轴向杠杆驱动少齿差减速器

摘要

本发明公开了一种轴向杠杆驱动少齿差减速器，包括：支架；外齿轮组，其包括套设在所述支架外部的上下相对设置的齿数相等的第一外齿轮和第二外齿轮；内齿轮，其套设在所述外齿轮组外部且能够与所述外齿轮组啮合；曲轴，其包括动力输入的输入轴以及第一曲柄臂和第二曲柄臂；杠杆，其两端及中间靠近一端设有3个球副，所述输入轴通过所述杠杆带动所述第一外齿轮或所述第二外齿轮做圆周运动，从而带动所述内齿轮转动。本发明提出了一种由球副承载的轴向杠杆来驱动内啮合齿轮的工作方案，采用球副代替目前曲轴轴承这一薄弱环节，由于面接触的球副属于低副，其材料所承受的应力低，因而承载能力较高，既提高了效率，又实现大扭矩传动的目标。

权利要求

1.一种轴向杠杆驱动少齿差减速器，其特征在于，包括：

支架，其外部延伸出多个第一连接板，所述支架为中空状；

外齿轮组，其包括套设在所述支架外部的上下相对设置的齿数相等的第一外齿轮和第二外齿轮，所述第一外齿轮与所述第二外齿轮的尺寸一致，所述第一外齿轮和所述第二外齿轮的内圆周分别延伸出与所述第一连接板一一对应的多个第二连接板、多个第三连接板；

内齿轮，其套设在所述外齿轮组外部且能够与所述外齿轮组啮合，所述内齿轮齿数大于所述第一外齿轮和所述第二外齿轮；

曲轴，其设置在所述支架上方，所述曲轴包括动力输入的输入轴，以及套设在所述输入轴上的与所述输入轴固定并一起转动的第一曲柄臂和第二曲柄臂；

对于所述第一曲柄臂或所述第二曲柄臂，其外部套设有可与其发生相对转动的壳体，所述壳体外部沿水平方向对称延伸出多个与所述第一连接板一一对应的第四连接板，其中，杠杆分别与所述第一连接板、所述第二连接板或所述第三连接板、第四连接板活动连接，且所述第二连接板和所述第三连接板依次交错与杠杆连接；

或，杠杆分别与所述第一连接板、所述第二连接板、所述第三连接板、所述第四连接板活动连接；

所述输入轴通过所述杠杆带动所述第一外齿轮或所述第二外齿轮做圆周运动，运动过程中，所述第一外齿轮与所述第二外齿轮分别与所述内齿轮沿着轴心对称的两侧相啮合，从而带动所述内齿轮转动。

2.如权利要求1所述的轴向杠杆驱动少齿差减速器，其特征在于，每个所述杠杆上均设有三个球副，所述杠杆分别通过所述三个球副分别与所述第一连接板、所述第二连接板或所述第三连接板、所述第四连接板球面连接；

或部分对称设置的所述杠杆上设有四个球副，所述杠杆分别通过所述四个球副分别与所述第一连接板、所述第二连接板、所述第三连接板、所述第四连接板球面连接。

3.如权利要求2所述的轴向杠杆驱动少齿差减速器，其特征在于，所述杠杆被靠近所述第四连接板的一个所述球副，分隔为靠近所述第四连接板的第一子杠杆、远离所述第四连接板的第二子杠杆，所述第一子杠杆的长度大于所述第二子杠杆的长度。

4.如权利要求1所述的轴向杠杆驱动少齿差减速器，其特征在于，所述杠杆的数量为偶数个，且所述杠杆沿着第一外齿轮的圆周对称分布。

说明书

轴向杠杆驱动少齿差减速器

技术领域

[0001] 本发明属于少齿差减速器领域，具体涉及一种轴向杠杆驱动少齿差减速器。

背景技术

[0002] 内啮合少齿差传动具有接触强度高、扭矩大等优点，被高性能的减速器所广泛的采用，例如，RV减速器，内平动齿轮减速器、三环减速器等。然而，随着输出扭矩的增加，首先出现问题的是轴承，因为轴承工作在高转速，同时由于重载，径向力很大，长期重负荷工作，很容易出现问题，国内外的论文对此都有共识，即轴承是提高这几种齿轮减速器性能的瓶颈。

发明内容

[0003] 本发明的一个目的是能够提供一种轴向杠杆驱动少齿差减速器，本发明提出了一种由球副承载的轴向杠杆来驱动内啮合齿轮的工作方案，采用球副代替目前曲轴轴承这一薄弱环节，由于面接触的球副属于低副，其材料所承受的应力低，因而承载能力较高，既提高了效率，又实现大扭矩传动的目标。

[0004] 本发明提供的技术方案为：

[0005] 一种轴向杠杆驱动少齿差减速器，包括：

[0006] 支架，其外部延伸出多个第一连接板；

[0007] 外齿轮组，其包括套设在所述支架外部的上下相对设置的齿数相等的第一外齿轮和第二外齿轮，所述第一外齿轮和所述第二外齿轮的内圆周分别延伸出与所述第一连接板一一对应的多个第二连接板、多个第三连接板；

[0008] 内齿轮，其套设在所述外齿轮组外部且能够与所述外齿轮组啮合，所述内齿轮齿数大于所述第一外齿轮和所述第二外齿轮；

[0009] 曲轴，其设置在所述支架上方，所述曲轴包括动力输入的输入轴，以及套设在所述输入轴上的与所述输入轴固定并一起转动的第一曲柄臂和第二曲柄臂；

[0010] 对于所述第一曲柄臂或所述第二曲柄臂，其外部套设有可与其发生相对转动的壳体，所述壳体外部沿水平方向对称延伸出多个与所述第一连接板一一对应的第四连接板，[0011] 其中，

[0012] 杠杆分别与所述第一连接板、所述第二连接板或所述第三连接板、第四连接板活动连接，且所述第二连接板和所述第三连接板依次交错与杠杆连接；

[0013] 或，杠杆分别与所述第一连接板、所述第二连接板、所述第三连接板、所述第四连接板活动连接；

[0014] 所述输入轴通过所述杠杆带动所述第一外齿轮或所述第二外齿轮做圆周运动，运动过程中，所述第一外齿轮与所述第二外齿轮分别与所述内齿轮沿着轴心对称的两侧相啮合，从而带动所述内齿轮转动。

[0015] 优选的是，所述的轴向杠杆驱动少齿差减速器，每个所述杠杆上均设有三个球副，所述杠杆分别通过所述三个球副分别与所述第一连接板、所述第二连接板或所述第三连接板、所述第四连接板球面连接；

[0016] 或部分对称设置的所述杠杆上设有四个球副，所述杠杆分别通过所述四个球副分别与所述第一连接板、所述第二连接板、所述第三连接板、所述第四连接板球面连接。

[0017] 优选的是，所述的轴向杠杆驱动少齿差减速器，所述杠杆被靠近所述第四连接板的一个所述球副，分隔为靠近所述第四连接板的第一子杠杆、远离所述第四连接板的第二子杠杆，所述第一子杠杆的长度大于所述第二子杠杆的长度。

[0018] 优选的是，所述的轴向杠杆驱动少齿差减速器，所述支架为中空状。

[0019] 优选的是，所述的轴向杠杆驱动少齿差减速器，所述杠杆的数量为偶数个，且所述杠杆沿着第一外齿轮的圆周对称分布。

[0020] 优选的是，所述的轴向杠杆驱动少齿差减速器，所述第一外齿轮与所述第二外齿轮的尺寸一致。

[0021] 一种轴向杠杆驱动少齿差减速器，包括：

[0022] 内齿轮组，其包括上下相对设置的齿数相等的第一内齿轮和第二内齿轮，所述第一内齿轮和所述第二内齿轮的外圆周分别延伸出多个第五连接板、多个第六连接板；

[0023] 外齿轮，其设在所述内齿轮组内部且能够与所述内齿轮组啮合，所述外齿轮的齿数小于所述第一内齿轮和所述第二内齿轮的齿数；

[0024] 支架，位于内齿轮组的外部，且向里面延伸出多个与所述第五连接板和所述第六连接板一一对应的多个第七连接板；

[0025] 曲轴，其设置在所述内齿轮上方，所述曲轴包括动力输入的输入轴，以及套设在所述输入轴上的与所述输入轴固定并一起转动的第一曲柄臂和第二曲柄臂；

[0026] 对于所述第一曲柄臂或所述第二曲柄臂，其外部套设有可与其发生相对转动的壳体，所述壳体外部沿水平方向对称延伸出多个与所述第五连接板和所述第六连接板一一对应的第四连接板，

[0027] 其中，

[0028] 杠杆分别与所述第五连接板或所述第六连接板、所述第四连接板、所述第七连接板活动连接；

[0029] 所述输入轴通过所述杠杆带动所述第一内齿轮或所述第二内齿轮做圆周运动，运动过程中，所述第一内齿轮与所述第二内齿轮分别与所述外齿轮沿着轴心对称的两侧相啮合，从而带动所述外齿轮转动。

[0030] 本发明至少包括以下有益效果：本发明通过输入轴利用所述杠杆带动所述第一外齿轮或所述第二外齿轮做圆周运动，运动过程中，所述第一外齿轮与所述第二外齿轮分别与所述内齿轮沿着轴心对称的两侧相啮合，从而带动所述内齿轮转动；而且杠杆被3个球副分隔为靠近所述第四连接板的第一子杠杆和远离所述第四连接板的第二子杠杆，第一子杠杆的长度大于所述第二子杠杆的长度，根据杠杆平衡原理，在输入轴驱动，也就是在第一子杠杆的一端驱动，可以得到更大的驱动力，也就是说可以大大降低输入的径向力，提高整个减速器的承载能力。

附图说明

[0031] 图1为本发明中实施例1所述的轴向杠杆驱动少齿差减速器的结构示意图；

[0032] 图2为本发明中实施例2所述的轴向杠杆驱动少齿差减速器的结构示意图；

[0033] 图3为本发明中实施例3所述的轴向杠杆驱动少齿差减速器的结构示意图；

[0034] 图4为本发明中实施例4所述的轴向杠杆驱动少齿差减速器的结构示意图；

[0035] 图5为本发明中所述的轴向杠杆驱动少齿差减速器中的杠杆的受力分析原理示意图。

具体实施方式

[0036] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

[0037] 实施例1

[0038] 如图1所示，

[0039] 一种轴向杠杆驱动少齿差减速器，包括：

[0040] 支架1，其外部延伸出多个第一连接板110；

[0041] 外齿轮组2，其包括套设在所述支架1外部的上下相对设置的齿数相等的第一外齿轮210和第二外齿轮220，所述第一外齿轮210和所述第二外齿轮220的内圆周分别延伸出与所述第一连接板110一一对应的多个第二连接板230、多个第三连接板240；

[0042] 内齿轮3，其套设在所述外齿轮组2外部且能够与所述外齿轮组2啮合，所述内齿轮3齿数大于所述第一外齿轮210和所述第二外齿轮220，为了示意更清楚，图1中的内齿轮3只画了局部；

[0043] 曲轴，其设置在所述支架1上方，所述曲轴包括动力输入的输入轴410，以及套设在所述输入轴410上的与所述输入轴410固定并一起转动的第一曲柄臂420和第二曲柄臂430；

[0044] 对于所述第一曲柄臂420或所述第二曲柄臂430，其外部套设有可与其发生相对转动的壳体5，所述壳体5外部沿水平方向对称延伸出多个与所述第一连接板110一一对应的第四连接板510，

[0045] 其中，杠杆6分别与所述第一连接板110、所述第二连接板230或所述第三连接240、第四连接板510活动连接，且所述第二连接板和所述第三连接板依次交错与杠杆连接；

[0046] 所述输入轴410通过所述杠杆6带动所述第一外齿轮210或所述第二外齿轮220做圆周运动，运动过程中，所述第一外齿轮210与所述第二外齿轮220分别与所述内齿轮3沿着轴心对称的两侧相啮合，从而带动所述内齿轮3转动。

[0047] 其中，具体实现带动所述内齿轮3转动的方式为：相邻两个所述杠杆6中的其中一个球副分别交替连接所述第一连接板110、所述第二连接板230，第一连接板分为靠近支架1上端和下端两种，彼此对称的两个所述杠杆6中的其中一个球副分别连接靠近上端的第一连接板110、靠近下端的第一连接板110，且沿着所述支架1的轴线方向，所述第一外齿轮210和第二外齿轮220位于靠近支架1上端的第一连接板110、靠近支架1下端的第一连接板110之间。

[0048] 所述的轴向杠杆驱动少齿差减速器，每个所述杠杆6上均设有三个球副，所述杠杆6分别通过所述三个球副分别与所述第一连接板110、所述第二连接板230或所述第三连接板240、所述第四连接板510球面连接；

[0049] 所述的轴向杠杆驱动少齿差减速器，所述杠杆6被靠近所述第四连接板510的一个所述球副分隔为靠近所述第四连接板510的第一子杠杆和远离所述第四连接板的第二子杠杆，所述第一子杠杆的长度大于所述第二子杠杆的长度。

[0050] 所述的轴向杠杆驱动少齿差减速器，所述支架1为中空状，以便其中空部位可以用来设置其它器件。

[0051] 所述的轴向杠杆驱动少齿差减速器，所述杠杆6的数量为偶数个，且所述杠杆6沿着第一外齿轮210的圆周对称分布，使得受力更为均匀，更好地带动内齿轮3的转动。

[0052] 所述的轴向杠杆驱动少齿差减速器，所述第一外齿轮210与所述第二外齿轮220的尺寸一致，这样与内齿轮3的啮合程度更好，有利于更好地带动内齿轮3的转动。

[0053] 图1中杠杆6的数量为6根，3对。

[0054] 本发明通过输入轴410利用所述杠杆6带动所述第一外齿轮210或所述第二外齿轮220做圆周运动，运动过程中，所述第一外齿轮210与所述第二外齿轮220分别与所述内齿轮
3沿着轴心对称的两侧相啮合，从而带动所述内齿轮3转动；而且杠杆6被3个球副分隔为靠近所述第四连接板510的第一子杠杆和远离所述第四连接板510的第二子杠杆，第一子杠杆的长度大于所述第二子杠杆的长度，根据杠杆平衡原理，在输入轴驱动，也就是在第一子杠杆的一端驱动，可以得到更大的驱动力，也就是说可以大大降低输入的径向力，提高整个减速器的承载能力。

[0055] 实施例2

[0056] 如图2所示，其与实施例1相似，为图1的替代方案，不同点为：实施例2中，部分对称设置的杠杆6上设有四个球副，所述杠杆分别通过所述四个球副分别与所述第一连接板110、所述第二连接板230、所述第三连接板240、所述第四连接板510球面连接，其余呈对称设置的杠杆6上设有3三个球副，其连接方式与实施例1的连接方式一样，三个球副分别与所述第一连接板110、所述第二连接板230或所述第三连接板240、所述第四连接板510球面连接，其中，相邻两个杠杆，一个杠杆设置三个球副，另一个杠杆设置四个球副；

[0057] 而实施例1中所有所述杠杆6上均设有三个球副，所述杠杆分别通过所述四个球副分别与所述第一连接板110、所述第二连接板230或所述第三连接板240、所述第四连接板510球面连接；

[0058] 所述第一连接板110位于所述第一外齿轮210对应的所述第二连接板230以及所述第二外齿轮220对应的所述第二连接板240之间。

[0059] 其中，具体实现带动所述内齿轮3转动的方式为：彼此对称的杠杆同时连接三个球副，或者同时连接四个球副，如果连接三个球副，则彼此对称的两个所述杠杆6中的其中一个球副分别连接靠近上端的第一连接板、靠近下端的第一连接板，且沿着所述支架1的轴线方向，所述第一外齿轮210和第二外齿轮220位于靠近支架1上端的第一连接板110、靠近支架1下端的第一连接板110之间；如果连接四个球副的，连接四个球副的每一个杠杆6都可以同时反方向驱动两个外齿轮，即第一外齿轮和第二外齿轮，这样一根杠杆6的作用相当于实施例1中两根对称的杠杆6所起的作用。

[0060] 实施例3

[0061] 实施例3与所述实施例1相似，区别在于：实施例3中杠杆6的数量为12根，6对，实施例1中杠杆6的数量为6根，3对。

[0062] 如图3所示，

[0063] 一种轴向杠杆驱动少齿差减速器，包括：

[0064] 支架1，其外部延伸出多个第一连接板110；

[0065] 外齿轮组2，其包括套设在所述支架1外部的上下相对设置的齿数相等的第一外齿轮210和第二外齿轮220，所述第一外齿轮210和所述第二外齿轮220的内圆周分别延伸出与所述第一连接板110一一对应的多个第二连接板230、多个第三连接板240；

[0066] 内齿轮3，其套设在所述外齿轮组2外部且能够与所述外齿轮组2啮合，所述内齿轮3齿数大于所述第一外齿轮210和所述第二外齿轮220，为了示意更清楚，图1中的内齿轮3只画了局部；

[0067] 曲轴，其设置在所述支架1上方，所述曲轴包括动力输入的输入轴410，以及套设在所述输入轴410上的与所述输入轴410固定并一起转动的第一曲柄臂420和第二曲柄臂430；

[0068] 对于所述第一曲柄臂420或所述第二曲柄臂430，其外部套设有可与其发生相对转动的壳体5，所述壳体5外部沿水平方向对称延伸出多个与所述第一连接板110一一对应的第四连接板510，

[0069] 其中，杠杆6分别与所述第一连接板110、所述第二连接板230或所述第三连接240、第四连接板510活动连接，且所述第二连接板和所述第三连接板依次交错与杠杆连接；

[0070] 所述输入轴410通过所述杠杆6带动所述第一外齿轮210或所述第二外齿轮220做圆周运动，运动过程中，所述第一外齿轮210与所述第二外齿轮220分别与所述内齿轮3沿着轴心对称的两侧相啮合，从而带动所述内齿轮3转动。

[0071] 实施例4

[0072] 如图4所示，

[0073] 一种轴向杠杆驱动少齿差减速器，包括：

[0074] 内齿轮组7，其包括上下相对设置的齿数相等的第一内齿轮710和第二内齿轮720，所述第一内齿轮710和所述第二内齿轮720的外圆周分别延伸出多个第五连接板730、多个第六连接板740；

[0075] 外齿轮8，其设在所述内齿轮组7内部且能够与所述内齿轮组7啮合，所述外齿轮8的齿数小于所述第一内齿轮710和所述第二内齿轮720的齿数；

[0076] 支架9，位于内齿轮组7的外部，且向里面延伸出多个与所述第五连接板730和所述第六连接板740一一对应的多个第七连接板910，为了直观显示，此处支架只画了一半；

[0077] 曲轴，其设置在所述内齿轮8上方，所述曲轴包括动力输入的输入轴410，以及套设在所述输入轴410上的与所述输入轴固定并一起转动的第一曲柄臂420和第二曲柄臂430；

[0078] 对于所述第一曲柄臂420或所述第二曲柄臂430，其外部套设有可与其发生相对转动的壳体5，所述壳体5外部沿水平方向对称延伸出多个与所述第五连接板730和所述第六连接板740一一对应的第四连接板510，

[0079] 其中，

[0080] 杠杆6分别与所述第五连接板730或所述第六连接板740、所述第四连接板510、所述第七连接板910活动连接；

[0081] 所述输入轴410通过所述杠杆6带动所述第一内齿轮710或所述第二内齿轮720做圆周运动，运动过程中，所述第一内齿轮710与所述第二内齿轮720分别与所述外齿轮8沿着轴心对称的两侧相啮合，从而带动所述外齿轮8转动。

[0082] 实施例4其与实施例1相似，区别在于：实施例4中，支架9位于外部，依次往里，分别为内齿轮组，外齿轮；外齿轮与内齿轮互相交换，将实施例1中的两个外齿轮、一个内齿轮替换为一个外齿轮、两个内齿轮，同样形成少齿差转动。

[0083] 如图5所示，一根杠杆，球副O为中间的支点，球副A为负载输出点，球副B为输入驱动点。可以看出，在输出同样的力与距离的情况下，若AO，BO越长，则杠杆的摆角越小，O点的摩擦损耗也越小，同样若O点球径越小，则摩擦的距离也越小，损耗越小。但是，同时球副的应力也越大，要求杆件的强度也越高。同样的情况也发生在球副A与B处。

[0084] 相对于OB长度，AO间距离小，所以A、O处受力大，而球副B处则受力较小。因此在B处驱动，则可以大大降低输入的径向力，提高整个减速器的承载能力。只要AO处强度满足要求，整个减速器就可以正常工作。另外杠杆的数量可以适当增加，以分担载荷，进一步提高工作负载，因此在不同的使用情况下可以选择不同的杠杆长度、杠杆粗细和球径，即选择不同的构件强度，可以在体积，效率，力矩间寻求一个合理的平衡。

[0085] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。