[发明专利]变位混合锥齿差速减速法

权利要求书

1.一种变位混合锥齿差速减速法，包括固定筒部件、行星支架部件、基准侧混合锥齿轮部件、对比侧混合锥齿轮部件；固定筒部件包括固定筒(27)、变向锥齿轮(22)、轴承压盖(23)、键条一(24)、输入轴一(25)、轴承五(26)，行星支架部件包括输出轴(17)、行星支架(37)、行星轴(38)、轴套三(39)、行星锥齿轮(40)，基准侧混合锥齿轮部件包括轴承三(28)、端盖一(29)、键条二(30)、输入轴二(31)、输入齿轮二(32)、轴承一(33)、轴套一(34)、混合锥齿轮一(35)、混合锥齿轮三(36)，对比侧混合锥齿轮部件包括混合锥齿轮四(14)、混合锥齿轮二(15)、轴承二(16)、轴套二(18)、端盖二(20)、轴承四(21)，行星支架部件安装在固定筒部件内腔，基准侧混合锥齿轮部件安装在固定筒部件轴向右端，由固定筒部件、行星支架部件、基准侧混合锥齿轮部件组成通用部件，对比侧混合锥齿轮部件安装在固定筒部件轴向左端，由通用部件、对比侧混合锥齿轮部件组成混合锥齿差速减速器；其特征在于：所述减速法还包括对比侧变位混合锥齿轮部件、对比侧变位直连锥齿轮部件；对比侧变位混合锥齿轮部件包括变位混合锥齿轮(47)、混合锥齿轮五(48)、轴承六(49)、轴套四(50)、端盖三(51)、轴承七(52)、偏心环一(53)，对比侧变位混合锥齿轮部件安装在固定筒部件轴向左端，由通用部件、对比侧变位混合锥齿轮部件组成变位混合锥齿差速减速器；对比侧变位直连锥齿轮部件包括变位直连锥齿轮(55)、直连锥齿轮(56)、轴承八(57)、轴套五(58)、端盖四(59)、轴承九(60)、偏心环二(61)，对比侧变位直连锥齿轮部件安装在固定筒部件轴向左端，由通用部件、对比侧变位直连锥齿轮部件组成变位直连锥齿差速减速器；所述减速法采用改变锥齿轮分度圆锥角使一个锥齿轮能够分别与两个齿数不相等的锥齿轮啮合，利用两个齿数不相等锥齿轮之间的轴线偏心距离调节减速器内齿轮与外齿轮之间的啮合偏心距离，增加减速器传动比范围；

混合锥齿差速减速器的混合锥齿轮三(36)通过轴承三(28)安装在固定筒(27)的内腔右段(44)中，混合锥齿轮四(14)通过轴承四(21)安装在固定筒(27)的内腔左段(42)中，混合锥齿轮三(36)、混合锥齿轮四(14)与固定筒(27)内腔同轴，固定筒(27)的内腔中段(43)有垂直于固定筒轴线(67)的固定台轴孔，变向锥齿轮(22)通过轴承五(26)安装在固定筒(27)径向内侧的固定台轴孔中，轴承压盖(23)安装在固定筒(27)径向外侧的固定台轴孔中，输入轴一(25)通过键条一(24)与变向锥齿轮(22)连接在一起，混合锥齿轮一(35)、混合锥齿轮二(15)与输出轴(17)同轴，混合锥齿轮一(35)通过轴套一(34)安装在输出轴(17)靠近右端径向外侧，输出轴(17)右端轴颈通过轴承一(33)安装在端盖一(29)的轴承孔一中，混合锥齿轮二(15)通过轴套二(18)安装在输出轴(17)靠近左端径向外侧，输出轴(17)左端轴颈通过轴承二(16)安装在端盖二(20)的轴承孔二中，输出轴(17)左端轴头穿过轴承孔二位于端盖二(20)的轴向外侧，输出轴(17)轴向中间外表面均布若干个径向的固定轴孔；行星支架(37)呈环形，行星支架(37)径向内表面均布若干个支架安装平面，每一个支架安装平面中心有一个支架固定轴孔，若干个行星锥齿轮(40)安装在行星支架(37)内腔中，行星轴(38)穿过行星锥齿轮(40)径向内侧的轴套三(39)，行星轴(38)一端安装在行星支架(37)的支架固定轴孔中，行星轴(38)另一端安装在输出轴(17)的固定轴孔中，使行星锥齿轮(40)能够围绕行星轴轴线(70)旋转，行星锥齿轮(40)数量低于三个时，行星支架部件还包括至少一个定位销(19)，定位销(19)一端安装在行星支架(37)的支架固定轴孔中，定位销(19)另一端安装在输出轴(17)的固定轴孔中；

混合锥齿轮一(35)、混合锥齿轮二(15)、混合锥齿轮三(36)、混合锥齿轮四(14)分别有一个圆柱形轮齿和一个圆锥形轮齿，并且该圆柱形轮齿和圆锥形轮齿同轴，混合锥齿轮一(35)的内侧轮齿一是圆锥形轮齿，混合锥齿轮一(35)的外侧轮齿一是圆柱形轮齿，混合锥齿轮二(15)的内侧轮齿二是圆锥形轮齿，混合锥齿轮二(15)的外侧轮齿二是圆柱形轮齿，混合锥齿轮三(36)的内侧轮齿三是圆柱形轮齿，并且内侧轮齿三是内齿轮，混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三是圆锥形轮齿，混合锥齿轮四(14)的内侧轮齿四是圆柱形轮齿，并且内侧轮齿四是内齿轮，混合锥齿轮四(14)的外侧轮齿四是圆锥形轮齿；

混合锥齿轮四(14)的外侧轮齿四齿数与混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三齿数相等，混合锥齿轮二(15)的内侧轮齿二齿数与混合锥齿轮一(35)的内侧轮齿一齿数相等，变向锥齿轮(22)分别与混合锥齿轮四(14)的外侧轮齿四和混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三啮合，行星锥齿轮(40)分别与混合锥齿轮二(15)的内侧轮齿二和混合锥齿轮一(35)的内侧轮齿一啮合；

混合锥齿轮二(15)的外侧轮齿二齿数与混合锥齿轮一(35)的外侧轮齿一齿数是少齿差对应关系，外侧轮齿二齿数与外侧轮齿一齿数之差定义为少齿差一，混合锥齿轮四(14)的内侧轮齿四齿数与混合锥齿轮三(36)的内侧轮齿三齿数是少齿差对应关系，内侧轮齿四齿数与内侧轮齿三齿数之差定义为少齿差二，混合锥齿轮一(35)的外侧轮齿一与混合锥齿轮三(36)的内侧轮齿三啮合，混合锥齿轮一(35)轴线与混合锥齿轮三(36)轴线之间有啮合偏心距离一，混合锥齿轮二(15)的外侧轮齿二与混合锥齿轮四(14)的内侧轮齿四啮合，混合锥齿轮二(15)轴线与混合锥齿轮四(14)轴线之间有啮合偏心距离二；

混合锥齿轮一(35)的外侧轮齿一与混合锥齿轮三(36)的内侧轮齿三的模数是模数一，混合锥齿轮三(36)的内侧轮齿三齿数与混合锥齿轮一(35)的外侧轮齿一齿数之差定义为偏心距离齿差一，啮合偏心距离一等于偏心距离齿差一与模数一乘积的一半；混合锥齿轮二(15)的外侧轮齿二与混合锥齿轮四(14)的内侧轮齿四的模数是模数二，混合锥齿轮四(14)的内侧轮齿四齿数与混合锥齿轮二(15)的外侧轮齿二齿数之差定义为偏心距离齿差二，啮合偏心距离二等于偏心距离齿差二与模数二乘积的一半；

若混合锥齿轮一(35)轴线在混合锥齿轮三(36)轴线下侧，以及混合锥齿轮二(15)轴线在混合锥齿轮四(14)轴线下侧，对比侧混合锥齿轮部件的啮合偏心距离二等于基准侧混合锥齿轮部件的啮合偏心距离一，并且啮合偏心距离二等于输出轴轴线(68)与固定筒轴线(67)之间的偏心距离，满足混合锥齿轮一(35)、混合锥齿轮二(15)与输出轴(17)同轴的装配条件；

输入齿轮二(32)通过键条二(30)与输入轴二(31)连接在一起，输入齿轮二(32)是圆柱形轮齿，输入齿轮二(32)与混合锥齿轮三(36)的内侧轮齿三啮合，输入轴二(31)右端轴头穿过端盖一(29)的输入轴孔位于端盖一(29)的轴向外侧，输入轴二(31)轴线与输出轴轴线(68)平行；

混合锥齿差速减速器运行时，由原动机驱动输入轴一(25)旋转，或者由原动机驱动输入轴二(31)旋转，若由原动机驱动输入轴一(25)沿着变向锥齿轮旋转方向(63)旋转时，输入轴一(25)通过变向锥齿轮(22)分别驱动混合锥齿轮三(36)和混合锥齿轮四(14)旋转，则混合锥齿轮四旋转方向(46)与混合锥齿轮三旋转方向(66)相反，混合锥齿轮四(14)旋转速度与混合锥齿轮三(36)旋转速度相等，混合锥齿轮三(36)驱动混合锥齿轮一(35)同方向旋转，混合锥齿轮四(14)驱动混合锥齿轮二(15)同方向旋转，混合锥齿轮二旋转方向(76)与混合锥齿轮一旋转方向(73)相反，少齿差一和少齿差二的因素使混合锥齿轮二(15)旋转速度与混合锥齿轮一(35)旋转速度不相等，并且混合锥齿轮二(15)旋转速度与混合锥齿轮一(35)旋转速度之差小，混合锥齿轮二(15)和混合锥齿轮一(35)共同驱动行星锥齿轮(40)旋转，行星锥齿轮(40)在围绕行星轴轴线(70)自转的同时，行星锥齿轮(40)还会围绕输出轴轴线(68)公转，行星锥齿轮(40)驱动行星支架(37)低转速旋转，行星支架(37)旋转速度等于混合锥齿轮二(15)旋转速度与混合锥齿轮一(35)旋转速度之差的一半，行星支架(37)通过行星轴(38)驱动输出轴(17)低转速同向旋转；

在对比侧混合锥齿轮部件的啮合偏心距离二等于基准侧混合锥齿轮部件的啮合偏心距离一的前提下，改变偏心距离齿差二、模数二，或者改变偏心距离齿差一、模数一，能够改变混合锥齿轮二(15)旋转速度与混合锥齿轮一(35)旋转速度之差，最终改变混合锥齿差速减速器传动比；

由对比侧变位混合锥齿轮部件替代混合锥齿差速减速器中的对比侧混合锥齿轮部件组成变位混合锥齿差速减速器；变位混合锥齿轮(47)通过轴承七(52)安装在偏心环一(53)内腔中，偏心环一(53)安装在固定筒(27)的内腔左段(42)中，固定销(54)一端安装在固定筒(27)的固定销孔一(41)中，固定销(54)另一端安装在偏心环一(53)的固定销孔二(78)中，变位混合锥齿轮(47)与固定筒(27)内腔不同轴，混合锥齿轮五(48)通过轴套四(50)安装在输出轴(17)靠近左端径向外侧，输出轴(17)左端轴颈通过轴承六(49)安装在端盖三(51)的轴承孔三中，输出轴(17)左端轴头穿过轴承孔三位于端盖三(51)的轴向外侧；

混合锥齿轮五(48)、变位混合锥齿轮(47)分别有一个圆柱形轮齿和一个圆锥形轮齿，并且该圆柱形轮齿和圆锥形轮齿同轴，混合锥齿轮五(48)的内侧轮齿五是圆锥形轮齿，混合锥齿轮五(48)的外侧轮齿五是圆柱形轮齿，变位混合锥齿轮(47)的内侧轮齿六是圆柱形轮齿，并且内侧轮齿六是内齿轮，变位混合锥齿轮(47)的外侧轮齿六是圆锥形轮齿；

变位混合锥齿轮(47)的外侧轮齿六齿数与混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三齿数不相等，变向锥齿轮(22)分别与变位混合锥齿轮(47)的外侧轮齿六和混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三啮合，变向锥齿轮(22)分度圆锥角和混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三分度圆锥角按照锥齿轮标准规定的方法取值，使变位混合锥齿轮(47)的外侧轮齿六分度圆锥角等于混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三分度圆锥角；若变位混合锥齿轮(47)的外侧轮齿六齿数小于混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三齿数，则变位混合锥齿轮(47)轴线在混合锥齿轮三(36)轴线上侧；

变向锥齿轮(22)和混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三以及变位混合锥齿轮(47)的外侧轮齿六的模数是模数三，混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三齿数与变位混合锥齿轮(47)的外侧轮齿六齿数之差定义为偏心距离齿差三，混合锥齿轮三(36)轴线与变位混合锥齿轮(47)轴线之间的轴线偏心距离三等于偏心距离齿差三与模数三乘积的一半；

混合锥齿轮五(48)的内侧轮齿五齿数与混合锥齿轮一(35)的内侧轮齿一齿数相等，行星锥齿轮(40)分别与混合锥齿轮五(48)的内侧轮齿五和混合锥齿轮一(35)的内侧轮齿一啮合；变位混合锥齿轮(47)的内侧轮齿六齿数与混合锥齿轮三(36)的内侧轮齿三齿数之差大，内侧轮齿六齿数与内侧轮齿三齿数不是少齿差对应关系，混合锥齿轮五(48)的外侧轮齿五齿数与混合锥齿轮一(35)的外侧轮齿一齿数之差大，外侧轮齿五齿数与外侧轮齿一齿数不是少齿差对应关系；

变位混合锥齿轮(47)的内侧轮齿六与混合锥齿轮五(48)的外侧轮齿五啮合，变位混合锥齿轮(47)的内侧轮齿六和混合锥齿轮五(48)的外侧轮齿五的模数是模数四，变位混合锥齿轮(47)的内侧轮齿六齿数与混合锥齿轮五(48)的外侧轮齿五齿数之差定义为偏心距离齿差四，混合锥齿轮五(48)轴线与变位混合锥齿轮(47)轴线之间有啮合偏心距离三，啮合偏心距离三等于偏心距离齿差四与模数四乘积的一半；

若啮合偏心距离三大于啮合偏心距离一，则混合锥齿轮五(48)轴线在混合锥齿轮三(36)轴线下侧，啮合偏心距离三与轴线偏心距离三之差是对比侧变位混合锥齿轮部件的综合偏心距离三，综合偏心距离三等于基准侧混合锥齿轮部件的啮合偏心距离一，并且综合偏心距离三等于输出轴轴线(68)与固定筒轴线(67)之间的偏心距离，满足混合锥齿轮一(35)、混合锥齿轮五(48)与输出轴(17)同轴的装配条件；

变位混合锥齿差速减速器运行时，若变位混合锥齿差速减速器和混合锥齿差速减速器分别由输入轴一(25)输入相同转速时，在混合锥齿差速减速器中，混合锥齿轮四(14)的外侧轮齿四齿数与混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三齿数相等，则混合锥齿轮四(14)旋转速度等于混合锥齿轮三(36)旋转速度，由于少齿差一和少齿差二对应关系，使混合锥齿轮二(15)旋转速度与混合锥齿轮一(35)旋转速度之差小，所以混合锥齿差速减速器的传动比大；在变位混合锥齿差速减速器中，变位混合锥齿轮(47)的外侧轮齿六齿数小于混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三齿数，则变位混合锥齿轮(47)旋转速度大于混合锥齿轮三(36)旋转速度，转矩从变位混合锥齿轮(47)至混合锥齿轮五(48)之间是加速传动，啮合偏心距离三大于啮合偏心距离一，若模数四等于模数一，则偏心距离齿差四大于偏心距离齿差一，变位混合锥齿轮(47)至混合锥齿轮五(48)之间的传动比小于混合锥齿轮三(36)至混合锥齿轮一(35)之间的传动比，使混合锥齿轮五(48)旋转速度与混合锥齿轮一(35)旋转速度之差大，所以变位混合锥齿差速减速器的传动比小；

在对比侧变位混合锥齿轮部件的综合偏心距离三等于基准侧混合锥齿轮部件的啮合偏心距离一的前提下，改变偏心距离齿差三、模数三，或者改变偏心距离齿差四、模数四，或者改变偏心距离齿差一、模数一，能够改变混合锥齿轮五(48)旋转速度与混合锥齿轮一(35)旋转速度之差，最终改变变位混合锥齿差速减速器传动比；

由对比侧变位直连锥齿轮部件替代混合锥齿差速减速器中的对比侧混合锥齿轮部件组成变位直连锥齿差速减速器，在变位直连锥齿差速减速器中的行星支架部件和基准侧混合锥齿轮部件安装角度沿着固定筒轴线(67)旋转一百八十度，其混合锥齿轮一(35)轴线在混合锥齿轮三(36)轴线上侧；变位直连锥齿轮(55)通过轴承九(60)安装在偏心环二(61)内腔中，偏心环二(61)安装在固定筒(27)的内腔左段(42)中，固定销(54)一端安装在固定筒(27)的固定销孔一(41)中，固定销(54)另一端安装在偏心环二(61)的固定销孔二(78)中，变位直连锥齿轮(55)与固定筒(27)内腔不同轴，直连锥齿轮(56)通过轴套五(58)安装在输出轴(17)靠近左端径向外侧，输出轴(17)左端轴颈通过轴承八(57)安装在端盖四(59)的轴承孔四中，输出轴(17)左端轴头穿过轴承孔四位于端盖四(59)的轴向外侧；

直连锥齿轮(56)轴向内侧一端的内侧轮齿七是圆锥形轮齿，直连锥齿轮(56)轴向另一端是外花键，内侧轮齿七与外花键同轴，变位直连锥齿轮(55)径向外侧的外侧轮齿八是圆锥形轮齿，变位直连锥齿轮(55)径向内侧是内花键，外侧轮齿八与内花键同轴；

变位直连锥齿轮(55)的外侧轮齿八齿数与混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三齿数不相等，变向锥齿轮(22)分别与变位直连锥齿轮(55)的外侧轮齿八和混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三啮合，变向锥齿轮(22)分度圆锥角和混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三分度圆锥角按照锥齿轮标准规定的方法取值，使变位直连锥齿轮(55)的外侧轮齿八分度圆锥角等于混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三分度圆锥角；若变位直连锥齿轮(55)的外侧轮齿八齿数小于混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三齿数，则变位直连锥齿轮(55)轴线在混合锥齿轮三(36)轴线上侧；

变向锥齿轮(22)和混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三以及变位直连锥齿轮(55)的外侧轮齿八的模数是模数三，混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三齿数与变位直连锥齿轮(55)的外侧轮齿八齿数之差定义为偏心距离齿差五，混合锥齿轮三(36)轴线与变位直连锥齿轮(55)轴线之间的轴线偏心距离四等于偏心距离齿差五与模数三乘积的一半；

直连锥齿轮(56)的内侧轮齿七齿数与混合锥齿轮一(35)的内侧轮齿一齿数相等，行星锥齿轮(40)分别与直连锥齿轮(56)的内侧轮齿七和混合锥齿轮一(35)的内侧轮齿一啮合；直连锥齿轮(56)的外花键安装在变位直连锥齿轮(55)的内花键中，直连锥齿轮(56)与变位直连锥齿轮(55)同轴，对比侧变位直连锥齿轮部件的综合偏心距离四等于轴线偏心距离四，综合偏心距离四等于基准侧混合锥齿轮部件的啮合偏心距离一，并且综合偏心距离四等于输出轴轴线(68)与固定筒轴线(67)之间的偏心距离，满足混合锥齿轮一(35)、直连锥齿轮(56)与输出轴(17)同轴的装配条件；

变位直连锥齿差速减速器运行时，若变位直连锥齿差速减速器和变位混合锥齿差速减速器分别由输入轴一(25)输入相同转速时，在变位直连锥齿差速减速器中，变位直连锥齿轮(55)的外侧轮齿八齿数小于混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三齿数，则变位直连锥齿轮(55)旋转速度大于混合锥齿轮三(36)旋转速度，直连锥齿轮(56)旋转速度等于变位直连锥齿轮(55)旋转速度，使直连锥齿轮(56)旋转速度与混合锥齿轮一(35)旋转速度之差大，由于转矩从变位直连锥齿轮(55)至直连锥齿轮(56)之间没有加速传动，因此变位直连锥齿差速减速器的直连锥齿轮(56)旋转速度小于变位混合锥齿差速减速器的混合锥齿轮五(48)旋转速度，变位直连锥齿差速减速器的传动比处于混合锥齿差速减速器和变位混合锥齿差速减速器两者之间；

在对比侧变位直连锥齿轮部件的综合偏心距离四等于基准侧混合锥齿轮部件的啮合偏心距离一的前提下，改变偏心距离齿差五、模数三，或者改变偏心距离齿差一、模数一，能够改变直连锥齿轮(56)旋转速度与混合锥齿轮一(35)旋转速度之差，最终改变变位直连锥齿差速减速器传动比。

2.根据权利要求1所述的一种变位混合锥齿差速减速法，其特征在于：在变位混合锥齿差速减速器、变位直连锥齿差速减速器中，用圆柱齿轮D(10)分别替换变向锥齿轮(22)，通用部件的混合锥齿轮三(36)的外侧轮齿三和混合锥齿轮四(14)的外侧轮齿四、对比侧变位混合锥齿轮部件的变位混合锥齿轮(47)的外侧轮齿六、对比侧变位直连锥齿轮部件的变位直连锥齿轮(55)的外侧轮齿八分别由圆锥形轮齿替换为端面轮齿，能够实现一个圆柱齿轮分别与两个齿数不相等的端面齿轮的啮合，并分别组成端面混合锥齿差速减速器、端面直连锥齿差速减速器，增加减速器传动比范围。