本发明涉及传动设备技术领域，特别地涉及一种弧齿锥齿轮换向机构。
背景技术：
减速机在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，减速机是一种相对精密的机械，减速机具有减速及增加转矩功能，常用作原动件与工作机之间的减速传动装置，在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。随着科技的发展，各种机械设备对减速传动装置的要求也越来越高，但是目前的减速机通常存在传递扭矩小、无法在多个方向上进行输出的缺点。
技术实现要素：
本发明提供一种弧齿锥齿轮换向机构，用以解决现有技术中存在的传递扭矩小、无法在多个方向上进行输出的技术问题。
本发明提供一种弧齿锥齿轮换向机构，包括：
换向器，包括相互平行的第一纵轴和第二纵轴以及分别垂直于所述第一纵轴和所述第二纵轴的横轴，所述第一纵轴与所述第二纵轴通过齿轮机构相连，所述第一纵轴与电机相连；以及
减速机，包括与所述第二纵轴通过齿轮相连的输入轴以及与所述输入轴垂直的输出轴。
在一个实施方式中，所述齿轮机构包括设置在所述第一纵轴上的第一弧齿锥齿轮、设置在所述第二纵轴上的第二弧齿锥齿轮以及设置在所述横轴上的第三弧齿锥齿轮；
所述第三弧齿锥齿轮分别与所述第一弧齿锥齿轮和所述第二弧齿锥齿轮相互啮合。
在一个实施方式中，所述第一纵轴与所述第一弧齿锥齿轮一体设置，所述第二纵轴与所述第二弧齿锥齿轮一体设置。
在一个实施方式中，所述减速机还包括通过齿轮连接的第一传动轴和第二传动轴，所述第一传动轴与所述输入轴平行且相连，所述第二传动轴与所述输出轴平行且相连。
在一个实施方式中，所述第一传动轴上设置有第一传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述输入轴上的输入齿轮相互啮合。
在一个实施方式中，所述第一传动轴上还一体设置有第二传动齿轮，所述第二传动齿轮与所述第二传动轴上的第三传动齿轮相互啮合；
所述第二传动齿轮和所述第三传动齿轮均为弧齿锥齿轮。
在一个实施方式中，所述第二传动轴上还一体设置有第四传动齿轮，所述第四传动齿轮与所述输出轴上的输出齿轮相互啮合。
在一个实施方式中，所述换向器还包括第一壳体，所述第一纵轴通过输入法兰固定于所述第一壳体上，所述横轴通过输出法兰固定于所述第一壳体上。
在一个实施方式中，所述减速机还包括第二壳体，所述第一壳体上一体设置有连接法兰，所述连接法兰与所述第二壳体的端部固定连接。
在一个实施方式中，所述第一纵轴、所述第二纵轴、所述横轴、所述输入轴以及所述输出轴上均设置有密封件。
与现有技术相比，本发明的优点在于，通过换向器中的齿轮机构以及减速箱，能够实现双极减速、增大扭矩的目的；另外通过将换向器的第二纵轴与减速机的输入轴相连，能实现三个方向上的输出，即在横轴的两端以及与减速机相连的第二纵轴进行输出，在进行输出时，其中，横轴的转动方向和第二纵轴的转动方向相同，并且均与第一纵轴的转动方向相反，即可实现在多个方向上进行输出的功能。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。
图1是本发明的一个实施例中弧齿锥齿轮换向机构的结构示意图；
图2是本发明的另一个实施例中弧齿锥齿轮换向机构的结构示意图；
图3是图1所示换向器的结构示意图；
图4是图1所示减速机的正视图；
图5是图1所示减速机的侧视图；
图6是图2所示的-第一弧齿锥齿轮的结构示意图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
附图标记：
1-换向器；2-减速机；3-齿轮机构；
4-输入法兰；5-输出法兰；6-连接法兰；
7-密封件；11-第一纵轴；12-第二纵轴；
13-横轴；14-第一壳体；21-输入轴；
22-输出轴；23-第一传动轴；24-第二传动轴；
25-第二壳体；31-第一弧齿锥齿轮；32-第二弧齿锥齿轮；
33-第三弧齿锥齿轮；211-输入齿轮；221-输出齿轮；
231-第一传动齿轮；232-第二传动齿轮；241-第三传动齿轮；
242-第四传动齿轮。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明提供一种弧齿锥齿轮换向机构，包括换向器1和减速机2。其中，换向器1包括互相平行的第一纵轴11和第二纵轴12以及分别与第一纵轴11和第二纵轴12垂直的横轴13，第一纵轴11与电机相连，第一纵轴11与第二纵轴12相互平行；减速机2包括与第二纵轴12通过齿轮相连的输入轴21以及与输入轴21垂直的输出轴22。通过将换向器1与减速机2相连，能够实现双极减速、增大扭矩的目的。
此外，通过换向器1和减速机2相连，能够实现三个方向上的输入，即在第一纵轴11上进行输入，在横轴12的两个方向上以及与减速机2相连的第二纵轴13输出，并且横轴13的转动方向和第二纵轴12的转动方向相同，并且均与第一纵轴11的转动方向相反，如图3所示，例如第一纵轴11的转动方向为顺时针方向，那么横轴13的转动方向为逆时针方向，第二纵轴12的的转动方向为逆时针方向，即可实现换向的功能。
在本发明的另一个实施例中，如图2所示，横轴13为空心轴。即换向器1的工作模式为双纵轴，即第一纵轴11输入，第二纵轴12输出。
在本发明的一个实施例中，齿轮机构3包括设置在第一纵轴11上的第一弧齿锥齿轮31、设置在第二纵轴12上的第二弧齿锥齿轮32以及设置在横轴13上的第三弧齿锥齿轮33；第三弧齿锥齿轮33分别与第一弧齿锥齿轮31以及第二弧齿锥齿轮32相互啮合。
具体地，齿轮机构3的传动比为1、1.5、2、2.5或3。
以第一弧齿锥齿轮31为例进行说明。
如图6所示，第一弧齿锥齿轮31包括若干均匀分布弧形齿牙312的锥齿轮体311，每个弧形齿牙312的两端分别设有倒角面。锥齿轮体311远离弧形齿牙312的一端外侧设有朝下向内延伸的锥形面313，锥形面能够缩小安装空间，使齿轮的结构更加紧凑。
在锥齿轮体311轴向中心设有中心孔314，中心孔314两端分别设有倒角；在中心孔314内位于远离弧形齿牙312的一端孔口处设有环形台阶315，环形台阶315上设有定位结构。其中，定位结构包括设置在环形台阶31侧壁上的内花键316，内花键316的表面粗糙度为ra0.8，且齿数为八齿。通过定位结构使齿轮固定牢靠，不易产生周向转动。
在本发明的一个实施例中，如图4和5所示，减速机2还包括通过齿轮连接的第一传动轴23和第二传动轴24，第一传动轴23与输入轴21平行且相连，第二传动轴24与输出轴22平行且相连。
具体来说，第一传动轴23上设置有第一传动齿轮231，第一传动齿轮231与输入轴21上的输入齿轮211相互啮合。
第一传动轴23上还一体设置有第二传动齿轮232，第二传动齿轮232与第二传动轴24上的第三传动齿轮241相互啮合；
第二传动齿轮232和第三传动齿轮241均为弧齿锥齿轮。
第二传动轴24上还一体设置有第四传动齿轮242，第四传动齿轮242与输出轴22上的输出齿轮221相互啮合。
换向器1还包括第一壳体14，第一纵轴11通过输入法兰4固定于第一壳体14上，横轴13通过输出法兰5固定于第一壳体14上。
减速机2还包括第二壳体25，第一壳体14上一体设置有连接法兰6，连接法兰6与第二壳体25的端部固定连接。
进一步地，第二纵轴11与连接法兰6内部的鼓形齿花键套形成花键连接，能不同程度地适应安装误差，改善工作中的轴变形问题，使传动更加平稳；输入轴21与连接法兰6之间设置有深沟球轴承。其中，深沟球轴承为两组，分别为安装输入轴21的前轴承和后轴承。
在本发明的一个实施例中，第一纵轴11、第二纵轴12、横轴13、输入轴21以及输出轴22上均设置有密封件7。例如，密封件7为油封，能够防止第一壳体14或/和第二壳体25发生漏油现象。此外，为防止齿轮传动时发生轴向窜动，在靠近油封的轴承端面上设置有孔用卡簧。
在本发明的一个实施例中，第一壳体14或/和第二壳体25中设置有湿度传感器，能够对壳体内部的湿度进行监控。
在本发明的一个实施例中，第一壳体14或/和第二壳体25的内壁上涂有隔热涂层，所述隔热涂层为气凝胶涂层(图中未示出)。该隔热涂层能够保证冷却介质和壳体内部进行热量交换，减少资源浪费。
第二壳体25上靠近输出轴22的一侧设置有端盖，便于安装和维修；此外，该端盖上还设有放油螺塞和紫铜垫圈，端盖通过外六角螺栓和弹簧垫圈固定在第二壳体25的底部。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。