮4相对旋转的幅值不一致，所以啮合的输出锥形行星齿轮3被迫围绕行星架输出轴2进行公转，并最终推动行星架输出轴5进行旋转；
2)第二驱动机构7驱动下锥形齿轮5旋转，第一驱动机构6不运行，下锥形齿轮5与上锥形齿轮4相对旋转的幅值不一致，所以啮合的输出锥形行星齿轮3被迫围绕行星架输出轴2进行公转，并最终推动行星架输出轴5进行旋转；
3)第一驱动机构6驱动上锥形齿轮4旋转，第二驱动机构7驱动下锥形齿轮5旋转，上锥形齿轮4和下锥形齿轮5的转动方向相反，下锥形齿轮5与上锥形齿轮4相对逆向旋转的幅值不一致，所以啮合的输出锥形行星齿轮3被迫围绕行星架输出轴2进行公转，并最终推动行星架输出轴5进行旋转；
4)第一驱动机构6驱动上锥形齿轮4旋转，第二驱动机构7驱动下锥形齿轮5旋转，上锥形齿轮4和下锥形齿轮5的转动方向相同，下锥形齿轮5与上锥形齿轮4相对旋转的幅值不一致，所以啮合的输出锥形行星齿轮3被迫围绕行星架输出轴2进行公转，并最终推动行星架输出轴5进行旋转。
作为一种优选的实施方式，上述第一驱动机构6包括至少一组第一电机61和至少一组与上述第一电机61一一对应的一级锥形齿轮62，上述机壳1侧壁上横向开有与上述第一电机61一一对应的第一输入轴安装孔，上述第一电机61安装于上述机壳1侧壁外，其驱动轴横向穿过对应的第一输入轴安装孔，并相互转动连接，上述一级锥形齿轮62同轴固定于对应的上述第一电机61的驱动轴轴端，上述上锥形齿轮4的下端外缘设有与上述一级锥形齿轮62相啮合的上外锥齿42。
以下具体列举一种齿数的参数：
上、下内锥齿(41、51)的齿数均为50上、输出锥形行星齿轮3的齿数为17，上、下外锥齿(42、52)的齿数为80，一级锥形齿轮62和二级锥形齿轮72的齿数均为15。
该方案中，第一驱动机构6结构设计合理，能够驱使上锥形齿轮4良好旋转。
需要说明的是：本实施例中，上、下外锥齿(42、52)的锥端相对靠近。
进一步地，上述第二驱动机构7包括至少一组第二电机71和至少一组与上述第二电机71一一对应的二级锥形齿轮72，上述机壳1侧壁上横向开有与上述第二电机71一一对应的第二输入轴安装孔，上述第二电机71安装于上述机壳1侧壁外，其驱动轴穿过对应的上述第二输入轴安装孔，并相互转动连接，上述二级锥形齿轮72同轴固定于对应的上述第二电机71的驱动轴轴端，上述下锥形齿轮5的上端外缘设有与上述二级锥形齿轮72相啮合的下外锥齿52，上述上外锥齿42和下外锥齿52的齿数一致，上述一级锥形齿轮62和二级锥形齿轮72的规格一致。
该方案中，整个减速机构通过两个电机分别驱使上锥形齿轮4和下锥形齿轮5以不同的幅值旋转(可以同向或不同向)从而迫使输出锥形行星齿轮3围绕行星架输出轴2进行公转，并最终推动行星架输出轴5进行旋转，以得到较大的减速比输出，整体设计比较合理，使用更灵活，通用性更强。
优选的，上述第一输入轴安装孔中安装有与上述第一电机61的驱动轴转动配合的轴承，上述第二输入轴安装孔中安装有与上述第二电机71的驱动轴转动配合的轴承。
该方案中，利于第一电机61和第二电机71的驱动轴的良好装配及稳定旋转运行。
优选的，上述输出轴安装孔中分别装配有与上述行星架输出轴2上下端转动配合的输出轴轴承9。
该方案中，行星架输出轴2上下端分别与输出轴安装孔中的输出轴轴承11连接装配，实现其良好且稳定的转动动力输出。
优选的，上述机壳1顶壁装配有上锥形齿轮轴承43，上述上锥形齿轮4上端同轴设有上连接套，该上连接套伸入上述上锥形齿轮轴承43内圈，并相互连接固定。
该方案中，上锥形齿轮4通过上锥形齿轮轴承41转动装于机壳1顶壁，安装简单，自身能够良好的转动。
优选的，上述机壳1底壁装配有下锥形齿轮轴承53，上述下锥形齿轮5下端同轴设有下连接套，该下连接套伸入上述下锥形齿轮轴承53内圈，并相互连接固定。
该方案中，下锥形齿轮5通过下锥形齿轮轴承51转动装于机壳1底壁，安装简单，自身能够良好的转动。
优选的，上述机壳1包括竖直设置的圆筒状的壳体11以及分别装配于上述壳体11上下端的上盖12和下盖13，上述上盖12和下盖13上分别设有上述输出轴安装孔，上述壳体11两侧侧壁分别设有上述第一输入轴安装孔和第二输入轴安装孔。
该方案中，机壳1分体式设计，易于生产时内部零件的组装，自身生产工艺难度也有所降低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可变减速比的减速机构，其特征在于，包括：
机壳(1)，所述机壳(1)的顶部和底部分别同轴设有输出轴安装孔；
行星架输出轴(2)，所述行星架输出轴(2)竖向设置，且上下端分别与上下方的所述输出轴安装孔同轴转动连接，所述行星架输出轴(2)的外周上沿其周向等间距间隔设有至少两个沿其径向延伸的连轴；
输出锥形行星齿轮(3)，所述输出锥形行星齿轮(3)设有至少两个，并一一对应的同轴可转动的安装于所述连轴上，且锥端均朝向连轴；
上锥形齿轮(4)，所述上锥形齿轮(4)同轴套于所述行星架输出轴(2)外，并可转动的装配在所述机壳(1)内部对应输出锥形行星齿轮(3)上方的位置，所述上锥形齿轮(4)的下端内缘设有与所述输出锥形行星齿轮(3)啮合的上内锥齿(41)；
下锥形齿轮(5)，所述下锥形齿轮(5)同轴套于所述行星架输出轴(2)外，并可转动的装配在所述机壳(1)内部对应输出锥形行星齿轮(3)下方的位置，所述下锥形齿轮(5)的上端内缘设有与所述输出锥形行星齿轮(3)啮合的下内锥齿(51)，所述上内锥齿(41)和下内锥齿(51)的齿数一致，且二者的锥端相互靠近；
第一驱动机构(6)，所述第一驱动机构(6)安装于所述机壳(1)上，其驱动端伸入所述机壳(1)内，并与所述上锥形齿轮(4)传动连接，用于驱使上锥形齿轮(4)旋转；
第二驱动机构(7)，所述第二驱动机构(7)安装于所述机壳(1)上，其驱动端伸入所述机壳(1)内，并与所述下锥形齿轮(5)传动连接，用于驱使下锥形齿轮(5)旋转。
2.根据权利要求1所述的一种可变减速比的减速机构，其特征在于：所述第一驱动机构(6)包括至少一组第一电机(61)和至少一组与所述第一电机(61)一一对应的一级锥形齿轮(62)，所述机壳(1)侧壁上横向开有与所述第一电机(61)一一对应的第一输入轴安装孔，所述第一电机(61)安装于所述机壳(1)侧壁外，其驱动轴横向穿过对应的第一输入轴安装孔，并相互转动连接，所述一级锥形齿轮(62)同轴固定于对应的所述第一电机(61)的驱动轴轴端，所述上锥形齿轮(4)的下端外缘设有与所述一级锥形齿轮(62)相啮合的上外锥齿(42)。
3.根据权利要求2所述的一种可变减速比的减速机构，其特征在于：所述第二驱动机构(7)包括至少一组第二电机(71)和至少一组与所述第二电机(71)一一对应的二级锥形齿轮(72)，所述机壳(1)侧壁上横向开有与所述第二电机(71)一一对应的第二输入轴安装孔，所述第二电机(71)安装于所述机壳(1)侧壁外，其驱动轴穿过对应的所述第二输入轴安装孔，并相互转动连接，所述二级锥形齿轮(72)同轴固定于对应的所述第二电机(71)的驱动轴轴端，所述下锥形齿轮(5)的上端外缘设有与所述二级锥形齿轮(72)相啮合的下外锥齿(52)，所述上外锥齿(42)和下外锥齿(52)的齿数一致，所述一级锥形齿轮(62)和二级锥形齿轮(72)的规格一致。
4.根据权利要求3所述的一种可变减速比的减速机构，其特征在于：所述第一输入轴安装孔中安装有与所述第一电机(61)的驱动轴转动配合的轴承，所述第二输入轴安装孔中安装有与所述第二电机(71)的驱动轴转动配合的轴承。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种可变减速比的减速机构，其特征在于：所述输出轴安装孔中分别装配有与所述行星架输出轴(2)上下端转动配合的输出轴轴承(9)。
6.根据权利要求1至4任一项所述的一种可变减速比的减速机构，其特征在于：所述机壳(1)顶壁装配有上锥形齿轮轴承(43)，所述上锥形齿轮(4)上端同轴设有上连接套，该上连接套伸入所述上锥形齿轮轴承(43)内圈，并相互连接固定。
7.根据权利要求1至4任一项所述的一种可变减速比的减速机构，其特征在于：所述机壳(1)底壁装配有下锥形齿轮轴承(53)，所述下锥形齿轮(5)下端同轴设有下连接套，该下连接套伸入所述下锥形齿轮轴承(53)内圈，并相互连接固定。
8.根据权利要求1至4任一项所述的一种可变减速比的减速机构，其特征在于：所述机壳(1)包括竖直设置的圆筒状的壳体(11)以及分别装配于所述壳体(11)上下端的上盖(12)和下盖(13)，所述上盖(12)和下盖(13)上分别设有所述输出轴安装孔，所述壳体(11)两侧侧壁分别设有所述第一输入轴安装孔和第二输入轴安装孔。
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