一种小型单输入三输出齿轮箱的制作方法
【专利说明】
所属技术领域
[0001]本发明属于机械领域，主要涉及需要多轴驱动机械的传动部件，具体说是一种单输入三轴同步输出的齿轮箱。
【背景技术】
[0002]齿轮减速机是一种传动设备，以其传动精度高，承载能力大，传动平稳，传递效率高，耗能低，噪声低和寿命长等特点，广泛应用于工业产品的传动机构中。
[0003]目前市场上常用的齿轮箱基本都是单输入或者双输入配和单输入或者双输出，主要应用于输出轴要求较少或者输入较多的场合，而当前很多的工业应用场合中，希望通过一个输入而获得几个甚至几十个的输出，同时各输出轴的同步性要求较高，此时，常用的齿轮减速箱就无法满足使用要求了。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种小型的单输入三输出的小型齿轮箱，主要应用于具有同步运动要求的机械传动中。本发明要解决的技术问题是高精度同步要求下的传动，同时满足结构紧凑，重量轻等要求。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]本发明专利包括箱体、动力输入和动力输出等部分，本发明需要实现在一个单动力源输入的情况下输出三个完全同步的运动。为了保证运动传递的精确性和平稳性，同时提供较大的扭矩，因此在动力传递的核心部件上选用弧形齿轮。运动的输入轴垂直于三个输出轴的所构成的平面，为了避免在齿轮传动中若输出轴在同一轴线上则运动反向的问题，所以将三个输出轴布置在同一平面上，各个轴之间成120°夹角，同时各个输出部分的结构进行模块化设计，便于安装和维护。在输入轴齿轮的安装上，将齿轮面朝向动力源的输入方向，这样将齿轮的受力通过轴承传递到箱体上，减少了动力源的受力，同时也可简化输入方向的固定，简化了结构。该齿轮箱各部分采用模块化设计，在保证运动传递要求的前提下对各部分结构进行轻量化、简洁化设计，使整个装置各加小巧精致。
[0007]本发明专利的优点与积极效果为:
[0008]1.传递精度高。本发明专利在传动部件上采用了高精度齿轮进行传动，同时在输出模块和箱体的安装面留有微小的间隙，用于调节齿轮之间的正反行程间隙，同时，通过输出模块的安装螺钉处的弹簧垫圈，一方面为齿轮提供一个预紧力，另一方面给螺栓提供一个预紧力防止在使用过程中发生松动。
[0009]2.模块化。本发明专利采用模块化设计，对于相同的机构部分采用相同的结构，保证了安装的方便性以及各部分的通用性，同时，对各部分主要部件进行模块化处理，保证了整体结构的安装性和可维护性。
[0010]3.小型化。本发明专利在满足传动要求下，对各部分主要部件进行优化设计，使整体尺寸尽量做到最小。
[0011]4.通用性。本发明专利提供三个相差120°的同步输出，根据设备所要求的输出个数要求可采用多个齿轮箱进行组合。增强该齿轮箱在多个设备上的通用性。
[0012]下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。
[0013]图1为本发明专利的外形结构示意图
[0014]图2为本发明专利的整体正视图和俯视图
[0015]图3为本发明专利的内部剖视图
[0016]其中I为动力源安装座，Ia螺纹孔，2为箱体，3为螺钉1，4为弹簧垫圈1，5为垫片1，6为沉头螺钉，7为销钉1，8为固定支架，8a为支架安装孔，8b为支架安装销钉孔，9为输出轴固定件，10为螺钉2，11为弹簧垫圈2，12为垫片1，13为弧形齿轮1，14为传动键1，15为输出轴，16为输出键，17为挡圈1，18为轴承1，19为轴承2，20为销钉2，21为滚针轴承，22为挡圈2，23为传动键2，24为轴承3，25为挡圈3，26为输入轴，26a为轴孔，27为弧形齿轮2，28为挡圈4。
【具体实施方式】
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[0017]下面结合附图对本发明专利做进一步详述:
[0018]如图1所示，本发明是一种单输入三输出的齿轮箱，该齿轮箱包括动力输入端、动力输出端和箱体固定三个部分。
[0019](一 )动力输入端部分
[0020]如图2和图3所示，动力输入端部分用于承接动力源动力的输入和运动的传递。动力源通过螺纹孔(Ia)固定在动力源安装座(I)上，动力源旋转轴通过轴孔(26a)与输入轴(26)相连，通过键将动力传递到输入轴(26)上，带动输入轴(26)转动，输入轴(26)通过滚针轴承(21)与动力源安装座(I)相接触，利用滚针轴承(21)径向负载大的特点，将输入轴(26)上的弯矩很好的传递到动力源安装座(I)上，减小对动力源旋转轴的影响，滚针轴承(21)通过挡圈2(22)限定在输入轴(26)上，防止来回窜动，输入轴(26)通过传动键2(23)带动弧形齿轮2 (27)转动，通过锥齿轮将动力传往输出轴(15)，弧形齿轮2 (27) —端通过输入轴(26)上的轴肩定位，另一端通过轴承3(24)进行轴向限位，轴承3(24)采用角接触球轴承，在轴向和径向均可承受较大的力，轴承3(24)内圈通过挡圈3(25)进行轴向定位，外圈固定在箱体⑵上，将输入端所承受的轴向力传递到箱体⑵上，以增强整个设备的可靠性。在本设计中，弧形齿轮2(27)的齿面对着动力源输入端，可以完全将输入端部分所承受的轴向力通过轴承3(24)传递到箱体(2)上，以免轴向力对动力源造成损害。
[0021](二)动力输出端部分
[0022]如图2和图3所示，动力输入端的弧形齿轮2(27)将动力平均的分配到三个动力输出端的弧形齿轮I (13)上，弧形齿轮I (13)通过传动键I (14)在输出轴(15)上进行轴向固定和传动，通过输出轴(15)上的轴肩进行轴向定位，通过挡圈4(28)进行轴向固定。输出轴(15)通过轴承1(18)和轴承2 (19)固定在输出轴固定件(9)上，轴承1(18)通过挡圈1(17)在输出轴(15)上进行轴向定位，轴承2(19)通过输出轴(15)上的轴肩进行定位，输出键(16)固定在输出轴(15)上留与外部连接。整个动力输出端通过销钉2(200)定位在箱体(2)上，通过螺钉2(10)、弹簧垫圈2(11)和垫片2(12)固定在箱体(2)上。
[0023](三)箱体固定部分
[0024]如图1所示，箱体(2)为整个齿轮箱的固定件，动力源安装座(I)通过销钉1(7)在箱体(2)上进行定位，通过螺钉I (3)、弹簧垫圈I (4)、垫片1(5)和沉头螺钉￠)固定在箱体(2)上，整个箱体(7)外形为正六棱柱，固定支架(8)通过销钉2 (20)定位在箱体(2)上，通过螺钉2(10)、弹簧垫圈2(11)和垫片2(12)固定在箱体(2)的外壁上。整个齿轮箱通过固定支架上(8)的支架安装孔(8a)与外部固定件相连，通过支架安装销钉孔(8b)在外部零件上进行定位。
【主权项】
1.一种小型单输入三输出齿轮箱，包括动力输入端、动力输出端和箱体固定三部分，其特征在于:所述箱体内部设置有单输入的输入部分，以及由单输入分配出三个同步输出的传动装置。
2.按权利要求1所述的一种小型单输入三输出齿轮箱，其特征在于:输入轴(26)通过滚针轴承(21)固定在动力源安装座(I)上，用于承受输入轴径向力，弧形齿轮2 (27)与轴承3(24)的内圈相接触，直接将输入轴(26)的径向力通过轴承3(24)传递到箱体⑵上。
3.按权利要求1所述的一种小型单输入三输出齿轮箱，其特征在于:输出轴(15)通过轴承I (18)和轴承2 (19)固定在输出轴固定件(9)上，所有输出部分组成一个完整模块，最后通过螺钉2 (10)、弹簧垫圈2(11)和垫片2(12)固定在箱体(2)上。
4.按权利要求1所述的一种小型单输入三输出齿轮箱，其特征在于:整个系统采用了一个弧形齿轮2(27)和三个弧形齿轮I (13)，三个弧形齿轮I (13)的旋转轴在同一平面上，并相交于输入轴(26)上的一点，且各旋转轴之间相差120°。
【专利摘要】本发明涉及机械传动领域，具体的说是一种可以将一个动力源转换为三个完全同步的动力输出的传动部件，主要包括动力输入部分、输出部分和箱体三个部分，整个箱体各部分均采用模块化设计，增强各相同部分的通用性和可维护性。本设计在保证传递精度和可靠性的前提下，简化各部分结构，使整个装备更小巧，更轻便。同时本输入和输出采用互补的接口方式，以便可通过多个组合满足大于三个动力输出的场合，而具有很好的适用性。
【IPC分类】F16H57-02, F16H57-023, F16H1-22
【公开号】CN104747691
【申请号】CN201510155573
【发明人】丑武胜, 周怀东, 郑鹏
【申请人】北京航空航天大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月2日