萬向軸間距可變減速傳動機構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種萬向軸間距可變減速傳動機構，采用三級減速，第一級減速采用一對錐齒輪，第二級減速采用蝸輪蝸桿傳動，第三級減速采用一對錐齒輪；該傳動機構還設有起中間支持作用的三根連桿，使三對嚙合副準確傳動，輸入軸與輸出軸的軸間距和空間交角可實現連續(xù)變化，同時保持傳動比不變。本發(fā)明的優(yōu)點是實現軸間距和空間交角可變的空間萬向減速傳動；同時不改變機構的傳動比，適用于有軸間距和空間交角變化需求的增、減速傳動場合。
【專利說明】萬向軸間距可變減速傳動機構
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種傳動機構，具體涉及一種利用錐齒輪傳動特性、蝸輪蝸桿傳動原理的萬向軸間距可變減速傳動機構。
【背景技術】
[0002]減速器是常用的機械傳動裝置，具有很多種不同的形式與種類。但目前已有的減速器只能實現在相對位置固定的兩軸之間進行變速傳動。例如常用的圓柱齒輪減速器一般用于兩平行軸間的減速傳動；普通的圓錐齒輪則多用于具有一定空間交角的兩相交軸間減速速傳動?，F有的變速器產品中，同一變速器一般只適用于某一特定軸交角和特定的軸間距的變速傳動，機構往往不具備自適應性。若兩軸軸交角和間距不斷變化，還需要專門串聯萬向聯軸器以實現萬向傳動，同時，萬向聯軸器的平行軸之間的間距在使用過程中往往不能夠發(fā)生變化，自適應性存在一定的局限性，而過大的萬向節(jié)交角往往會使得傳動效率低下，轉矩波動大，容易出現死點等問題，同時萬向聯軸器的存在也使機械系統的軸間聯接關系復雜，集成度不高，并且包括萬向節(jié)在內的每個獨立傳動部件均需要獨立的密封與潤滑系統，增加了機械系統重量和成本。
[0003]
【發(fā)明內容】
:
本發(fā)明所要解決的技術問題是要提供一種萬向軸間距可變減速傳動機構，實現空間軸間距和交角皆可變，同時不改變傳動比。
[0004]為了解決以上的技術問題，本發(fā)明提供了一種萬向軸間距可變減速傳動機構，包括輸出軸錐齒輪、輸出軸、中間軸、二級主動錐齒輪，蝸輪，一級從動錐齒輪，蝸輪軸，輸入軸錐齒輪，輸入軸，蝸桿和連桿。該傳動機構采用三級減速，第一級減速采用一對錐齒輪，第二級減速采用蝸輪蝸桿傳動，第三級減速采用一對錐齒輪；該傳動機構還設有起中間支持作用的三根連桿，使三對嚙合副準確傳動，輸入軸與輸出軸的軸間距和空間交角可實現連續(xù)變化，同時保持傳動比不變。
[0005]輸出軸齒輪固接于輸出軸上,僅以和輸出軸以相同角速度繞輸出軸軸線轉動，二級主動錐軸齒輪固接于中間軸上，僅以和中間軸以相同角速度繞中間軸軸線轉動，輸出軸與中間軸垂直，二級主動錐齒輪與輸出軸錐齒輪嚙合，形成第三級減速，傳動比不發(fā)生變化。
[0006]蝸輪固接于中間軸上，故蝸輪、二級主動錐齒輪、中間軸三者僅以相同的角速度繞中間軸軸線轉動，蝸桿固接于蝸桿軸上，僅以和蝸桿以相同的角速度繞蝸桿軸軸線轉動，蝸桿軸與中間軸垂直，蝸桿與蝸輪相嚙合，形成第二級減速，傳動比不發(fā)生變化。
[0007]同時，一級從動錐齒輪固接于蝸桿軸上，故一級從動錐齒輪、蝸桿以及蝸桿軸三者僅以相同的角速度繞蝸桿軸軸線轉動，輸入齒輪固接于輸入軸上，輸入齒輪與輸入軸僅可以相同的角速度繞輸入軸的軸線轉動，輸入軸錐齒輪和一級從動錐齒輪相嚙合，形成第一級減速，傳動比不發(fā)生變化。三級減速的傳動比都不發(fā)生變化，系統傳動比固定
整個系統中，為保證機構有一定的自適應性和嚙合副之間的準確嚙合，故有三根連桿起到中間支持的作用，機構連接副的關系如下:第一連桿連接輸入軸和蝸桿軸，與輸入軸和蝸桿軸都通過轉動副連接，保證第一級錐齒輪正確傳動。第二連桿連接蝸桿軸與中間軸，與中間軸通過轉動副連接，與蝸桿軸通過圓柱副連接。第三連桿連接輸出值與中間軸，輸出軸與第三連桿通過轉動副連接，中間軸與第三連桿通過轉動副連接，
計算整個系統的自由度:
輸出軸齒輪固接于輸出軸上，僅以和輸出軸以相同角速度繞輸出軸軸線轉動，可以視為一個構件，蝸輪、二級主動錐齒輪、中間軸三者僅可以相同的角速度繞中間軸軸線轉動，三者也可以視為一個構件，一級從動錐齒輪、蝸桿以及蝸桿軸三者僅以相同的角速度繞蝸桿軸軸線轉動，三者也可視為一個構件，輸入齒輪與輸入軸僅以相同的角速度繞輸入軸的軸線轉動，可視為一個構件，三根連桿可以視為三個構件，構件數N=7。
[0008]第一連桿連接輸入軸和蝸桿軸，與輸入軸和蝸桿軸都通過轉動副(約束5)連接，保證第一級錐齒輪正確傳動，輸出軸與第三連桿通過轉動副連接，中間軸與第三連桿通過轉動副連接，第二連桿連接蝸桿軸與中間軸，與中間軸通過轉動副連接，與蝸桿軸通過圓柱副(約束4)連接，另外還有三對嚙合副(約束I )，三號連桿與機架移動副(約束5)連接，那么，機構自由度:
【權利要求】
1.一種萬向軸間距可變減速傳動機構，其特征在于:該傳動機構采用三級減速，第一級減速采用一對錐齒輪，第二級減速采用蝸輪蝸桿傳動，第三級減速采用一對錐齒輪；該傳動機構還設有起中間支持作用的三根連桿，使三對嚙合副準確傳動，輸入軸與輸出軸的軸間距和空間交角可實現連續(xù)變化，同時保持傳動比不變。
2.根據權利要求1所述的萬向軸間距可變減速傳動機構，其特征在于:所述三根連桿是第一連桿連接輸入軸和蝸桿軸，與輸入軸和蝸桿軸都通過轉動副連接，使第一級錐齒輪正確傳動；第二連桿連接蝸桿軸與中間軸，與中間軸通過轉動副連接，與蝸桿軸通過圓柱副連接；輸出軸與第三連桿通過轉動副連接，中間軸與第三連桿通過轉動副連接，三號連桿與機架移動副連接，輸入軸與實際的輸入端為移動副連接，輸出軸與實際的輸出端為移動副連接。
【文檔編號】F16H37/12GK103542059SQ201310480739
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權日:2013年10月15日
【發(fā)明者】陳辛波, 王威, 王弦弦, 唐峰, 張擎宇 申請人:同濟大學