具有两种传动比且能自动消除间隙的活齿减速器的制作方法

本发明涉及传动转化装置，具体涉及一种具有两种传动比且能自动消除间隙的活齿减速器。

背景技术：

活齿传动具有体积小、承载能力强、传动平稳、使用寿命长的特点，从而广泛应用于各种工业中，常见的活齿减速器主要有摆杆活齿减速器、推杆活齿减速器等。在实际机械产品中，同一机械产品在不同的工作环境下可能会需要不同的转速，为了满足这个要求，就需要不同传动比的减速器。

专利cn202203346u具有多个内齿圈与行星轮，不同的啮合情况，传动比也不同，从而实现了一种多级大传动比的行星齿轮机构，专利cn101595328a选择了三个行星齿轮组，设计了一种能够不中断功率传输而切换传动比的传动装置。上述两个专利是把多个行星齿轮机构进行并联，不但会增加经济成本，还会增加减速器的体积，不满足经济化的要求，不满足产品小型化的要求，因此，设计出一种具有结构简单的多种传动比的减速器具有一定的经济价值。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种具有两种传动比且能自动消除间隙的活齿减速器，来满足不同运转速度的机械产品。

本发明的具有两种传动比且能自动消除间隙的活齿减速器，其具备输入部分、减速执行部分、输出部分和密封支撑部分，

输入部分，其为输入激波器轴，其第一端为齿形段，第二端为轴段，上述齿形段分为两段，第一端为圆柱端，不参与齿形配合，完全套入在双齿形中心轮输出轴的轮状结构中，第二端为同一种齿形轮廓线，其波数为2，上述输入激波器轴的齿形段第二端与多个移动收缩式推杆活齿组件的第一滚子和多个固定收缩式推杆活齿组件的第三滚子接触配合；

减速执行部分，其包括多个移动收缩式推杆活齿组件、多个固定收缩式推杆活齿组件、活齿架、活齿架连接件、活齿架固定件、第一轴承和第二轴承，上述多个移动收缩式推杆活齿组件安装在上述活齿架的通槽且通过推动杆与上述活齿架连接件的第一端面连接，上述多个固定收缩式推杆活齿组件安装在上述活齿架的通槽且通过连接杆与上述活齿架连接件的第一端面固定连接，上述移动收缩式推杆活齿组件与上述固定收缩式推杆活齿组件交错安装在上述活齿架的通槽，上述活齿架为圆柱面开了多个通槽的环状结构，上述活齿架第一端面与上述活齿架连接件固定连接，上述活齿架连接件与上述活齿架固定件配合安装，上述第一轴承安装在上述活齿连接件和上述输入激波器轴之间，上述第二轴承安装在上述活齿架和上述双齿形中心轮输出轴的齿形轮之间；

输出部分，其为双齿形中心轮输出轴，上述双齿形中心轮输出轴为第一端为轴结构，第二端为内表面为两种齿形的轮状结构，上述双齿形中心轮输出轴的第二端套入活齿架固定件，且上述双齿形中心轮输出轴的齿形表面与上述移动收缩式推杆活齿组件的上述第二滚子和上述固定收缩式推杆活齿组件的上述第四滚子接触配合；以及

密封支撑部分，其包括输入端盖、第三轴承端盖、第三轴承、输入密封装置、输出端盖、第四轴承端盖、第四轴承和输出密封装置，上述输入端盖的第一端面与上述第三轴承端盖连接，且其第二端面与上述活齿架固定件第一端面固定连接，上述第三轴承端盖的第一端和上述第三轴承接触，上述第三轴承安装在上述输入激波器轴的第二段与上述输入端盖之间，上述输入密封装置安装在上述输入激波器轴的第二段与上述第三轴承端盖之间，上述输出端盖的第一端面与上述第四轴承端盖连接，且其第二端面与上述活齿架固定件第二端面固定连接，上述第四轴承端盖的第一端和上述第四轴承接触，上述第四轴承安装在上述双齿形中心轮输出轴的第二段与上述输出端盖之间，上述输出密封装置安装在上述双齿形中心轮输出轴的第二段与上述第四轴承端盖之间。

进一步地，上述移动收缩式推杆活齿组件包括齿体、第一滚子、第二滚子、第一短销、第二短销、第一直轴、第一直轴固定件、第二直轴固定件、第一弹簧、第二弹簧、第一电磁铁、第二电磁铁、推动杆、第五弹簧和第五电磁铁，上述第一滚子和第二滚子分别穿过上述第一短销和第二短销安装在齿体的第一凹槽和第二凹槽，上述第一短销和第二短销分别安装于上述齿体的第一直孔和第二直孔，且上述第一短销和第二短销的第一端分别与上述第一直轴固定件和第二直轴固定件连接，上述第一直轴安装在上述齿体的第三直孔，且其第一端与第一直轴固定件配合安装，其第二端与上述第二直轴固定件配合安装，上述第一直轴固定件配合安装在上述齿体的第三直孔第一端，上述第二直轴固定件配合安装在上述齿体的第三直孔第二端，上述第一直轴中间加工有圆环状凸起，上述第一电磁铁和第二电磁铁分别安装在上述第一直轴的第一安装槽和第二安装槽，上述第一弹簧和第二弹簧套装在上述第一直轴，且上述第一弹簧和第二弹簧的第一端分别连接在上述第一直轴的圆环状凸起的第一端和第二端，上述第一弹簧和第二弹簧的第二端分别连接在上述第一直轴固定件和第二直轴固定件，上述推动杆第一端头部安装在上述齿体的第三凹槽，上述推动杆第二端连接在上述活齿架连接件，上述第五弹簧套装在上述推动杆，且其第一端与上述齿体连接，其第二端与上述活齿架连接件连接，上述第五电磁铁环套上述推动杆安装在上述活齿架连接件。

优选地，上述固定收缩式推杆活齿组件包括齿体、第三滚子、第四滚子、第三短销、第四短销、第二直轴、第三直轴固定件、第四直轴固定件、第三弹簧、第四弹簧、第三电磁铁、第四电磁铁和连接杆，上述第三滚子和第四滚子分别穿过上述第三短销和第四短销安装在齿体的第一凹槽和第二凹槽，上述第三短销和第四短销分别安装于上述齿体的第一直孔和第二直孔，且上述第三短销和第四短销的第一端分别与上述第三直轴固定件和第四直轴固定件连接，上述第二直轴安装在上述齿体的第三直孔，且其第一端与第三直轴固定件配合安装，其第二端与上述第四直轴固定件配合安装，上述第三直轴固定件配合安装在上述齿体的第三直孔第一端，上述第四直轴固定件配合安装在上述齿体的第三直孔第二端，上述第二直轴中间加工有圆环状凸起，上述第三电磁铁和第四电磁铁分别安装在上述第三安装槽和第四安装槽，上述第三弹簧和第四弹簧套装在上述第二直轴，且上述第三弹簧和第四弹簧的第一端分别连接在上述第二直轴的圆环状凸起的第一端和第二端，上述第三弹簧和第四弹簧的第二端分别连接在上述第三直轴固定件和第四直轴固定件，上述连接杆的第一端头部安装在上述齿体的第三凹槽，上述连接杆的第二端固定连接在上述活齿架连接件。

优选地，上述双齿形中心轮输出轴的轮状结构内表面两种齿形的齿数不同。

优选地，上述齿体为长方体结构，第一端面加工有第一直孔和第二直孔，两直孔中间加工有第三凹槽，邻近第一端面的第二端面和第二端面的对面分别加工有第一凹槽和第二凹槽，且在第二端面的远离第一端面端加工有通孔第三直孔。

优选地，上述活齿架连接件为圆柱面加工有凹槽的盘状结构，上述活齿架固定件为筒状结构且第一端加工有凸起结构，上述活齿架固定件通过其第一端的凸起与上述活齿架连接件的凹槽配合安装。

优选地，上述第一直轴的圆环状凸起的第一端和第二端分别加工有第一安装槽和第二安装槽。

优选地，上述第二直轴的圆环状凸起的第一端和第二端分别加工有第三安装槽和第四安装槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

通过本发明的移动收缩式推杆活齿组件中的第一滚子和第二滚子分别在第一弹簧和第二弹簧的作用下与输入激波器轴和双齿形中心轮输出轴实现紧密接触，自动消除了传统齿轮传动的齿轮间隙，类似地，固定收缩式推杆活齿组件中的第三滚子和第四滚子分别在第三弹簧和第四弹簧的作用下与输入激波器轴和双齿形中心轮输出轴实现紧密接触，也消除了传统齿轮传动的齿轮间隙；用移动收缩式推杆活齿组件和固定收缩式推杆活齿组件替代传统的齿轮在体积和重量上更具有优势。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式的外观立体图；

图2是本发明的阶梯剖视图；

图3是图2中a的局部放大图；

图4是图2中b的局部放大图；

图5是去除密封支撑部分的局部剖视图；

图6是输入激波器轴的立体图；

图7是移动收缩式推杆活齿组件的局部剖视图；

图8是固定收缩式推杆活齿组件的局部剖视图；

图9是齿体零件外观立体图；

图10是活齿架零件外观立体图；

图11是活齿架连接件零件外观立体图；

图12是活齿架固定件零件外观立体图；

图13是双齿形中心轮输出轴零件外观立体图；以及

图14是移动收缩式推杆活齿组件和固定收缩式推杆活齿组件与双齿形中心轮输出轴组装外观立体图。

图中：

1—输入激波器轴，2—减速执行部分，21—第二轴承，22—活齿架，23—活齿架固定件，24—活齿架连接件，25—移动收缩式推杆活齿组件，251——第一滚子，252—第一短销，253—第一直轴固定件，254—第一弹簧，255—第一电磁铁，256—第一直轴，257—第二电磁铁，258—第二弹簧，259—第二直轴固定件，2510—第二短销，2511—第二滚子，2512—第五电磁铁，2513—第五弹簧，2514—推动杆，26—第一轴承，27—固定收缩式推杆活齿组件，271—第三滚子，272—第三短销，273—第三直轴固定件，274—第三弹簧，275—第三电磁铁，276—第二直轴，277—第四电磁铁，278—第四弹簧，279—第四直轴固定件，2710—第四短销，2711—第四滚子，2712—连接杆，28—齿体，281—齿体第一直孔，282—齿体第二直孔，283—齿体第三直孔，284—齿体第一凹槽，285—齿体第二凹槽，286—齿体第三凹槽，3—双齿形中心轮输出轴，31—第一齿形，32—第二齿形，41—输出密封装置，42—第四轴承端盖，43—第四轴承，44—输出端盖，45—输入端盖，46—第三轴承，47—第三轴承端盖，48—输入密封装置。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1～图4所示的具有两种传动比且能自动消除间隙的活齿减速器，该减速器通过改变啮合移动收缩式推杆活齿组件25的数量，从而改变传动比，通过移动收缩式推杆活齿组件25的第一弹簧254和第二弹簧258及固定收缩式推杆活齿组件27的第三弹簧274和第四弹簧278的作用，消除了传统齿轮传动的齿轮间隙。

如图1～图14所示，一种具有两种传动比且能自动消除间隙的活齿减速器，具备输入部分、减速执行部分、输出部分和密封支撑部分，

如图6所示，输入部分为输入激波器轴1，其第一端为齿形段，第二端为轴段，输入激波器轴1的齿形段与多个移动收缩式推杆活齿组件25的第一滚子251和多个固定收缩式推杆活齿组件27的第三滚子271接触配合，输入激波器轴1的齿形段轴向尺寸大于双齿形中心轮输出轴3的双齿形轴向尺寸。

如图2～图14所示，减速执行部分包括多个移动收缩式推杆活齿组件25、多个固定收缩式推杆活齿组件27、活齿架22、活齿架连接件24、活齿架固定件23、第一轴承26和第二轴承21，多个移动收缩式推杆活齿组件25安装在活齿架22的通槽且通过推动杆2514与活齿架连接件24的第一端面连接，多个固定收缩式推杆活齿组件27安装在活齿架22的通槽且通过连接杆2712与活齿架连接件24的第一端面固定连接，移动收缩式推杆活齿组件25与固定收缩式推杆活齿组件27交错安装在上述活齿架22的通槽，活齿架22为圆柱面开了多个通槽的环状结构，活齿架22第一端面与活齿架连接件24固定连接，活齿架连接件24的凹槽与活齿架固定件23的凸起配合安装，第一轴承26安装在活齿连接件24和输入激波器轴1之间，第二轴承21安装在活齿架22和双齿形中心轮输出轴3的齿形轮内表面之间。

如图9所示，齿体28为长方体结构，第一端面加工有第一直孔281和第二直孔282，两直孔中间加工有第三凹槽286，邻近第一端面的第二端面和第二端面的对面分别加工有第一凹槽284和第二凹槽285，且在第二端面远离第一端面端加工有通孔第三直孔283。

如图3和图7所示，移动收缩式推杆活齿组件25包括齿体28、第一滚子251、第二滚子2511、第一短销252、第二短销2510、第一直轴256、第一直轴固定件253、第二直轴固定件259、第一弹簧254、第二弹簧258、第一电磁铁255、第二电磁铁257、推动杆2514、第五弹簧2513和第五电磁铁2512，第一滚子251和第二滚子2511分别穿过第一短销252和第二短销2510安装在齿体2512的第一凹槽284和第二凹槽285，第一滚子251和第二滚子2511可以分别绕第一短销252和第二短销2510转动，第一短销252和第二短销2510分别安装于齿体28的第一直孔281和第二直孔282，且第一短销252和第二短销2510的第一端分别与第一直轴固定件253和第二直轴固定件259连接，第一短销252和第二短销2510可以朝相互方向滑动，第一直轴256安装在齿体28的第三直孔283，且其第一端与第一直轴固定件253配合安装，其第二端与第二直轴固定件259配合安装，第一直轴固定件253配合安装在齿体28的第三直孔283第一端，第二直轴固定件259配合安装在齿体28的第三直孔283第二端，第一直轴256中间加工有圆环状凸起，第一电磁铁255和第二电磁铁257分别安装在第一直轴256的第一安装槽和第二安装槽，第一弹簧254和第二弹簧258套装在第一直轴256，且第一弹簧254和第二弹簧258的第一端分别连接在第一直轴256的圆环状凸起的第一端和第二端，第一弹簧254和第二弹簧258的第二端分别连接在第一直轴固定件253和第二直轴固定件259，在第一弹簧254和第二弹簧258和第一电磁铁255和第二电磁铁257的作用下，第一直轴固定件253和第二直轴固定件259及其连接的第一短销252和第二短销2510可以沿第一直轴256方向滑动。推动杆2514第一端头部安装在齿体28的第三凹槽286，且可以沿该槽方向进行一定距离的滑动，推动杆2514第二端连接在活齿架连接件24，第五弹簧2513套装在推动杆2514，且其第一端与齿体28连接，其第二端与活齿架连接件24连接，第五电磁铁2512穿过推动杆2514安装在活齿架连接件24，在第五弹簧2513和第五电磁铁2512的作用下，推动杆2514可以推动齿体28在活齿架22的通槽中滑动。

如图4和图8所示，固定收缩式推杆活齿组件27包括齿体28、第三滚子271、第四滚子2711、第三短销272、第四短销2710、第二直轴276、第三直轴固定件273、第四直轴固定件279、第三弹簧274、第四弹簧278、第三电磁铁275、第四电磁铁277和连接杆2712，第三滚子271和第四滚子2711分别穿过第三短销272和第四短销2710安装在齿体28的第一凹槽284和第二凹槽285，第三滚子271和第四滚子2711可以分别绕第三短销272和第四短销2710转动，第三短销272和第四短销2710分别安装于齿体28的第一直孔281和第二直孔282，且第三短销272和第四短销2710的第一端分别与第三直轴固定件273和第四直轴固定件279连接，第一短销272和第二短销2710可以朝相互方向滑动，第二直轴276安装在齿体28的第三直孔283，且其第一端与第三直轴固定件273配合安装，其第二端与第四直轴固定件279配合安装，第三直轴固定件273配合安装在齿体28的第三直孔283第一端，第四直轴固定件279配合安装在齿体28的第三直孔283第二端，第二直轴276中间加工有圆环状凸起，第三电磁铁275和第四电磁铁277分别安装在第三安装槽和第四安装槽，第三弹簧274和第四弹簧278套装在第二直轴276，且第三弹簧274和第四弹簧278的第一端分别连接在第二直轴276的圆环状凸起的第一端和第二端，第三弹簧274和第四弹簧278的第二端分别连接在第三直轴固定件273和第四直轴固定件279，在第三弹簧274和第四弹簧278和第三电磁铁275和第四电磁铁277的作用下，第三直轴固定件273和第四直轴固定件279及其连接的第三短销272和第四短销2710可以沿第二直轴276方向滑动，连接杆2712的第一端头部安装在齿体28的第三凹槽286，可以沿该槽方向进行一定距离的滑动，连接杆2712的第二端固定连接在活齿架连接件24。

如图13所示，输出部分为双齿形中心轮输出轴3，双齿形中心轮输出轴3为第一端为轴结构，第二端为内表面为两种齿形的轮状结构，双齿形中心轮输出轴3的第二段套入活齿架固定件23，且双齿形中心轮输出轴3的齿形表面与移动收缩式推杆活齿组件25的第二滚子2511和固定收缩式推杆活齿组件27的第四滚子2711接触配合，固定收缩式推杆活齿组件27的第四滚子2711与双齿形中心轮输出轴3的一种齿形的表面接触配合，而移动收缩式推杆活齿组件25的第二滚子2511可以与双齿形中心轮输出轴3的两种齿形的表面接触配合。

如图1和图2所示，密封支撑部分包括输入端盖45、第三轴承端盖47、第三轴承46、输入密封装置48、输出端盖44、第四轴承端盖42、第四轴承43和输出密封装置41，输入端盖45的第一端面与第三轴承端盖47连接，且其第二端面与活齿架固定件23第一端面固定连接，第三轴承端盖47的第一端和第三轴承46接触，第三轴承46安装在输入激波器轴1的第二段与输入端盖45之间，输入密封装置48安装在输入激波器轴1的第二段与第三轴承端盖47之间，输出端盖44的第一端面与第四轴承端盖42连接，且其第二端面与活齿架固定件23第二端面固定连接，第四轴承端盖42的第一端和第四轴承43接触，第四轴承43安装在双齿形中心轮输出轴3的第二段与输出端盖44之间，输出密封装置41安装在双齿形中心轮输出轴3的第二段与第四轴承端盖42之间。

本发明的具体减速过程如下：

本发明的具有两种传动比且能自动消除间隙的活齿减速器在减速过程中，如图1～图14所示，其包括输入激波器轴1、多个移动收缩式推杆活齿组件25、多个固定收缩式推杆活齿组件27、活齿架22、活齿架连接件24、活齿架固定件23、第一轴承26、第二轴承21、双齿形中心轮输出轴3、输入端盖45、第三轴承46、第三轴承端盖47、输入密封装置48、输出端盖44、第四轴承43、输出密封装置41和第四轴承端盖42，输入激波器轴1的齿形段的第二端与多个移动收缩式推杆活齿组件25的第一滚子251和多个固定收缩式推杆活齿组件27的第三滚子271接触配合，双齿形中心轮输出轴3的齿形表面与移动收缩式推杆活齿组件25的第二滚子2511和固定收缩式推杆活齿组件27的第四滚子2711接触配合，固定收缩式推杆活齿组件27的第四滚子2711与双齿形中心轮输出轴3的一种齿形的表面接触配合。

如图13和图14所示，双齿形中心轮输出轴3具有两种齿形，第一种齿形31的齿数为10，与其对应的移动收缩式推杆活齿组件25的数量为4，与其对应的固定收缩式推杆活齿组件27的数量为4，其传动比为在此传动比情况下，4组移动收缩式推杆活齿组件25的第一滚子251和4组固定收缩式推杆活齿组件27的第三滚子271依次与输入激波器轴1的齿形段滚动接触，4组移动收缩式推杆活齿组件25的第二滚子2511和4组固定收缩式推杆活齿组件27的第四滚子2711依次与双齿形中心轮输出轴3的第一种齿形31表面滚动接触；第二齿形32的齿数为6，与其对应的移动收缩式推杆活齿组件25数量为4，固定收缩式推杆活齿组件27不参与传动，其传动比为在此传动比情况下，4组移动收缩式推杆活齿组件25的第一滚子251与输入激波器轴1齿形段表面滚动接触，4组移动收缩式推杆活齿组件25的第二滚子2511与双齿形中心轮输出轴3第二齿形32表面滚动接触，实现了两种不同的传动比。

如图2、图3、图4、图7和图8所示，当传动比由5变为3时，首先使第一电磁铁255、第二电磁铁257、第三电磁铁275和第四电磁铁277得电，移动收缩式推杆活齿组件25的第一滚子251和第二滚子2511分别在第一电磁铁255和第二电磁铁257的作用下收缩于齿体28第一凹槽284和第二凹槽285，固定收缩式推杆活齿组件27的第三滚子271和第四滚子2711分别在第三电磁铁275和第四电磁铁277的作用下收缩于齿体28第一凹槽284和第二凹槽285，使第一滚子251、第二滚子2511、第三滚子271和第四滚子2711均不与双齿形中心轮输出轴3的第一种齿形31和输入激波器轴1齿形段接触；然后使第五电磁铁2512处于失电，移动收缩式推杆活齿组件25在第五弹簧2513的作用下，沿着输入激波器轴1轴向方向，推动到活齿架22通槽底端靠近双齿形中心轮输出轴3第二齿形32端；最后使第一电磁铁255和第二电磁铁257失电，借助第一弹簧254和第二弹簧258的弹力，第一滚子251和第二滚子2511与双齿形中心轮输出轴3的第二齿形32表面、输入激波器轴1齿形段表面滚动接触。

如图2、图3、图4、图7和图8所示，当传动比由3变为5时，首先使第一电磁铁255和第二电磁铁257处于得电，原本第三电磁铁275和第四电磁铁277已处于得电，移动收缩式推杆活齿组件25的第一滚子251和第二滚子2511分别在第一电磁铁255和第二电磁铁257的作用下收缩于齿体28第一凹槽284和第二凹槽285，固定收缩式推杆活齿组件27的第三滚子271和第四滚子272分别在第三电磁铁275和第四电磁铁277的作用下收缩于齿体28第一凹槽284和第二凹槽285，使第一滚子251、第二滚子2511、第三滚子271和第四滚子2711均不与双齿形中心轮输出轴3的第二齿形32、第一齿形31和输入激波器轴1齿形段接触；然后使第五电磁铁2512处于得电，移动收缩式推杆活齿组件25在第五电磁铁2512的作用下，沿着输入激波器轴1轴向方向，拉动到活齿架22通槽顶端靠近双齿形中心轮输出轴3第一种齿形31处；最后使第一电磁铁255、第二电磁铁257、第三电磁铁275和第四电磁铁277失电，借助第一弹簧254、第二弹簧258、第三弹簧274和第四弹簧278的弹力，第一滚子251、第二滚子2511、第三滚子271和第四滚子2711与双齿形中心轮输出轴3的第一种齿形31表面和输入激波器轴1齿形段表面滚动接触。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。