一种差动齿轮减速器的制作方法

本实用新型属于显微成像技术领域，具体涉及一种差动齿轮减速器，用于显微镜焦距的快速调节。

背景技术：

常规显微镜在调节成像焦距时，通常会设计粗调和细调两个旋钮，分别用于目标搜寻和焦平面的精细调节，在对显微镜系统进行自动化设计或改装时，焦距的调节主要采用丝杆和电机来完成。为了保证微调的精细度，对丝杆的螺距、电机的步距角有较高的要求，或者采用压电陶瓷驱动以获得更高的精度。上述方案制造成本高，用于改装时，存在改装难度大的问题。

技术实现要素：

为了有效解决上述问题，本实用新型提出了一种减速器设计方案，采用差动变速技术在一个减速组件内提供两种不同减速比，对应于显微镜调焦旋钮的粗调和细调。解决常规减速器只能提供一种固定减速比所带来的应用不便，实现了在同一场合里根据实际需要不同可产生两种不同的减速效果的目的。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种差动齿轮减速器，包括输出双联齿轮，小传动齿轮，传动支架盖板，输出传动轴，大传动轴，传动支架，主体框架，行星架，太阳齿，行星齿轮轴，主动小齿轮，双联行星齿轮，行星架齿轮，差动大齿轮，电机连接板，主动步进电机和差动步进电机，将传动支架安装在主体框架上，将输出传动轴和大传动轴分别装入内有轴承的传动支架的轴孔内，并将传动支架盖板安装在传动支架上固定两轴，并将输出双联齿轮和小传动齿轮分别与输出传动轴和大传动轴进行紧密安装；将主动步进电机和差动步进电机分别与电机连接板紧固安装后再与主体框架进行紧固连接；再将差动大齿轮与差动步进电机的电机轴进行紧密连接，将行星架齿轮与主动步进电机的电机轴通过轴承进行滚动连接；将主动小齿轮与主动步进电机的电机轴进行紧密连接；主动小齿轮需装在行星架齿轮的上方；再将两个双联行星齿轮分别与两个行星齿轮轴紧密装配后，作为两个整体分组件再通过轴承与行星架齿轮上对应的安装孔进行滚动装配，将太阳齿与穿过行星架中心孔的大传动轴的另一端进行紧密装配后，将行星架与主体框架通过轴承进行连接的同时，也通过行星架上的安装孔与装配双联行星齿轮后的行星齿轮轴进行滚动装配，将各部分连接成一个既有独立运动又有相互配合运动的整体。

其中，让差动步进电机在力矩模式下保持固定不动，从而也让行星架齿轮固定不动并限制了两个双联行星齿轮的公转，只允许双联行星齿轮自转进行运动传递；同时让主动步进电机转动，此时即为一组固定传动比的定轴轮系减速齿轮组；在需要的情况下，取消差动步进电机的力矩模式，给定其相应的相对于主动步进电机的同向转速，则其将带动差动大齿轮和与其配合的行星架齿轮转动，而行星架齿轮则又带动双联行星齿轮围绕太阳齿公转，由于两电机转向相同，则双联行星齿轮的公转转向与主动步进电机转向相反，因此根据差动行星齿轮传动比计算，将极大的改变放大了原有的定轴传动比数值；具体数值需根据差动步进电机和主动步进电机的转速比来调节计算；两电机之间的转速比越大，则终端输出的传动比也越大；同理，如果差动步进电机转向与主动步进电机相反，则原有的定轴轮系的减速比会变小，具体数据同样取决于两电机之间的转速比值。

其中，通过对差动步进电机的转动和停止或者转动方向，来实现最终输出端的传动比值的调节变化，从而实现无级变速的目的。

一种差动齿轮减速器，在一个行星定轴齿轮系中，通过增加一个主动电机和齿轮对原有齿轮系进行组合，通过控制第二个电机的停止或转动包括转动速度的不同，即可变成一个由双电机组成的行星差动齿轮系，用来实现需要的传动比要求，通过结合控制系统也可实现无级变速。

本实用新型的有益效果是，可以在一个行星差动齿轮系内实现多种不同的传动比，以实现在不同场合的应用。极大的扩展了该机构形式的应用范围和场合，也避免了为了适应不同的传动比输出不得不设计不同的传动结构的麻烦。并且在同一个机构里可以据此实现变速控制的目的，也同样可以扩展应用了本机构的整体设备在设计上的灵活性。

附图说明

图1是本实用新型的结构爆炸图；

图2是本实用新型的整体装配图；

图3是行星齿轮轴与行星架齿轮装配位置示意图；

图4是行星齿轮部分局部装配位置示意图。

图中：1.输出双联齿轮，2.小传动齿轮，3.传动支架盖板，4.输出传动轴，5.大传动轴，6. 传动支架，7.主体框架，8.行星架，9.太阳齿，10.行星齿轮轴，11.主动小齿轮，12.双联行星齿轮，13.行星架齿轮，14.差动大齿轮，15.电机连接板，16.主动步进电机，17.差动步进电机。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型一种差动齿轮减速器，包括输出双联齿轮1，小传动齿轮2，传动支架盖板3，输出传动轴4，大传动轴5，传动支架6，主体框架7，行星架8，太阳齿9，行星齿轮轴10，主动小齿轮11，双联行星齿轮12，行星架齿轮13，差动大齿轮14，电机连接板15，主动步进电机16和差动步进电机17，如图2所示，将传动支架6安装在主体框架 7上，将输出传动轴4和大传动轴5分别装入内有轴承的传动支架6的轴孔内，并将传动支架盖板3安装在传动支架6上固定两轴。并将输出双联齿轮1和小传动齿轮2分别与输出传动轴4和大传动轴5进行紧密安装。将主动步进电机16和差动步进电机17分别与电机连接板15紧固安装后再与主体框架7进行紧固连接。再将差动大齿轮14与差动步进电机17的电机轴进行紧密连接，将行星架齿轮13与主动步进电机16的电机轴通过轴承进行滚动连接。将主动小齿轮11与主动步进电机16的电机轴进行紧密连接。主动小齿轮11需装在行星架齿轮13的上方。再将两个双联行星齿轮12分别与两个行星齿轮轴10紧密装配后，作为两个整体分组件再通过轴承与行星架齿轮13上对应的安装孔进行滚动装配，如图3所示。将太阳齿9与穿过行星架8中心孔的大传动轴5的另一端进行紧密装配后，将行星架8与主体框架7通过轴承进行连接的同时，也通过行星架8上的安装孔与装配双联行星齿轮12后的行星齿轮轴10进行滚动装配，将各部分连接成一个既有独立运动又有相互配合运动的整体，如图4所示。

在图2所示的实际运动中，让差动步进电机17在力矩模式下保持固定不动，从而也让行星架齿轮13固定不动并限制了两个双联行星齿轮12的公转，只允许双联行星齿轮12自转进行运动传递。同时让主动步进电机16转动，此时即为一组固定传动比的定轴轮系减速齿轮组。在需要的情况下，取消差动步进电机17的力矩模式，给定其相应的相对于主动步进电机16的同向转速，则其将带动差动大齿轮14和与其配合的行星架齿轮13转动，而行星架齿轮13则又带动双联行星齿轮12围绕太阳齿9公转，由于两电机转向相同，则双联行星齿轮12的公转转向与主动步进电机16转向相反，因此根据差动行星齿轮传动比计算，将极大的改变放大了原有的定轴传动比数值。具体数值需根据差动步进电机17和主动电机16 的转速比来调节计算。两电机之间的转速比越大，则终端输出的传动比也越大。同理，如果差动步进电机17转向与主动步进电机16相反，则原有的定轴轮系的减速比会变小，具体数据同样取决于两电机之间的转速比值。通过以上对差动步进电机17的转动和停止或者转动方向，来实现最终输出端的传动比值的调节变化，从而实现无极变速的目的。

本实用新型不限于以上对实施例的描述，本领域技术人员根据本实用新型揭示的内容，在本实用新型基础上不必经过创造性劳动所进行的改进和修改，都应该在本实用新型的保护范围之内。