专利名称：一种多级齿轮传动的方法和齿轮变速机构的制作方法
技术领域：
本发明属于机械传动领域，特别是涉及一种多级齿轮传动的方法，以及用齿轮传动实现变速的齿轮变速机构。
背景技术：
齿轮传动是最常用的机械传动方式之一，它结构简单，技术成熟，可以很方便地实现旋转运动的减速或加速，应用场合非常广泛。需要变速时，两个互相啮合的齿轮的齿数之比就是它们的转速比，设定一定的齿数比，就可以得到相应的变速效果；当所需的传动比较大时，可用多级齿轮传动，每传动一级，速率改变一次，总的传动比为各级传动比的乘积，这样经过若干级的齿轮传动，传动比可以达到一比几千甚至几万。
现有的多级齿轮传动方法中，比较好的是采用双联齿轮，它两端的齿数不同，齿数多的为A端，齿数少的为B端，也可以将两个不同齿数的齿轮固定在一起，加工成双联齿轮，双联齿轮A端与B端的角速度相同而线速度不同；若干个双联齿轮分别安装在各自的定位轴上，工作时第一齿轮的A端与第二齿轮的B端啮合，第二齿轮的A端与第三齿轮的B端啮合...经过多级传动，可大大改变齿轮的转速。但这种方法存在一个缺点，即多级传动所需的齿轮较多，占的空间也比较大，在某些情况下，如在一些电动玩具中，没有足够的空间来放置很多齿轮，从而限制了产品的功能。另一个问题是，多级齿轮传动的效率较低。传动效率在很大程度上取决于齿轮的装配精度，在现有的齿轮传动方法中，每个双联齿轮都是安装在定位轴上的，定位轴的精度决定了齿轮的装配精度，每设置一个定位轴和齿轮，就产生一次精度误差，经过多级传动，误差也被多次放大，使传动效率下降。
发明内容
本发明要解决的主要是多级齿轮传动耗费空间的技术问题，附带地，本发明要解决多级齿轮传动的精度误差较大的问题，提供一种占用空间较小、精度较高的多级齿轮传动的方法。
本发明的另一目的是提供一种体积小巧、精度高的齿轮变速机构。
为实现本发明的第一个发明目的，本发明采取的技术方案是这样的一种多级齿轮传动的方法，至少有两个上下齿数不同的双联齿轮安装在同一根定位轴上，齿轮的运动间接地传递到同轴的齿轮上。
作为进一步的技术方案，在本发明的多级齿轮传动的方法中，多个上下齿数不同的双联齿轮按其传动次序，相间地安装在两根定位轴上，两组齿轮交错啮合，齿轮的运动在两个定位轴间往复传递。这里所说的相间安装，是指第一、三、五、七...齿轮安装在一根定位轴上，第二、四、六、八...齿轮安装在另一根定位轴上；交错啮合是指第一齿轮的A端与第二齿轮的B端啮合，第二齿轮的A端与第三齿轮的B端啮合，第三齿轮的A端与第四齿轮的B端啮合...；由此，齿轮运动在两个定位轴间往复传递。
更进一步地，在本发明的多级齿轮传动的方法中，可将所有的双联齿轮按其传动次序，相间地安装在两根定位轴上，两组齿轮交错啮合，齿轮的运动在两个定位轴间往复传递。
为实现本发明的第二个发明目的，本发明采用的技术方案是这样的齿轮变速机构，包括若干个上下齿数不同的双联齿轮，双联齿轮安装在定位轴上，至少一根定位轴上安装有至少两个的双联齿轮。
进一步地，本发明的齿轮变速机构包括两根定位轴，两根定位轴上各装有若干个双联齿轮，两组齿轮交错啮合。
更进一步地，本发明的齿轮变速机构仅有两根定位轴，两根定位轴上各装有若干个双联齿轮，两组齿轮交错啮合。
本发明的方法和装置有一个共同的技术特征，即同一根定位轴上安装了多个双联齿轮，这种安装方式将原来齿轮的“平铺”变成了“重叠”，由于齿轮本身是扁平的，其厚度相对于直径而言是很小的，因此本发明可以充分利用齿轮轴向的高度空间，使结构更紧凑，节省齿轮变速机构的体积；同时由于在同一根轴上安装了多个齿轮，保证一根轴的定位精度就等于保证了多个齿轮的定位精度，这样可大大减少传动过程中的精度误差，提高传动效率。
图1是原有的齿轮变速机构的结构示意图。
图2是本发明的齿轮变速机构实施例1的结构示意图。
图3是本发明的齿轮变速机构实施例2的结构示意图。
具体实施例方式
参见图1。在这种原有的齿轮变速机构中，共有五根定位轴11、12、13、14、15，各装有一个双联齿轮110、120、130、140、150，双联齿轮110的B端110B与120的A端120A啮合，120B与130A啮合，130B与140A啮合，140B与150A啮合，齿轮传动从110传到120，再到130，140，150，达到多级减速的目的。本例中，每个双联齿轮AB端的齿数比都是1∶3，这样经过五个齿轮的四次传动，其变速比可达到1∶81。从图中可以看出，其占用空间较大。
参见图2。本实施例的齿轮变速机构仅有两根定位轴21、22，定位轴21上重叠地装有5个双联齿轮210、211、212、213、214，定位轴22上重叠地装有5个双联齿轮220、221、222、223、224，两组齿轮交错啮合，也就是说，210B与220A啮合，220B与211A啮合，211B与221A啮合，221B与212A啮合，212B与222A啮合，222B与213A啮合，213B与223A啮合，223B与214A啮合，214B与224A啮合，达到多级变速的目的。从中可以看出，齿轮的传动是在两个定位轴间往复传递的，轴21上的齿轮传到22，再传到21，再传到22...如此往复。本实施例中，每个双联齿轮AB端的齿数比同样都是1∶3，经过十个齿轮的九次传动，其变速比可达到1∶19683，本例的传动比远远大于传统方式，而体积相当小巧。并且本例中只要保证定位轴21、22的精度，就保证了所有齿轮的精度，也就是说整个传动过程仅产生一次精度误差，可得到较高的传动效率。
参见图3。本实施例的齿轮变速机构有四根定位轴31、32、33、34，定位轴31上装有两个双联齿轮310、311，32上装有两个双联齿轮320、321，33上装有两个双联齿轮330、331，34上装有两个双联齿轮340、341，310A与321B啮合，321A与311B啮合，311A与320B啮合，320A与331B啮合，331A与340B啮合，340A与330B啮合，330A与341B啮合，齿轮传动是从31到32，再到33，再到34，经过八个齿轮的七次传动，达到变速的目的。本例中，各个双联齿轮AB端的齿数比是不同的，通过改变的齿数比，可以精确地设计出所需的传动比。
本发明并不限于实施例1、2的方式，在不同场合，不同的变速比及空间要求下，可设计出多种多样的组合形式，来达到本发明的发明目的。
权利要求
1.一种多级齿轮传动的方法，至少有两个上下齿数不同的双联齿轮安装在同一根定位轴上，齿轮的运动间接地传递到同轴的齿轮上。
2.如权利要求1所述的多级齿轮传动的方法，其特征在于多个上下齿数不同的双联齿轮按其传动次序，相间地安装在两根定位轴上，两组齿轮交错啮合，齿轮的运动在两个定位轴间往复传递。
3.如权利要求2所述的多级齿轮传动的方法，其特征在于所有的双联齿轮按其传动次序，相间地安装在两根定位轴上，两组齿轮交错啮合，齿轮的运动在两个定位轴间往复传递。
4.齿轮变速机构，包括若干个上下齿数不同的双联齿轮，双联齿轮安装在定位轴上，其特征在于至少一根定位轴上安装有至少两个的双联齿轮。
5.如权利要求4所述的齿轮变速机构，其特征在于它包括两根定位轴，两根定位轴上各装有若干个双联齿轮，两组齿轮交错啮合。
6.如权利要求5所述的齿轮变速机构，其特征在于它仅有两根定位轴，两根定位轴上各装有若干个双联齿轮，两组齿轮交错啮合。
全文摘要
本发明公开了一种多级齿轮传动的方法，以及用齿轮传动实现变速的齿轮变速机构。传动方法是至少有两个上下齿数不同的双联齿轮安装在同一根定位轴上，齿轮的运动间接地传递到同轴的齿轮上，最佳方案是所有的双联齿轮按其传动次序，相间地安装在两根定位轴上，两组齿轮交错啮合，齿轮的运动在两个定位轴间往复传递。齿轮变速机构有两根定位轴，两根定位轴上各装有若干个双联齿轮，两组齿轮交错啮合。采用本发明后，齿轮传动占用空间较小、精度较高。
文档编号F16H3/093GK1540185SQ0312796
公开日2004年10月27日 申请日期2003年4月26日 优先权日2003年4月26日
发明者陆文梅 申请人:陆文梅