CN218177842U - 一种间歇变速器 - Google Patents

Abstract

一种间歇变速器，包括箱体、箱盖、三根轴、九个齿轮、两个带孔端盖、行星架等。其中，箱体和箱盖从水平方向的开口处进行连接，作为整个分度器装置的支撑容器。九个齿轮中，前四个组成定轴轮系，中间三个连同行星架组成差动轮系，第八、第九齿轮用于异轴输出。前四个齿轮组成的两对啮合齿轮副中，其中一对为非圆齿轮副。三根轴中的第一轴为输入主轴，第二轴为中间传动轴，第三轴为输出轴。三根轴通过轴承与箱体、箱盖活动连接。通过配置非圆齿轮副参数及各齿轮的传动比，可使第三轴的一次间歇转动输出的转角为整数度。

Description

一种间歇变速器

技术领域

本发明涉及机械传动装置领域，具体涉及一种通过齿轮传动的间歇变速装置或间歇分度装置。

背景技术

本发明在专利申请文件CN 114382839 A、CN 114382850 A、CN 113027601 B已公开技术的基础上，提出一种结构完整、能输出特定转角的间歇变速器。

发明内容

本发明公布的一种间歇变速器，包括箱体、箱盖、三根轴、九个齿轮、两个带孔端盖、行星架。

所述三根轴分别为第一轴、第二轴、第三轴；所述九个齿轮分别为第一齿轮至第九齿轮；所述两个端盖分别为第一端盖和第二端盖。

所述箱体开口竖直朝上，包含三个纵向支撑墙，分别为第一、第二、第三支撑墙，三个纵向支撑墙皆有半圆孔。所述第二支撑墙位于第一支撑墙与第三支撑墙之间。所述箱体至少包含五个半圆孔，分别为第一至第五半圆孔。第一、第三半圆孔位于第一支撑墙上，第五半圆孔位于第二支撑墙上，第四半圆孔位于第三支撑墙上。

所述箱体还包含与纵向支撑墙垂直的横向支撑墙，所述第二半圆孔位于横向支撑墙或第三支撑墙上。当且仅当第八、第九齿轮为锥齿轮时，第二半圆孔位于横向支撑墙上。优选的，所述第二半圆孔位于第三支撑墙上。

所述第一、第四半圆孔同轴，第三、第五半圆孔同轴；所述第五半圆孔有台阶，台阶内侧的孔径小于其外侧孔径，所述五个半圆孔的最大直径相等。

所述箱体包含底板，所述第一、第二、第三支撑墙与横向支撑墙以及底板围成开口朝上的半封闭空间。

所述箱盖开口竖直朝下，包含与箱体对应的三个纵向支撑墙和五个半圆孔。所述箱盖还包括顶部的壳壁，所述箱盖顶部的壳壁向垂直于支撑墙的两侧延伸，并通过圆角过渡，与三个纵向支撑墙组成开口朝下的半封闭空间。

所述箱体与箱盖在开口面配合，箱体和箱盖上包含四个以上连接孔，其中箱体上为螺孔，箱盖上为通孔，箱体与箱盖之间通过螺栓固定连接。连接后，箱体上的五个半圆孔与箱盖上的五个半圆孔配合后组成五个完整孔。

所述第一半圆孔、第三半圆孔的宽度大于第一支撑墙的厚度。第二半圆孔、第四半圆孔的宽度大于第三支撑墙的厚度。第一至第四半圆孔外表面包含连接螺孔。

所述第一轴分别与第二轴、第三轴平行，第二轴与第三轴平行或同轴。第一轴和第三轴各包含一个轴环，第二轴包含一个台阶。所述第一轴轴环两端的轴径，等于第三轴轴环两端的轴径，也等于第二轴台阶内侧的轴径。第一轴的长度大于第二轴与第三轴长度之和。

所述第一端盖套住第一轴固定在第一半圆孔上，第二端盖套住第三轴固定在第二半圆孔上。第一、第二端盖皆圆形轴承外圈定位端盖，各包含六个通孔。

所述第一轴穿过带孔的第一端盖孔中心，第三轴穿过第二端盖孔中心，第一轴和第三轴各有一端伸出箱体和箱盖外部。第一轴伸出端盖的部分用于连接动力源，第三轴伸出端盖的部分用于向外输出转动，第一轴为输入轴，第三轴为输出轴。

所述第一、第二齿轮位于第一、第二支撑墙之间，第三至第九齿轮和行星架位于第二、第三支撑墙之间。

所述行星架包含星架孔座和行星架轴座两部分，第一轴穿过行星架孔座。

所述第一齿轮与第二齿轮啮合，第三齿轮与第四齿轮啮合，第七齿轮与行星架轴座活动连接，第八齿轮与第九齿轮啮合，第五、第六齿轮分别与第七齿轮啮合为差动轮系，第七齿轮为行星轮。

第一轴穿过第一、第四半圆孔和第一、第四、第五、第六、第八齿轮和行星架孔座。第二轴穿过第三、第五半圆孔和第二、第三齿轮。第三轴穿过第二半圆孔和第九齿轮。

所述第一、第四、第八齿轮在第一轴上的从左至右顺序排列，所述第二、第三齿轮在第二轴上从左至右顺序排列。行星架以及第五、第六、第七齿轮组成的差动轮系位于第四、第八齿轮之间。

所述第四、第八齿轮各包含一个轴向凸出的连接环，第四齿轮的连接向右凸出，第八齿轮的连接环向左凸出。

所述行星架与第一轴固定连接，第五、第六齿轮与第四、第八齿轮一对一固定连接，或者所述行星架与第四齿轮固定连接，第五、第六齿轮与第一轴、第八齿轮一对一固定连接；

所述间歇变速器还包括两个封闭端盖和至少十个轴承、五个键、十二个轴向定位元件。

所述两个封闭端盖分别为第三端盖和第四端盖，两者皆为圆形的轴承外圈定位端盖，各包含六个连接通孔。第三端盖覆盖第三半圆孔，第四端盖覆盖第四半圆孔。

所述九个轴承至多为三种规格。优选的，所述三根轴上的轴承至多包含两种规格；可选的，所述三根轴上的轴承规格皆相同。

所述第一至第五半圆孔中皆放置相同规格的轴承，通过轴承与第一轴活动连接。所述第四、第八齿轮与第一轴之间通过轴承活动连接；第七齿轮与行星架轴座之间通过轴承活动连接；第五齿轮、第六齿轮、行星架三者之一与第一轴通过键固定连接，余下两个与第一轴之间通过轴承活动连接。优选的，行星架与第一轴或第四齿轮固定连接，而不与第八齿轮固定连接。

第二轴与第二、第三齿轮通过键固定连接，第三轴与第九齿轮通过键固定连接。

所述第一轴上包含六个轴向定位元件；所述第二轴上包含四个轴向定位元件；所述第三轴包含两个轴向定位元件。可选的，所述第一轴上六个轴向定位元件皆为轴套，第二轴上四个轴向定位元件由三个轴套和一个轴端挡板组成，第三轴上两个轴向定位元件由一个轴套和一个轴端挡板组成。

所述第二、第三轴内侧末端轴线位置各有一个螺孔，所述行星架轴座末端轴线位置有一个螺孔，所述轴端挡板通过螺栓固定连接在第二、第三轴、行星架轴座末端。

所述第八、第九齿轮优选为圆柱齿轮副，此时第二半圆孔也位于第三支撑墙上。

所述第八齿轮与第九齿轮传动比记为i89，第五齿轮齿数记为Z5，第六齿轮齿数记为Z6。

所述第一、第二、第三、第四齿轮构成的两对齿轮副中，其中一对为非圆齿轮副。

所述非圆齿轮副由第一非圆齿轮和第二非圆齿轮组成，所述第一非圆齿轮与第二非圆齿轮的节曲线皆是由一段圆弧和一段非圆弧首尾相切连接构成的封闭曲线，且第一非圆齿轮与第二非圆齿轮节曲线周长相等。

所述第一非圆齿轮和第二非圆齿轮包含拱形配重区域，所述拱形配重区域凸出或凹入第一非圆齿轮、第二非圆齿轮的侧面；所述拱形配重区域包含起止边线，所述拱形配重区域的起止边线的夹角，等于非圆齿轮圆弧和/或非圆弧节曲线的转角。可选的，所述第一非圆齿轮的配重区域位于其圆弧节曲线一侧凸出；所述第二非圆齿轮的配重区域位于其非圆弧节曲线凸出；或者，所述第一非圆齿轮的配重区域位于其非圆弧节曲线一侧凹陷，所述第二非圆齿轮的配重区域位于其圆弧节曲线一侧凹陷。所述第一非圆齿轮和第二非圆齿轮各包含两个对称的配重区域，分别位于齿轮的两侧面。所述第一、第二非圆齿轮包含装配孔，所述第一、第二非圆齿轮的质心位于各自装配孔内。优选的，第一、第二非圆齿轮质心位于其装配孔的轴线上。

所述第一非圆齿轮与第二非圆齿轮的传动比为函数i(θ)，且

式中，α为第一非圆齿轮非圆弧节曲线的转角弧度，J和K皆为有理分数，且0<|J-1|<1。

α、J、K满足关系式

α、J、K中任意两个参数确定后，都可由上式求出第三个参数。可选的，先给定α和J的值，则

特殊可选的，α＝π，则K＝J/(2J-1)²。此时第一非圆齿轮中，圆弧和非圆弧节曲线的转角皆为180度。

特殊可选的，令(2π-α)/J＝π，取α＝(2-J)π。此时第二非圆齿轮中，圆弧和非圆弧节曲线的转角皆为180度。

可选的，J＝(N±1)/N，N为大于2的正整数。

第一、第二、第三、第四齿轮构成的两对啮合齿轮副中，任意一对皆可为非圆齿轮副。

可选的，第一、第二齿轮构成非圆齿轮副，第三齿轮与第四齿轮构成圆齿轮副。更进一步的，第一齿轮为第一非圆齿轮、第二齿轮为第二非圆齿轮。第一齿轮与第二齿轮的传动比为函数i(θ)，第三、第四齿轮传动比为常数c。

特殊的，将第一齿轮与第三齿轮位置互换，同时将第二齿轮与第四齿轮位置互换后，第一齿轮至第四齿轮的总传动比c*i(θ)不变，第三轴的输出特性不变。

第三至第九齿轮为节曲线为圆的圆齿轮。

所述第五、第六、第七齿轮构成的差动轮系，既可以是平面差动轮系，也可以是空间差动轮系。当构成空间差动轮系时，第五、第六、第七齿轮皆为锥齿轮，且Z5＝Z6，而第七齿轮的齿数Z7可以是任意满足齿轮加工工艺的齿数值；当构成平面差动轮系时，Z5为中心太阳轮，Z6为包含齿圈和齿圈架的内啮合齿轮，Z6>Z5，而第七齿轮的齿数Z7＝(Z6-Z5)/2。

当第五、第六、第七齿轮为锥齿轮时，可选的连接方式包括连接方式1和连接方式2：

连接方式1：行星架与第一轴通过键固定连接，第五齿轮与第四齿轮固定连接，第六齿轮与第八齿轮固定连接。第六齿轮作间歇转动的充要条件为：c＝1/(2J)；第三轴间歇转动一次输出的角度为：720*(1-J)*i89。此时，第五、第六齿轮皆包含一个轴向突出的连接环，分别与第四、第八齿轮的连接环配合后通过紧定螺钉固定连接。

连接方式2：行星架与第四齿轮固定连接，第五与第一轴通过键固定连接，第六齿轮与第八齿轮固定连接。第六齿轮作间歇转动的充要条件为：c＝2/J；第三轴间歇转动一次输出的角度为：360*(J-1)*i89。此时，行星架包含一个轴向凸出的连接环，与第四齿轮连接环配合后通过紧定螺钉固定连接。第六齿轮包含轴向凸出的连接环，与第八齿轮的连接环配合后通过紧定螺钉固定连接。

第五、第六齿轮为齿数相等的锥齿轮时，两者互换位置得到的连接方案不变。

当第五、第六、第七齿轮构成平面差动轮系时，可选的连接方式包括连接方式3至6：

连接方式3：行星架与第一轴通过键固定连接，第五齿轮与第四齿轮固定连接，第六齿轮与第八齿轮固定连接。第六齿轮作间歇转动的充要条件为：c＝Z5/[(Z5+Z6)*J]；第三轴间歇转动一次输出的角度为：360*(1-J)*(Z5+Z6)/Z6*i89。此时，第五齿轮包含轴向凸出的连接环，与第四齿轮的连接环配合后通过紧定螺钉固定连接；而第六齿轮包含固定连接的齿圈和齿圈架，第六齿轮的齿圈架上包含轴向凸出的连接环，与第八齿轮连接环配合后通过紧定螺钉固定连接。第六齿轮与第八齿轮的固定连接通过齿圈架与第八齿轮固定连接实现。

连接方式4：行星架与第四齿轮固定连接，第五齿轮与第一轴通过键固定连接，第六齿轮与第八齿轮固定连接。第六齿轮作间歇转动的充要条件为：c＝(Z5+Z6)/(Z5*J)；第三轴间歇转动一次输出的角度为：360*(J-1)*Z5/Z6*i89。此时，第六齿轮包含固定连接的齿圈和齿圈架，第六齿轮的齿圈架上包含轴向凸出的连接环，与第八齿轮的连接环配合后通过紧定螺钉固定连接；行星架包含轴向凸出的连接环，与第四齿轮的连接配合后通过紧定螺钉固定连接。

连接方式5：行星架与第一轴通过键固定连接，第五齿轮与第八齿轮固定连接，第六齿轮与第四齿轮固定连接。第五齿轮作间歇转动的充要条件为：c＝Z6/[(Z5+Z6)*J]；第三轴间歇转动一次输出的角度为：360*(1-J)*(Z5+Z6)/Z5*i89。此时，第五齿轮包含轴向凸出的连接环，与第八齿轮的连接环配合后通过紧定螺钉固定连接；第六齿轮包含固定连接的齿圈和齿圈架，第六齿轮的齿圈加包含轴向凸出的连接环，与第四齿轮连接环配合后通过紧定螺钉固定连接。

连接方式6：行星架与第四齿轮固定连接，第五齿轮与第八齿轮固定连接，第六齿轮与第一轴通过键固定连接。第五齿轮作间歇转动的充要条件为：c＝(Z5+Z6)/(Z6*J)；第三轴间歇转动一次输出的角度为：360*(J-1)*Z6/Z5*i89。此时，第五齿轮包含轴向凸出的连接环，与第八齿轮的连接环配合后通过紧定螺钉固定连接；行星架包含轴向凸出的连接环，与第四齿轮连接环配合后通过紧定螺钉固定连接；第六齿轮包含固定连接的齿圈和齿圈架，第六齿齿轮与第一轴的固定连接通过齿圈架与第一轴固定连接实现。

上述六种连接方式下，第三轴能否作间歇转动是由参数c和J的关系决定；第三轴输出的转角由J、Z5、Z6、i90四个参数决定，而第三轴静止和转动的时间分配则由α决定。(2π-α)/α即为第三轴间歇转动一个周期内，其静止时间与转动时间的分配比例。当α＝π时，第三轴静止时间与转动时间相等；当α>π时，第三轴静止时间小于转动时间；当α<π时，第三轴静止时间大于转动时间。K的值由α和J唯一确定。

第一非圆齿轮齿轮与第二非圆齿轮的位置也可以互换，即取第二齿轮为第一非圆齿轮，第一齿轮为第二非圆齿轮，但两者互换之后，必须重新取c的值，否则第三轴的运动规律将变为加速-减速-匀速转动，而无法在第一轴转动情况下获得0转速。

更进一步的，所述第二支撑墙上还包含第六半圆孔，所述第一、第六、第四半圆孔同轴；所述六个半圆孔的最大直径相等。可选的，第六半圆孔也放置轴承。

所述箱体有且仅有三个纵向支撑墙，此时所述第二半圆孔也有台阶；或者所述箱体还包括与三个纵向支撑墙平行的第四支撑墙，所述第四支撑墙上有第七半圆孔，所述第七半圆孔有台阶，第二半圆孔为光孔。所述第七半圆孔与第二半圆孔同轴，第七半圆孔也放置轴承。

有益效果

本发明提供一种结构简单明确、定位完整、符合制造和装配工艺要求的间歇变速器，能输出整数度转角，可直接将其安装在动力源与负载设备之间，作为间歇变速的动力转换装置，能适用于高速、重载条件下的间歇变速或间歇分度的需求，具有切实的应用价值。

附图说明

图1为连接方式1轮系简图；

图2为连接方式2轮系简图；

图3为连接方式3轮系简图；

图4为连接方式4轮系简图；

图5为连接方式5轮系简图；

图6为连接方式6轮系简图；

图7为传动比参数J＝7/6，α＝π，齿数为27的渐开线非圆齿轮副；

图8为实施例1中的箱体；

图9为实施例1中的箱盖内部；

图10为实施例1箱盖掀开后的装配图；

图11为实施例1装配剖视图；

图12为实施例2中的箱体；

图13为实施例2装配剖视图；

图14为实施例3中的箱体；

图15为实施例3装配剖视图；

图16为实施例4中的箱体；

图17为实施例4箱盖掀开后的装配图；

图18为实施例4装配剖视图；

图19是由一个封闭端盖和一个带孔端盖合并而成的跑道形端盖；

图20为实施例5箱盖掀开后的装配图；

图21为实施例5装配剖视图；

图22为实施例6箱盖掀开后的装配图。

具体实施方式

参考附图7至图22所示，本发明实施的间歇变速器，都具有箱体14、箱盖15、第一轴11、第二轴12、第三轴13、第一端盖16、第二端盖17、第三端盖18、第四端盖19、第一齿轮1、第二齿轮2、第三齿轮3、第四齿轮4、第五齿轮5、第六齿轮6、第七齿轮7、第八齿轮8、第九齿轮9、行星架10，以及十个以上轴承、十二个以上轴向定位元件、五个平键、两组紧定螺钉，和若干螺栓。

箱体14开口竖直朝上，包含三个纵向支撑墙，分别为第一支撑墙1001、第二支撑墙1002、第三支撑墙1003，三个纵向支撑墙竖直平行。第二支撑墙1012位于第一支撑墙1011与第三支撑墙1013之间。

第一支撑墙1001上包含第一半圆孔1011和第三半圆孔1013；第二支撑墙1002上包含第五半圆孔1015；第三支撑墙1003上包含第二半圆孔1012和第四半圆孔1014。五个半圆孔的轴线皆垂直于三个纵向支撑墙，第五半圆孔1015有台阶，用于轴承外圈定位。

第一半圆孔1011与第四半圆孔1014同轴；第三半圆孔1013与第五半圆孔1015同轴。

第一半圆孔1011、第三半圆孔1013的宽度大于第一支撑墙1001的厚度；第二半圆孔1012、第四半圆孔1014的宽度大于第三支撑墙1003的厚度。

箱体14还包含底板，以及与三个纵向支撑墙垂直的横向支撑墙。三个纵向支撑墙、底板和横向支撑墙围成开口朝上的、且有一大一小两个腔室的半封闭空间。

箱盖15开口竖直朝下，包含与箱体14对应的三个纵向支撑墙、横向支撑墙和五个半圆孔。箱盖15还包括顶部的壳壁，箱盖15顶部的壳壁向垂直于三个纵向支撑墙的两侧延伸，并通过圆角过渡，与三个纵向支撑墙组成开口朝下的半封闭空间。

箱体14与箱盖15在开口面配合，箱体14上有连接螺孔，箱盖15有连接通孔，箱体14与箱盖15之间通过螺栓固定连接。连接后，箱体14上的五个半圆孔与箱盖15上的五个半圆孔配合后组成五个完整孔。

箱体14和箱盖15皆为铸造金属件，其五个半圆孔皆须镗孔精加工。

第一端盖16和第二端盖17为圆形带孔端盖，其中心处有轴孔，边缘有六个均匀分布的连接孔。

第三端盖18和第四端盖19为封闭端盖，两者皆为圆形的轴承外圈定位端盖，各有六个连接通孔。

第一端盖16覆盖第一半圆孔1011；第二端盖17覆盖第二半圆孔1012；第三端盖18覆盖第三半圆孔1013，第四端盖19覆盖第四半圆孔1014。

第一轴11和第三轴13各包含一个轴环，第二轴12包含一个台阶。第一轴11轴环两端直径，等于第三轴13轴环两端的直径，也等于第二轴12台阶内侧的直径。第一轴11的长度大于第二轴12与第三轴13长度之和。

第一轴11穿过第一半圆孔1011、第四半圆孔1014；第二轴12穿过第三半圆孔1013、第五半圆孔1015；第三轴13穿过第二半圆孔1012。

三根轴与箱体14、箱盖15之间，通过放置在五个半圆孔中的五个轴承活动连接。

第一轴11上有至少六个轴向定位元件，皆为轴套；第二轴12上有至少三个轴套和一个轴端挡板，至少共有四个轴向定位元件；第三轴13上有至少一个轴套和一个轴端挡板，至少共有两个轴向定位元件。

第一轴11上至少有六个轴承。其中两个用于与箱体14和箱盖15活动连接；另有两个分别用于与第四齿轮4和第八齿轮8活动连接；最后两个用于与第五齿轮5、第六齿轮6、行星架10三者之二活动连接。

第二轴12上有两个轴承，放置在第三半圆孔1013和第五半圆孔1015中，用于与箱体14和箱盖15活动连接。

第三轴13上至少有一个轴承，放置在第二半圆孔1012中，用于与箱体14和箱盖15活动连接。

行星架10上有至少一个轴承。

三根轴上的轴承最多为两种规格，且两种规格轴承的内圈孔径相等，而外圈直径和宽度不同。行星架10上的轴承为第三种规格。

第一齿轮1与第二齿轮2啮合，第三齿轮3与第四齿轮4啮合，第七齿轮7与行星架10的轴座通过轴承活动连接成为行星轮，第八齿轮8与第九齿轮9啮合，第五齿轮5、第六齿轮6分别与第七齿轮啮合为差动轮系，第七齿轮7为行星轮。

行星架10由行星架孔座和行星架轴座两部分组成，行星架10轴座与第七齿轮通过轴承活动连接，行星架10上的轴承个数等于第七齿轮7的个数。

行星架孔座与第一轴11或第四齿轮4或第八齿轮8固定连接。

第七齿轮7上还具有止动环，用于固定轴承外圈。

第五齿轮5、第六齿轮6、第七齿轮7及行星架10组成差动轮系，位于第四齿轮4和第八齿轮8之间，作为行星轮的第七齿轮7可以有多个。

第三齿轮3与第四齿轮4构成一对圆齿轮副，其传动比为c。

第一齿轮1与第二齿轮2构成一对非圆齿轮副，其传动比为函数i(θ)，且

式中，α为第一齿轮1非圆弧节曲线的转角弧度，J和K为有理分数，0<|J-1|<1，α、J、K满足关系式

一般的，先给定α和J的值，再由公式求K，

第二齿轮2圆弧节曲线的转角弧度为(2π-α)/J，其非圆弧节曲线的转角弧度为

两者之和为2π。

第一齿轮1和第二齿轮2为渐开线直齿非圆齿轮，可由两把共轭直齿条刀或渐开线齿轮插刀按绕节曲线纯滚动的运动规律插齿得到。

第一齿轮1和第二齿轮2包含拱形配重区域，该拱形配重区域凸出或凹入两齿轮的侧面。

拱形配重区域有一个起始面和一个终止面，起止边线分别位于起始面和终止面的边缘。起止面的夹角等于非圆齿轮圆弧节曲线的转角或非圆弧节曲线的转角。拱形配重区域除具有对非圆齿轮进行配重，使非圆齿轮质心不致偏离装配孔中心太多的作用外，还用于非圆齿轮的安装定位。

第一齿轮1和第二齿轮2各包含两个对称的配重区域，分别位于齿轮的两侧面。

第一轴11从左至右依次穿过第一齿轮1、第四齿轮4、第八齿轮8，与第一齿轮1通过平键固定连接，与第四齿轮4、第八齿轮8通过轴承活动连接。

第二轴12从左至右依次穿过第二齿轮2、第三齿轮3，与第二齿轮2、第三齿轮3皆通过平键固定连接。

第三轴13穿过第九齿轮9，与第九齿轮9通过平键固定连接。

第一轴11左侧穿过第一端盖16的中心孔，伸出箱体14、箱盖15外；第三轴13右侧穿过第二端盖17的中心孔，伸出箱体14、箱盖15外。第一轴11为输入轴，第三轴13为输出轴。

第一齿轮1、第二齿轮2位于第一支撑墙1001、第二支撑墙1002之间；第二至第九齿轮位于第二支撑墙1002和第三支撑墙1003之间。

第四齿轮4、第八齿轮8各包含一个轴向凸出的连接环，用于与第五齿轮5、第六齿轮6、行星架10三者之二固定连接。

第五齿轮5、第六齿轮6、第七齿轮7同时为锥齿轮或柱齿轮。当第六齿轮6为柱齿轮时，由齿圈和圈架两个零件组成。

第五齿轮5、第六齿轮6的齿数分别记为Z5和Z6，第八齿轮8与第九齿轮9的传动比记为i89。

第五齿轮5、第六齿轮6、行星架10与第四齿轮4、第八齿轮8及第一轴11一对一连接，其连接方式共有九种。其中，行星架与第八齿轮固定连接下的三种方式是不可取的，故优选的为六种。

连接方式1：第五齿轮5、第六齿轮6、第七齿轮7皆为锥齿轮。行星架10与第一轴11固定连接；第五齿轮5、第六齿轮6分别与第四齿轮4、第八齿轮8固定连接。如图1所示。此时，第六齿轮6作间歇转动的充要条件为：c＝1/(2J)；第三轴13间歇转动的角度值为720*(1-J)*i89。

可选的参数取值：

α＝π,J＝7/6,K＝21/32,c＝3/7,i89＝1；第三轴间歇输出转角为-120度。

α＝8π/7,J＝6/7,K＝32/21,c＝7/12,i89＝7/6；第三轴间歇输出转角为120度。

α＝π,J＝9/8,K＝18/25,c＝4/9,i89＝1；第三轴间歇输出转角为-90度。

α＝4π/3,J＝6/7,K＝168/121,c＝7/12,i89＝7/6；第三轴间歇输出转角为120度。

α＝π,J＝24/27,K＝72/49,c＝27/48,i89＝27/24；第三轴间歇输出转角为90度。

α＝3π/4,J＝28/27,K＝1334/1553,c＝27/56,i89＝27/20；第三轴间歇输出转角为-36度。

连接方式2：第五齿轮5、第六齿轮6、第七齿轮7皆为锥齿轮。行星架10与第四齿轮4固定连接，第五齿轮6与第一轴11固定连接，第六齿轮6与第八齿轮8固定连接，如图2所示。此时，第六齿轮6作间歇转动的充要条件为：c＝2/J；在c满足上述关系式下，第三轴13间歇转动的角度值为360*(J-1)*i89。

可选的参数取值：

α＝π,J＝7/6,K＝21/32,c＝12/7,i89＝1；第三轴间歇输出转角为60度。

α＝8π/7,J＝6/7,K＝32/21,c＝14/6,i89＝7/6；第三轴间歇输出转角为-60度。

α＝π,J＝9/8,K＝18/25,c＝16/9,i89＝1；第三轴间歇输出转角为45度。

α＝π,J＝8/9,K＝72/49,c＝9/4,i89＝1；第三轴间歇输出转角为-40度。

α＝π/2，J＝37/36，K＝333/400，c＝72/37，i89＝1；第三轴间歇输出转角为10度。

α＝4π/3,J＝36/37,K＝1151/1089,c＝37/18,i89＝37/36；第三轴间歇输出转角为-10度。

连接方式3：第五齿轮5、第六齿轮6、第七齿轮7皆为柱齿轮。行星架10与第一轴11固定连接，第五齿轮5与第四齿轮4固定连接，第六齿轮6与第八齿轮8固定连接，如图3所示。此时，第六齿轮6作间歇转动的充要条件为：c＝Z5/[(Z5+Z6)*J]；在c满足上述关系式下，第三轴13间歇转动的角度值为360*(1-J)*(Z5+Z6)/Z6*i89。

可选的参数取值：

Z6/Z5＝2,α＝π,J＝7/6,K＝21/32,c＝2/7,i89＝1；第三轴间歇输出转角为-90度。

Z6/Z5＝3/2,α＝5π/6,J＝7/6,K＝25/42,c＝12/35,i89＝1；第三轴间歇输出转角为-100度。

Z6/Z5＝99/49,α＝π，J＝7/6，K＝21/32，c＝21/74，i89＝99/148；第三轴间歇输出转角为-60度。

连接方式4：第五齿轮5、第六齿轮6、第七齿轮7皆为柱齿轮。行星架10与第四齿轮4固定连接，第五齿轮5与第一轴11固定连接，第六齿轮6与第八齿轮8固定连接，如图4所示。第六齿轮作间歇转动的充要条件为：c＝(Z5+Z6)/(Z5*J)；在c满足上述关系式下，第三轴13间歇转动的角度值为360*(J-1)*Z5/Z6*i89。

可选的参数取值：

Z6/Z5＝2,α＝π,J＝7/6,K＝21/32,c＝18/7,i89＝1；第三轴间歇转动输出角度为30度。

Z6/Z5＝2,α＝8π/9,J＝10/9,K＝32/45,c＝27/10,i89＝1；第三轴间歇转动输出角度为20度。

Z6/Z5＝71/35,α＝π,J＝8/7,K＝56/81,c＝53/20,i89＝71/60；第三轴间歇转动输出角度为30度。

连接方式5：第五齿轮5、第六齿轮6、第七齿轮7皆为柱齿轮。行星架10与第一轴11固定连接，第第六齿轮6与第四齿轮4固定连接，五齿轮5与第八齿轮8固定连接，如图5所示。此时，第五齿轮5作间歇转动的充要条件为：c＝Z6/[(Z5+Z6)*J]；在c满足上述关系式下，第三轴13间歇转动的角度值为360*(1-J)*(Z5+Z6)/Z5*i89。

可选的参数取值：

Z6/Z5＝2,α＝π,J＝7/6,K＝21/32,c＝4/7,i89＝1；第三轴间歇转动输出角度为-180度。

Z6/Z5＝2,α＝8π/9,J＝10/9,K＝32/45,c＝2/5,i89＝1；第三轴间歇转动输出角度为-120度。

Z6/Z5＝81/41,α＝π,J＝9/8,K＝18/25,c＝36/61,i89＝41/61；第三轴间歇转动输出角度为-60度。

连接方式6：第五齿轮5、第六齿轮6、第七齿轮7皆为柱齿轮。行星架10与第四齿轮4固定连接，第六齿轮6与第一轴11固定连接，第五齿轮5与第八齿轮8固定连接，如图6所示。此时，第五齿轮5作间歇转动的充要条件为：c＝(Z5+Z6)/(Z6*J)；在c满足上述关系式下，第三轴13间歇转动的角度值为360*(J-1)*Z6/Z5*i89。

可选的参数取值：

Z6/Z5＝2,α＝π,J＝7/6,K＝21/32,c＝9/7,i89＝1；第三轴间歇转动输出角度为120度。

Z6/Z5＝2,α＝8π/9,J＝10/9,K＝32/45,c＝27/20,i89＝1；第三轴间歇转动输出角度为80度。

Z6/Z5＝83/27,α＝π,J＝11/10,K＝55/72,c＝100/83,i89＝81/83；第三轴间歇转动输出角度为120度。

上述六种连接方式中，从结构紧凑性方面考虑，连接方式6中行星架10须4次弯折转向，是最差的文案；连接方案2中行星架10须3次弯折转向，是较差的连接方案；连接方式3和5本质上是同一种连接方案，涉及齿圈架包裹行星架，齿圈架的跨度大，是次优的连接方案；连接方式1和4分别是空间差动轮系和平面差动轮系下的最优布置方案。

进一步比较，连接方式1采用锥齿轮传动，其结构最为紧凑，噪声和稳定性更好，但制造成本高；同时，连接方式1下，c<1，故第三齿轮3直径大而第四齿轮4直径小，导致悬空的第三齿轮3须减重以保持第二轴12的平衡，而第四齿轮4却又难以提供足够的空间放置大规格的轴承。而连接方式4正好相反。因此连接方式1和连接方式4各有优劣。

在连接方式1和2中，互换第五齿轮5和第六齿轮6的位置，所得连接方案相同。

在J值确定的情况下，第三轴13作间歇的条件由常数传动比c来满足，而第三轴13一次间歇转动输出的转角则由Z5、Z6、J、i89这四个参数决定，与α和K的值无关。因此，α的取值不会改变第三轴13输出间歇转动的特性，但其会影响到K的取值，从而决定了非圆齿轮节曲线的形状，并最终影响到第三轴13转动和静止的时间分配。

第一轴11转过(0,α)时，非圆齿轮副啮合在非圆弧节曲线段，此时第三轴13作加速或减速运动；当第一轴11转过[α,2π]时，非圆齿轮副啮合在圆弧节曲线段，此时第三轴13静止不动。故当α＝π时，第一轴11每转动一圈，第三轴13静止的时间等于其加减速时间之和；当α>π时，第三轴13加减速时间大于其静止时间，第三轴13停歇时间变短，其加减速时间变长，变速过程更加平顺；反之，当α<π时，则第三轴13停歇时间增大，而变速更快。

在J确定的情况下，α越小，非圆齿轮的节曲线越陡，不仅会导致第三轴13变速时的加速度过大，产生较大的动载荷，同时还会导致节曲线出现内凹点降低非圆齿轮的加工工艺性，并使非圆齿轮啮合传动时压力角变化更大。反之，α越大，则第三轴13间歇转动的静止时间越短。

第八齿轮8和第九齿轮9除具有将间歇转动异轴输出的作用外，还可以用于调节第三轴13最终输出的转角，并且当J的分母不能被360整除时或者当所有圆齿轮副齿数互质时，只能通过配置i89使第三轴13间歇输出转角为整数。由于第一非圆齿轮与第二非圆齿轮节曲线周长相等，故两者齿数必须相等，不能为互质齿数。

实施例1

如图7至图11所示的实施例1，是根据图1所示连接方式1具体实施的一种间歇变速器，包含箱体14、箱盖15、第一轴11、第二轴12、第三轴13、第一端盖16、第二端盖17、第三端盖18、第四端盖19、第一齿轮1、第二齿轮2、第三齿轮3、第四齿轮4、第五齿轮5、第六齿轮6、第七齿轮7、第八齿轮8、第九齿轮9、行星架10，十个轴承、十二个轴向定位元件、五个平键、两组紧定螺钉，和若干螺栓。

箱体14开口竖直朝上，包含三个纵向支撑墙和两个横向支撑墙，三个纵向支撑墙竖直平行，分别为第一支撑墙1001、第二支撑墙1002、第三支撑墙1003。第二支撑墙1012位于第一支撑墙1011与第三支撑墙1013之间。

第一支撑墙1001上包含第一半圆孔1011和第三半圆孔1013；第二支撑墙1002上包含第五半圆孔1015；第三支撑墙1003上包含第二半圆孔1012和第四半圆孔1014。五个半圆孔的轴线皆垂直于三个纵向支撑墙。第二半圆孔1012和第五半圆孔1015有台阶，用于轴承外圈定位。五个半圆孔的最大直径相等，放置的轴承规格相同。

第一半圆孔1011与第四半圆孔1014同轴；第三半圆孔1013与第五半圆孔1015同轴。

第一半圆孔1011、第三半圆孔1013的宽度大于第一支撑墙1001的厚度；第二半圆孔1012、第四半圆孔1014的宽度大于第三支撑墙1003的厚度。

箱体14还包含底板。三个纵向支撑墙、底板和两个横向支撑墙围成开口朝上的、且有一大一小两个腔室的半封闭空间。

箱盖15开口竖直朝下，包含与箱体14对应的三个纵向支撑墙、两个横向支撑墙和五个半圆孔。箱盖15还包括顶部的壳壁，箱盖15顶部的壳壁向垂直于三个纵向支撑墙的两侧延伸，并通过圆角过渡，与三个纵向支撑墙组成开口朝下的半封闭空间。

箱体14与箱盖15在开口面配合，箱体14上有连接螺孔，箱盖15有连接通孔，箱体14与箱盖15之间通过螺栓固定连接。连接后，箱体14上的五个半圆孔与箱盖15上的五个半圆孔配合后组成五个完整孔。

第一端盖16和第二端盖17为圆形带孔端盖，其中心处有轴孔，边缘有六个均匀分布的连接孔。

第三端盖18和第四端盖19为封闭端盖，两者皆为圆形的轴承外圈定位端盖，各有六个连接通孔。

第一端盖16覆盖第一半圆孔1011；第二端盖17覆盖第二半圆孔1012；第三端盖18覆盖第三半圆孔1013，第四端盖19覆盖第四半圆孔1014。

第一轴11和第三轴13各包含一个轴环，第二轴12包含一个台阶。第一轴11轴环两端直径，等于第三轴13轴环两端的直径，也等于第二轴12台阶内侧的直径。

第一轴11穿过第一半圆孔1011、第四半圆孔1014；第二轴12穿过第三半圆孔1013、第五半圆孔1015；第三轴13穿过第二半圆孔1012。第一轴的长度大于第二轴12与第三轴13长度之和。

三根轴与箱体14、箱盖15之间，通过放置在五个半圆孔中的五个轴承活动连接。

第一轴11上有六个轴向定位元件，皆为轴套；第二轴12上有三个轴套和一个轴端挡板，共四个轴向定位元件；第三轴13上有一个轴套和一个轴端挡板，共两个轴向定位元件。

第一轴11上有六个轴承。其中两个与箱体14和箱盖15活动连接；另有两个与第四齿轮4、第八齿轮8活动连接；最后两个与第五齿轮5、第六齿轮6活动连接。

第二轴12上有两个轴承，放置在第三半圆孔1013和第五半圆孔1015中，用于与箱体14和箱盖15活动连接。

第三轴13上有一个轴承，放置在第二半圆孔1012中，用于与箱体14和箱盖15活动连接。

行星架10上有一个轴承。

三根轴上的轴承为两种规格，且两种规格轴承的内圈孔径相等，而外圈直径和宽度不同。行星架10上的轴承为第三种规格。

第一齿轮1与第二齿轮2啮合，第三齿轮3与第四齿轮4啮合，第七齿轮7与行星架10的轴座通过轴承活动连接成为行星轮，第八齿轮8与第九齿轮9啮合，第五齿轮5、第六齿轮6分别与第七齿轮啮合为差动轮系，第七齿轮7为行星轮。

行星架10由行星架孔座和行星架轴座两部分组成，行星架10孔座与第一轴11通过键固定连接。

第五齿轮5、第七齿轮7和行星架10、第六齿轮6依次位于第四齿轮4和第八齿轮8之间，作为行星轮的第七齿轮7为一个，与行星架10通过一个轴承活动连接。第七齿轮7上还具有一个止动环，用于固定轴承外圈。

第一齿轮1与第二齿轮2的传动比为函数i(θ)，其参数：α＝π,J＝7/6,K＝21/32。

第三齿轮3与第四齿轮4构成一对圆齿轮副，其传动比为常数c,且c＝1/(2J)＝3/7。也即，第四齿轮4的齿数与第三齿轮3的齿轮之比为3/7。

第三齿轮3的直径大于第二齿轮2。为避免第二轴12右端悬空质量过大，第三齿轮3上开设了四个减重孔。

第一齿轮1和第二齿轮2的两侧各有一个凹陷的拱形配重区域，第一齿轮1的拱形配重区域靠非圆弧节曲线一侧凹陷，第二齿轮2的拱形配重区域靠圆弧节曲线一侧凹陷。

第一齿轮1拱形配重区域的内侧为圆弧面，外侧为非圆弧节曲线的偏置曲面，起止面为平面，起止面的夹角为180度。

第二齿轮2拱形配重区域为扇形，其内外侧皆为圆弧面，起止面的夹角为180*8/7度。第一齿轮1和第二齿轮2皆为27个齿，其形状如图7所示，装配时可按照图示位置将第一齿轮1的配重区域的起始面与第二齿轮2配重区域的起始面对齐。起止面的外边线为起止线。

第一轴11从左至右依次穿过第一齿轮1、第四齿轮4、第五齿轮5、行星架10和第七齿轮7、第六齿轮6、第八齿轮8，与第一齿轮1、行星架10通过平键固定连接，与第四齿轮4、第五齿轮5、第六齿轮6、第八齿轮8通过轴承活动连接。

第二轴12从左至右依次穿过第二齿轮2、第三齿轮3，与第二齿轮2、第三齿轮3皆通过平键固定连接。

第三轴13穿过第九齿轮9，与第九齿轮9通过平键固定连接。

第一轴11左侧穿过第一端盖16的中心孔，伸出箱体14、箱盖15外；第三轴13右侧穿过第二端盖17的中心孔，伸出箱体14、箱盖15外。第一轴11为输入轴，第三轴13为输出轴。

第一齿轮1、第二齿轮2位于第一支撑墙1001、第二支撑墙1002之间；第二至第九齿轮位于第二支撑墙1002和第三支撑墙1003之间。

第五齿轮5、第六齿轮6、第七齿轮7都为锥齿轮，其余齿轮皆为柱齿轮。

第五齿轮5、第六齿轮6的齿数皆为40，即Z5＝Z6＝40。第七齿轮7的齿数Z7＝30。

第八齿轮8与第九齿轮9的传动比i89＝1，也即第八齿轮8与第九齿轮9齿数相等。

第四齿轮4、第八齿轮8各包含一个轴向凸出的连接环。

第五齿轮5包含一个轴向向左凸出的连接环，套在第四齿轮4连接环外，与第四齿轮4通过4个紧定螺钉固定连接。

第六齿轮6包含一个轴向向右凸出的连接环，套在第八齿轮8连接环外，与第八齿轮8通过4个紧定螺钉固定连接。

第一轴11每转动一圈，第三轴13间歇性的转动-120度，第三轴13转向与第一轴11转向相反。并且，第一轴11转过前半圈时，第三轴13先加速再减速转120度；第一轴11转过后半圈时，第三轴13静止，并按此规律进行循环。第三轴13静止时间与转动时间相等。

在该实施例基础上，取另一组齿轮参数：α＝8π/7,J＝6/7,K＝32/21,c＝7/12,i89＝7/6；则第三轴间歇输出转角为120度，第三轴13转向与第一轴11转向相同。第一轴11转过[0,8π/7]时，第三轴13转动120度；第一轴11转过[8π/7,2π]时，第三轴13静止不动。第三轴13静止时间与转动时间之比为4/3。该组取值中α＝8π/7,J＝6/7，K＝21/32所定的非圆齿轮副，与上组中α＝π,J＝7/6,K＝32/21所定的非圆齿轮副是相同的，只是交换了第一、第二齿轮的位置。

实施例2

参考图12和图13，实施例2是在实施例1的基础上，将箱体14上的第二支撑墙1002加长，使之连接两个横向支撑墙。为保证第一轴能穿过第二支撑墙1012，第二支撑墙1012上又开设了第六半圆孔1016，同时第六半圆孔上也放置轴承以增加第一轴11的支撑刚度，整个间歇变速器的轴承数目为11个，轴套的数目也增加至11个。

第一半圆孔1011、第六半圆孔1016、第四半圆孔1014同轴。

相应的，箱盖15上的第二支撑墙1002也连接两个横向支撑墙，也具有第六半圆孔1016。

相比于实施例1，实施例2下的箱体14和箱盖15结构强度更高，第一轴11由于有三个轴承支撑，动刚度和稳定性更好。

在实施例1和实施例2中，第二轴12右端有一个齿轮悬空，其稳定性较差；第三轴3只由一个轴承支撑，稳定性最差。这种情况下，第三轴13适合通过联轴器直接与外部设备中带轴承的传动轴固定连接，以此来驱动外部设备。

实施例3

参考图14和图15，实施例3是针对实施例1和实施例2中第三轴13稳定性差的缺点实施的一种改进方案，具体改进之处是在箱体14第二支撑墙1002和第三支撑墙1003之间增加了第四支撑墙1004，第四支撑墙上开设第七半圆孔1017。第七半圆孔1017有台阶，用于轴承外圈定位，第二半圆孔1012改为光孔，以满足第七半圆孔1017的镗孔加工工艺要求。

第七半圆孔1017也放置轴承，通过轴承与第三轴13活动连接，整个间歇变速器包含12个轴承。

第三轴13上包含两个轴套和一个轴端挡板，共三个轴向定位元件，整个间歇变速器包含14个轴向定位元件。

实施例4

参考图16至图18，实施例4是根据图4所示连接方式4具体实施的一种种间歇变速器，包含箱体14、箱盖15、第一轴11、第二轴12、第三轴13、第一端盖16、第二端盖17、第三端盖18、第四端盖19、第一齿轮1、第二齿轮2、第三齿轮3、第四齿轮4、第五齿轮5、第六齿轮6、三个第七齿轮7、第八齿轮8、第九齿轮9、行星架10，以及14个轴承、15个轴向定位元件、五个平键、两组紧定螺钉，和若干螺栓。

箱体14开口竖直朝上，包含三个纵向支撑墙，分别为第一支撑墙1001、第二支撑墙1002、第三支撑墙1003，三个纵向支撑墙竖直平行。第二支撑墙1012位于第一支撑墙1011与第三支撑墙1013之间。

第一支撑墙1001上包含第一半圆孔1011和第三半圆孔1013；第二支撑墙1002上包含第五半圆孔1015和第六半圆孔1016；第三支撑墙1003上包含第二半圆孔1012和第四半圆孔1014。

箱体14共有六个半圆孔，六个半圆孔的轴线皆垂直于三个纵向支撑墙，第二半圆孔1012和第五半圆孔1015有台阶，用于轴承外圈定位。

第一半圆孔1011、第六半圆孔、第四半圆孔1014同轴；第三半圆孔1013与第五半圆孔1015同轴。

第二半圆孔1012和第五半圆孔1015皆有台阶。

第一半圆孔1011、第三半圆孔1013的宽度大于第一支撑墙1001的厚度；第二半圆孔1012、第四半圆孔1014的宽度是第三支撑墙1003厚度的两位以上。

箱体14还包含底板，以及与三个纵向支撑墙垂直的一个横向支撑墙，以及一段连续的折弯支撑墙。三个纵向支撑墙、底板、横向支撑墙和折弯支撑墙围成开口朝上的、且有一大一小两个腔室的半封闭空间，整体呈“品”字形。

箱盖15开口竖直朝下，包含与箱体14对应的三个纵向支撑墙、一个横向支撑墙、一段折弯支撑墙和六个半圆孔。箱盖15还包括顶部的三个光滑曲面壳壁，箱盖15顶部的壳壁向垂直于三个纵向支撑墙的两侧延伸，并通过圆角过渡，与三个纵向支撑墙组成开口朝下的半封闭空间。

箱体14与箱盖15在开口面配合，箱体14上有连接螺孔，箱盖15有连接通孔，箱体14与箱盖15之间通过螺栓固定连接。连接后，箱体14上的五个半圆孔与箱盖15上的五个半圆孔配合后组成六个完整孔。

第一端盖16和第二端盖17为圆形带孔端盖，其中心处有轴孔，边缘有六个均匀分布的连接孔。

第一端盖16与第三端盖18之间，由于距离过近，在该尺寸下无法同时容纳两个完整端盖，故两者接触的中间位置，各切掉了一块。对于这种情况，一种替换解决方案是将第一端盖16和第三端盖18合成一个跑道形的端盖，并沿端盖边缘布置连接孔，如图19所示。同时，箱体14和箱盖15外侧对应半圆孔的凸出部分也改为跑道形。第二端盖17和第四端盖19也可以合并为一个跑道形端盖。

第三端盖18和第四端盖19为封闭端盖，两者皆为圆形的轴承外圈定位端盖，各有六个连接通孔。

第一端盖16覆盖第一半圆孔1011；第二端盖17覆盖第二半圆孔1012；第三端盖18覆盖第三半圆孔1013，第四端盖19覆盖第四半圆孔1014。

第一轴11和第三轴13各包含一个轴环，第二轴12包含一个台阶。第一轴11轴环两端直径，等于第三轴13轴环两端的直径，也等于第二轴12台阶内侧的直径。第一轴11的长度大于第二轴12与第二轴13长度之和。

第一轴11穿过第一半圆孔1011、第四半圆孔1014；第二轴12穿过第三半圆孔1013、第五半圆孔1015；第三轴13穿过第二半圆孔1012。

三根轴与箱体14、箱盖15之间，通过放置在六个半圆孔中的六个轴承活动连接。

第一轴11上有六个轴向定位元件，皆为轴套；第二轴12上有三个轴套和一个轴端挡板，共四个轴向定位元件；第三轴13上有一个轴套和一个轴端挡板，共两个轴向定位元件。

第一轴11上有七个轴承。其中三个与箱体14和箱盖15活动连接；另有两个与第四齿轮4和第八齿轮8活动连接；最后两个与第六齿轮6、行星架10活动连接。

第二轴12上有两个轴承，放置在第三半圆孔1013和第五半圆孔1015中，用于与箱体14和箱盖15活动连接。

第三轴13上有两个轴承，皆放置在第二半圆孔1012中，用于与箱体14和箱盖15活动连接。

第一齿轮1与第二齿轮2啮合，第三齿轮3与第四齿轮4啮合，第八齿轮8与第九齿轮9啮合，第五齿轮5、第六齿轮6分别与第七齿轮啮合为差动轮系，第七齿轮7为行星轮。

行星架10上通过三个轴承与三个第七齿轮7活动连接。三根轴上的轴承为同一种规格。行星架10上的三个轴承为第二种规格。行星架10轴座还有三个轴端挡板和三个止动环。

第六齿轮6与第五齿轮5的齿轮之比Z6/Z5＝2。

第一齿轮1与第二齿轮2的传动比为函数i(θ)，其参数为：α＝8π/9,J＝10/9，K＝32/45。

第三齿轮3与第四齿轮4构成一对圆齿轮副，其传动比为c，且c＝(Z5+Z6)/(Z5*J)＝27/10。

第一齿轮1和第二齿轮2包含拱形配重区域，该拱形配重区域凸出两齿轮的侧面。

第一齿轮1拱形配重区域的为扇形，其内外侧皆为圆弧面，起止面为平面，起止面的夹角为180度。

第二齿轮2拱形配重区域内侧为圆弧，外侧为其非圆弧节曲线的偏置曲面，起止面的夹角为180*8/7度。

第一齿轮1和第二齿轮2各包含两个对称的配重区域，分别位于齿轮的两侧面。

第一轴11从左至右依次穿过第一齿轮1、第四齿轮4、第八齿轮8，与第一齿轮1通过平键固定连接，与第四齿轮4、第八齿轮8通过轴承活动连接。

第二轴12从左至右依次穿过第二齿轮2、第三齿轮3，与第二齿轮2、第三齿轮3皆通过平键固定连接。

第三轴13穿过第九齿轮9，与第九齿轮9通过平键固定连接。

第一轴11左侧穿过第一端盖16的中心孔，伸出箱体14、箱盖15外；第三轴13右侧穿过第二端盖17的中心孔，伸出箱体14、箱盖15外。第一轴11为输入轴，第三轴13为输出轴。

第一齿轮1、第二齿轮2位于第一支撑墙1001、第二支撑墙1002之间；第二至第九齿轮位于第二支撑墙1002和第三支撑墙1003之间。

第一至第九齿轮皆为柱齿轮。

第四齿轮4有轴向向右凸出的连接环，第八齿轮8有轴向向左凸出的连接环。

行星架10由行星架孔座和行星架轴座两部分组成。行星架10孔座上包含轴向向左凸出的连接环，套在第四齿轮4的连接环上，与第四齿轮4通过4个一组的紧定螺钉固定连接，与第一轴11通过一个轴承活动连接。

第六齿轮6由齿圈和齿圈架组成，其中齿圈架有轴向向右凸出的连接环，套在第八齿轮8连接环上，与第八齿轮8通过4个一组紧定螺钉固定连接。第六齿轮6的齿圈架与第一轴11通过一个轴承活动连接。

第五齿轮5与第一轴11通过平键固定连接。

第一轴11每转动一圈，第三轴13间歇性的转动20度，第三轴13转向与第一轴11转向相同。并且，第一轴11转过[0,8π/9]时，第三轴13先加速再减速转20度；第一轴11转过[8π/9,2π]时，第三轴13静止，并按此规律进行循环。第三轴静止时间与转动时间之比为5/4。

由于c>1，悬空的第三齿轮3的直径小，第二轴12更为稳定。同时，第四齿轮4有足够空间放置大规格的轴承。

实施例5

参考图20和图21，实施例5是根据图5所示连接方式5具体实施的一种间歇变速器，包含箱体14、箱盖15、第一轴11、第二轴12、第三轴13、第一端盖16、第二端盖17、第三端盖18、第四端盖19、第一齿轮1、第二齿轮2、第三齿轮3、第四齿轮4、第五齿轮5、第六齿轮6、三个第七齿轮7、第八齿轮8、第九齿轮9、行星架10，以及13个轴承、15个轴向定位元件、五个平键、两组紧定螺钉，和若干螺栓。

与实施例4相比，不同之处在于：

连接第一轴11与第四齿轮4、第五齿轮5的轴承规格不同于六个半圆孔中轴承的规格，13个轴承共三种规格。

第六齿轮6的齿圈架上向左凸出连接环，套在第四齿轮4连接环上，与第四齿轮4通过一组紧定螺钉固定连接。

第五齿轮5有轴向向右凸出的连接环，套在第八齿轮8的连接环上，与第八齿轮8通过一组紧定螺钉固定连接。

行星架10与第一轴11通过平键固定连接。

第二半圆孔1012中只放置了一个轴承，第二轴12支撑刚度差，适合通过联轴器直接与外部设备中带轴承的传动轴固定连接，以此来驱动外部设备。

各齿轮参数：Z6/Z5＝2,α＝π,J＝7/6,K＝21/32,c＝4/7,i89＝1。

第三轴13间歇转动输出角度为-180度，第三轴13静止时间与转动时间相等。

在实施例5中，齿圈架要包裹行星架10；第三齿轮3的直径大于第二齿轮2，需要对第一齿轮3进行减重以保证第二轴12的支撑稳定性；第四齿轮4的直径小，无法提供更大的轴承孔，故第四齿轮4与第三半圆孔1013之间采用了更小尺寸的轴承。

第三轴13在轴环的两侧各有一个轴承，通过两个轴承来提高第三轴13的支撑稳定性。然而，第三轴始终为悬臂轴，难以适应恶劣工况下的传动需求。

实施例6

参考图22，实施例6是对实施例5的改进方案，改进方法也是在第二支撑墙和第三支撑墙之间增加了半截第四支撑墙1014，第四支撑墙1014上有第七半圆孔1017。

第七半圆孔1017有台阶，第二半圆孔1012为光孔。

第三轴13通过第七半圆孔1017和第二半圆孔1012中的两个轴承进行支撑，结构稳定，适用范围更广。

Claims (10)

1.一种间歇变速器，包括箱体、箱盖、三根轴、九个齿轮、两个带孔端盖、行星架，其特征在于：所述三根轴分别为第一轴、第二轴、第三轴；所述九个齿轮分别为第一齿轮至第九齿轮；所述两个端盖分别为第一端盖和第二端盖；所述箱体开口竖直朝上，包含三个纵向支撑墙，分别为第一、第二、第三支撑墙，所述第二支撑墙位于第一支撑墙和第三支撑墙之间；所述三个纵向支撑墙皆开有半圆孔，所述箱体至少包含五个半圆孔，分别为第一至第五半圆孔；所述第一半圆孔与第四半圆孔同轴，分别位于第一、第三支撑墙上；所述第三半圆孔与第五半圆孔同轴，分别位于第一、第二支撑墙上，所述第五半圆孔有台阶；所述箱盖开口竖直朝下，包含与箱体对应的三个纵向支撑墙和五个半圆孔；所述箱体与箱盖在开口面配合，箱体和箱盖固定连接，箱体上的五个半圆孔与箱盖上的五个半圆孔配合后组成五个完整孔；所述行星架包含行星架孔座和行星架轴座两部分；所述第一齿轮与第二齿轮啮合，第三齿轮与第四齿轮啮合，第七齿轮与行星架轴座活动连接，第八齿轮与第九齿轮啮合，第五、第六齿轮分别与第七齿轮啮合为差动轮系；所述三根轴与箱体、箱盖活动连接；所述第一轴穿过第一、第四半圆孔和第一、第四、第五、第六、第八齿轮和行星架孔座，所述第二轴穿过第三、第五半圆孔和第二、第三齿轮，所述第三轴穿过第二半圆孔和第九齿轮；所述第一、第四、第八齿轮在第一轴上的顺序排列，所述第二、第三齿轮在第二轴上顺序排列；所述第五、第六、第七齿轮组成的差动轮系位于第四、第八齿轮之间；所述第一轴与第一齿轮固定连接，第二轴与第二、第三齿轮固定连接，第三轴与第九齿轮固定连接；所述第一轴与第四、第八齿轮活动连接；所述行星架与第一轴固定连接，第五、第六齿轮与第四、第八齿轮一对一固定连接，或者所述行星架与第四齿轮固定连接，第五、第六齿轮与第一轴、第八齿轮一对一固定连接；所述第一端盖套住第一轴固定在第一半圆孔上，第二端盖套住第三轴固定在第二半圆孔上；所述第一轴和第三轴各有一端伸出箱体和箱盖外部；所述第一、第二齿轮位于第一、第二支撑墙之间，所述第三至第九齿轮、以及行星架位于第二、第三支撑墙之间；所述第一、第二、第三、第四齿轮构成的两对齿轮副中，其中一对为圆齿轮副，另一对为非圆齿轮副。

2.根据权利要求1所述的一种间歇变速器，其特征在于：所述第二半圆孔位于第三支撑墙上；所述第一轴和第三轴各包含一个轴环，第二轴包含一个台阶，所述第一轴与第二、第三轴平行；所述第一轴轴环两端的轴径，等于第三轴的轴环两端的轴径，也等于第二轴台阶内侧的轴径；所述五个半圆孔的最大孔径相等；所述三个纵向支撑墙竖直平行，所述五个半圆孔与三个纵向支撑墙垂直；所述第一、第二、第三、第四半圆孔的宽度大于其所在支撑墙的平均壁厚；所述第一、第二支撑墙之间的宽度小于第二、第三支撑墙之间的宽度；所述第一轴的长度大于第二轴与第三轴长度之和。

3.根据权利要求1所述的一种间歇变速器，其特征在于：还包括两个封闭端盖和至少十个轴承、五个键、十二个轴向定位元件，所述两个封闭端盖分别为第三端盖和第四端盖，所述第三端盖覆盖第三半圆孔，所述第四端盖覆盖第四半圆孔；所述第一至第五半圆孔中皆放置有轴承；所述第四、第八齿轮与第一轴之间通过轴承活动连接；所述第五齿轮、第六齿轮、行星架三者之一与第一轴通过键固定连接，余下二者与第一轴之间通过轴承活动连接；所述第七齿轮与行星架轴座之间通过轴承活动连接；所述第一轴与第一齿轮通过键固定连接，第二轴与第二、第三齿轮通过键固定连接，第三轴与第九齿轮通过键固定连接；所述第一轴包含五个轴向定位元件，第二轴包含四个轴向定位元件，第三轴包含两个轴向定位元件，行星架的行星架轴座上包含一个轴向定位元件。

4.根据权利要求1所述的一种间歇变速器，其特征在于：所述第四、第八齿轮各包含一个轴向凸出的连接环；所述第八齿轮与第九齿轮传动比为i89，第五齿轮齿数为Z5，第六齿轮齿数为Z6；所述第一、第二、第三、第四齿轮构成的两对齿轮副中，圆齿轮副的传动比为常数c，非圆齿轮副的传动比为函数；所述非圆齿轮副由第一非圆齿轮和第二非圆齿轮啮合组成，所述第一非圆齿轮与第二非圆齿轮的节曲线皆是由一段圆弧和一段非圆弧首尾相切连接构成的封闭曲线，所述第一非圆齿轮与第二非圆齿轮节曲线周长相等；所述第一非圆齿轮与第二非圆齿轮的传动比为函数i(θ)，且

式中，α为第一非圆齿轮的转角弧度，J和K为有理分数，0<|J-1|<1；α、J、K满足关系式

5.根据权利要求4所述的一种间歇变速器，其特征在于：所述第五、第六、第七齿轮为锥齿轮，且Z5＝Z6，所述行星架与第一轴通过键固定连接，第五、第六齿轮分别与第四、第八齿轮固定连接；c＝1/(2J)，720*(1-J)*i89为整数；第五、第六齿轮皆包含一个轴向突出的连接环，分别与第四、第八齿轮的连接环配合后通过紧定螺钉固定连接。

6.根据权利要求4所述的一种间歇变速器，其特征在于：所述第五、第六、第七齿轮为锥齿轮，且Z5＝Z6，所述行星架与第四齿轮固定连接，第五与第一轴通过键固定连接，第六齿轮与第八齿轮固定连接；c＝2/J，360*(J-1)*i89为整数；所述行星架、第六齿轮皆包含轴向凸出的连接环，分别与第四、第八齿轮的连接环配合后通过紧定螺钉固定连接。

7.根据权利要求4所述的一种间歇变速器，其特征在于：所述第五、第六、第七齿轮皆为柱齿轮，所述行星架与第一轴通过键固定连接，第五齿轮与第四齿轮固定连接，第六齿轮与第八齿轮固定连接；c＝Z5/[(Z5+Z6)*J]，360*(1-J)*(Z5+Z6)/Z6*i89为整数；所述第五齿轮包含轴向凸出的连接环，与第四齿轮的连接环配合后通过紧定螺钉固定连接；所述第六齿轮包含齿圈和齿圈架，所述第六齿轮的齿圈架上包含轴向凸出的连接环，与第八齿轮的连接环配合后通过紧定螺钉固定连接。

8.根据权利要求4所述的一种间歇变速器，其特征在于：所述第五、第六、第七齿轮皆为柱齿轮，所述行星架与第四齿轮固定连接，第五齿轮与第一轴通过键固定连接，第六齿轮与第八齿轮固定连接；c＝(Z5+Z6)/(Z5*J)，360*(J-1)*Z5/Z6*i89为整数；所述行星架孔座上包含轴向凸出的连接环，与第四齿轮连接环配合后通过紧定螺钉固定连接；所述第六齿轮包含齿圈和齿圈架，所述第六齿轮的齿圈架上包含轴向凸出的连接环，与第八齿轮的连接环配合后通过紧定螺钉固定连接。

9.根据权利要求4所述的一种间歇变速器，其特征在于：所述第五、第六、第七齿轮皆为柱齿轮，所述行星架与第一轴通过键固定连接，第六齿轮与第四齿轮固定连接，第五齿轮与第八齿轮固定连接；c＝Z6/[(Z5+Z6)*J]，360*(1-J)*(Z5+Z6)/Z5*i89为整数；所述第五齿轮包含轴向凸出的连接环，与第八齿轮的连接环配合后通过紧定螺钉固定连接；所述第六齿轮包含齿圈和齿圈架，所述第六齿轮的齿圈架上包含轴向凸出的连接环，与第四齿轮的连接环配合后通过紧定螺钉固定连接。

10.根据权利要求4所述的一种间歇变速器，其特征在于：所述第五、第六、第七齿轮皆为柱齿轮，所述行星架与第四齿轮固定连接，第六齿轮与第一轴通过键固定连接，第五齿轮与第八齿轮固定连接；c＝(Z5+Z6)/(Z6*J)，360*(J-1)*Z6/Z5*i89为整数；所述行星架孔座上包含轴向凸出的连接环，与第四齿轮连接环配合后通过紧定螺钉固定连接；所述第五齿轮包含轴向凸出的连接环，与第八齿轮的连接环配合后通过紧定螺钉固定连接。

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