本發(fā)明涉及一種減速器，特別涉及一種雙輸入多級變速蝸桿減速器。

背景技術：

蝸桿減速器是減速器的一種主要形式，用于傳遞空間兩交錯軸之間的運動和動力，具有傳動比范圍寬(通常一級傳動比即可達5～100)、結構緊湊、體積小、運動平穩(wěn)、噪聲低等優(yōu)點，因此廣泛應用于航空航天、船舶航海、冶金礦山、石油化工、建筑輕工等領域。隨著科技的發(fā)展和需求的提升，混合動力汽車、礦山冶金、光電風電、船舶航海及軌道交通等領域的主傳動系統(tǒng)提出了雙輸入、多級變速、傳動比大、結構緊湊、功率密度大等要求。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種雙輸入多級變速蝸桿減速器，能夠輸出多種不同的轉速，且傳動比大、結構緊湊、可靠性高，可廣泛用于混合動力汽車、礦山冶金、光電風電、船舶航海及軌道交通等領域的主傳動系統(tǒng)。

本發(fā)明的雙輸入多級變速蝸桿減速器，包括第一輸入機構、第二輸入機構、傳動機構及輸出軸；所述第一輸入機構包括用于與第一驅動器連接的第一蝸桿及與第一蝸桿嚙合傳動的第一蝸輪；所述第二輸入機構包括用于與第二驅動器連接的第二蝸桿及與第二蝸桿嚙合傳動的第二蝸輪；所述傳動機構包括錐齒輪Ⅰ、錐齒輪Ⅱ、錐齒輪Ⅲ、錐齒輪Ⅳ和行星架，所述錐齒輪Ⅰ與錐齒輪Ⅱ左右對稱設置，所述錐齒輪Ⅲ與錐齒輪Ⅳ上下對稱設置，所述錐齒輪Ⅰ與錐齒輪Ⅲ及錐齒輪Ⅳ嚙合傳動，所述錐齒輪Ⅱ與錐齒輪Ⅲ及錐齒輪Ⅳ嚙合傳動，所述行星架設在四個錐齒輪之間并與錐齒輪Ⅲ及錐齒輪Ⅳ同步轉動；所述第一蝸輪與錐齒輪Ⅰ固定連接，所述第二蝸輪與錐齒輪Ⅱ固定連接；所述行星架的中部設有用于固定輸出軸的固定孔，所述錐齒輪Ⅰ、錐齒輪Ⅱ上對應設有用于供輸出軸穿過的過孔Ⅰ、過孔Ⅱ；輸出軸依次穿過過孔Ⅰ、固定孔及過孔Ⅱ并與行星架同步轉動。

進一步，所述錐齒輪Ⅰ的小端設有用于安裝第一蝸輪并對第一蝸輪軸向和徑向定位的臺階端面Ⅰ，所述第一蝸輪外套于臺階端面Ⅰ的階梯軸段后通過定位件Ⅰ固定在錐齒輪Ⅰ上。

進一步，所述錐齒輪Ⅱ的小端設有用于安裝第二蝸輪并對第二蝸輪軸向和徑向定位的臺階端面Ⅱ，所述第二蝸輪外套于臺階端面Ⅱ的階梯軸段后通過定位件Ⅱ固定在錐齒輪Ⅱ上。

進一步，所述行星架包括架體，所述架體上端面向上延伸形成上定位軸，所述架體下端面向下延伸形成下定位軸，所述錐齒輪Ⅲ上設有用于供上定位軸穿過的過孔Ⅲ，所述錐齒輪Ⅳ上設有用于供下定位軸穿過的過孔Ⅳ，所述上定位軸穿過過孔Ⅲ并固定連接，所述下定位軸穿過過孔Ⅳ并固定連接。

進一步，所述過孔Ⅰ及過孔Ⅱ中均設有用于支撐輸出軸的第一支撐軸承組，所述過孔Ⅲ中設有用于支撐上定位軸的第二支撐軸承組，所述過孔Ⅳ中設有用于支撐下定位軸的第三支撐軸承組，所述第一支撐軸承組、第二支撐軸承組及第三支撐軸承組均采用兩個背對背形式安裝的角接觸軸承。

進一步，該減速器還包括用于容置傳動機構的箱體，所述箱體一體成型形成軸座Ⅰ及軸座Ⅱ，所述輸出軸通過軸承Ⅰ轉動配合穿過軸座Ⅰ，所述第一蝸桿、第二蝸桿均通過軸承Ⅱ轉動配合穿過對應的軸座Ⅱ。

進一步，所述角接觸軸承、軸承Ⅰ及軸承Ⅱ均為圓錐滾子軸承結構或者角接觸球軸承結構。

進一步，所述箱體上設有窺視口，通過第一螺栓和密封墊片將蓋板固定在箱體上覆蓋窺視口；所述蓋板設有排氣孔，排氣孔上安裝有第二螺栓并通過螺母連接固定。

進一步，所述軸座Ⅰ及軸座Ⅱ上均以可拆卸方式連接有軸蓋，所述軸蓋上一體成型形成用于對應壓緊軸承Ⅰ外圈或軸承Ⅱ外圈的壓環(huán)。

進一步，所述第一蝸桿及第二蝸桿平行設置，且所述第一蝸桿、第二蝸桿與輸出軸呈異面垂直關系。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明的雙輸入多級變速蝸桿減速器，第一驅動器連接第一蝸桿，第二驅動器連接第二蝸桿，依據(jù)兩驅動器各自不同的正轉、反轉及停止狀態(tài)，通過錐齒輪差動輪系結構的傳動機構傳動至輸出軸后，能夠輸出多種不同的轉速，且以蝸桿蝸輪作為動力輸入構件，行星架作為動力輸出構件，其傳動比大、結構緊湊、可靠性高，可廣泛用于混合動力汽車、礦山冶金、光電風電、船舶航海及軌道交通等領域的主傳動系統(tǒng)。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述：

圖1為本發(fā)明的傳動原理圖；

圖2為本發(fā)明的立體結構示意圖；

圖3為本發(fā)明的全剖視圖。

具體實施方式

圖1為本發(fā)明的傳動原理圖，圖2為本發(fā)明的立體結構示意圖，圖3為本發(fā)明的全剖視圖，如圖所示：本發(fā)明的雙輸入多級變速蝸桿減速器，包括第一輸入機構、第二輸入機構、傳動機構及輸出軸40；所述第一輸入機構包括用于與第一驅動器(圖中未示出)連接的第一蝸桿11及與第一蝸桿11嚙合傳動的第一蝸輪12；所述第二輸入機構包括用于與第二驅動器(圖中未示出)連接的第二蝸桿21及與第二蝸桿21嚙合傳動的第二蝸輪22；所述傳動機構包括錐齒輪Ⅰ31、錐齒輪Ⅱ32、錐齒輪Ⅲ33、錐齒輪Ⅳ34和行星架35，所述錐齒輪Ⅰ31與錐齒輪Ⅱ32左右對稱設置，所述錐齒輪Ⅲ33與錐齒輪Ⅳ34上下對稱設置，所述錐齒輪Ⅰ31與錐齒輪Ⅲ33及錐齒輪Ⅳ34嚙合傳動，所述錐齒輪Ⅱ32與錐齒輪Ⅲ33及錐齒輪Ⅳ34嚙合傳動，所述行星架35設在四個錐齒輪之間并與錐齒輪Ⅲ33及錐齒輪Ⅳ34同步轉動；所述第一蝸輪12與錐齒輪Ⅰ31固定連接，所述第二蝸輪22與錐齒輪Ⅱ32固定連接；所述行星架35的中部設有用于固定輸出軸40的固定孔35a，所述錐齒輪Ⅰ31、錐齒輪Ⅱ32上對應設有用于供輸出軸40穿過的過孔Ⅰ31a、過孔Ⅱ32a；輸出軸40依次穿過過孔Ⅰ31a、固定孔35a及過孔Ⅱ32a并與行星架35同步轉動；第一驅動器、第二驅動器可為電機或者內燃機結構，只要能作為動力源即可；錐齒輪Ⅰ31與錐齒輪Ⅱ32的結構相同，錐齒輪Ⅲ33與錐齒輪Ⅳ34的結構相同；左、右、上、下均以圖3所示方向為準；輸出軸40的中心線與行星架35的中心線重合；第一蝸輪12、第二蝸輪22均采用單頭大速比設計，具有自鎖功能；輸出軸40與行星架35之間可通過平鍵連接，以實現(xiàn)聯(lián)動；所述第一蝸桿11及第二蝸桿21平行設置，且所述第一蝸桿11、第二蝸桿21與輸出軸40呈異面垂直關系；第一驅動器連接第一蝸桿11，第二驅動器連接第二蝸桿21，依據(jù)兩驅動器各自不同的正轉、反轉及停止狀態(tài)，通過錐齒輪差動輪系結構的傳動機構傳動至輸出軸40后，能夠輸出多種不同的轉速，且以蝸桿蝸輪作為動力輸入構件，行星架35作為動力輸出構件，其傳動比大、結構緊湊、可靠性高，可廣泛用于混合動力汽車、礦山冶金、光電風電、船舶航海及軌道交通等領域的主傳動系統(tǒng)。

本實施例中，所述錐齒輪Ⅰ31的小端設有用于安裝第一蝸輪12并對第一蝸輪12軸向和徑向定位的臺階端面Ⅰ，所述第一蝸輪12外套于臺階端面Ⅰ的階梯軸段后通過定位件Ⅰ51固定在錐齒輪Ⅰ31上；所述錐齒輪Ⅱ32的小端設有用于安裝第二蝸輪22并對第二蝸輪22軸向和徑向定位的臺階端面Ⅱ，所述第二蝸輪22外套于臺階端面Ⅱ的階梯軸段后通過定位件Ⅱ52固定在錐齒輪Ⅱ32上；錐齒輪Ⅰ31、錐齒輪Ⅱ32的大端設有錐盤，錐盤上設有輪齒，小端即大端的另一側；第一蝸輪12、第二蝸輪22分別與臺階端面Ⅰ、臺階端面Ⅱ過盈配合，定位件Ⅰ51、定位件Ⅱ52平行于輸出軸40設置，定位件Ⅰ51、定位件Ⅱ52優(yōu)選為騎縫螺釘；該結構有利于提高第一蝸輪12、第二蝸輪22與錐齒輪Ⅰ31、錐齒輪Ⅱ32連接的穩(wěn)固度，提高運動時的平穩(wěn)性，且使得減速器的結構更為緊湊，便于裝配。

本實施例中，所述行星架35包括架體，所述架體上端面向上延伸形成上定位軸351，所述架體下端面向下延伸形成下定位軸352，所述錐齒輪Ⅲ33上設有用于供上定位軸351穿過的過孔Ⅲ33a，所述錐齒輪Ⅳ34上設有用于供下定位軸352穿過的過孔Ⅳ34a，所述上定位軸351穿過過孔Ⅲ33a并固定連接，所述下定位軸352穿過過孔Ⅳ34a并固定連接；行星架35為一體式結構，結構強度高，傳動穩(wěn)定。

本實施例中，所述過孔Ⅰ31a及過孔Ⅱ32a中均設有用于支撐輸出軸40的第一支撐軸承組61，所述過孔Ⅲ33a中設有用于支撐上定位軸351的第二支撐軸承組62，所述過孔Ⅳ34a中設有用于支撐下定位軸352的第三支撐軸承組63，所述第一支撐軸承組61、第二支撐軸承組62及第三支撐軸承組63均包括至少兩個采用背對背形式安裝的角接觸軸承；角接觸軸承中，接觸的受力處具有一定的角度、能承受一定的軸向力，使支撐更為穩(wěn)固；角接觸軸承可為圓錐滾子軸承結構或者角接觸球軸承結構。

本實施例中，該減速器還包括用于容置傳動機構的箱體7，所述箱體7一體成型形成軸座Ⅰ7a及軸座Ⅱ7b，所述輸出軸40通過軸承Ⅰ64轉動配合穿過軸座Ⅰ7a，所述第一蝸桿11、第二蝸桿21均通過軸承Ⅱ65轉動配合穿過對應的軸座Ⅱ7b；所述軸承Ⅰ64及軸承Ⅱ65均可為圓錐滾子軸承結構或者角接觸球軸承結構；輸出軸40、上定位軸351、下定位軸352、第一蝸桿11及第二蝸桿21均可通過止動墊片及圓螺母的配合而固定在相應軸承件上；箱體7底部可形成底座，底座上開有放油孔；所述箱體7上設有窺視口，通過第一螺栓72和密封墊片73將蓋板71固定在箱體7上覆蓋窺視口；所述蓋板71設有排氣孔，排氣孔上安裝有第二螺栓74并通過螺母75連接固定；所述軸座Ⅰ7a及軸座Ⅱ7b上均以可拆卸方式連接有軸蓋76，所述軸蓋76上一體成型形成用于對應壓緊軸承Ⅰ64外圈或軸承Ⅱ65外圈的壓環(huán)76a，提高軸承Ⅰ64與軸承Ⅱ65的安裝穩(wěn)固性，同時簡化裝配工藝；輸出軸40穿出軸座Ⅰ7a的位置設有設有骨架油封。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的功能要求，可設計第一蝸桿11為頭數(shù)z₁₁＝1的右旋單頭蝸桿，第二蝸桿21為頭數(shù)z₂₁＝1的右旋單頭蝸桿，第一蝸輪12的齒數(shù)z₁₂＝100，第二蝸輪22的齒數(shù)z₂₂＝100，錐齒輪Ⅲ33的齒數(shù)z₃₃＝21，錐齒輪Ⅳ34的齒數(shù)z₃₄＝21，錐齒輪Ⅰ31的齒數(shù)z₃₁＝61，、錐齒輪Ⅱ32的齒數(shù)z₃₂＝61，與第一蝸桿11連接的第一驅動器為轉速n₁的三相異步電機，與第二蝸桿21連接的第二驅動器為轉速n₂的三相異步電機，輸出軸40的轉速為n₃，可存在以下八種變速輸出情況：

1)n₁＝3000rpm，n₂＝1000rpm，則輸出轉速n₃＝20rpm；

2)n₁＝3000rpm，n₂＝0rpm，則輸出轉速n₃＝15rpm；

3)n₁＝3000rpm，n₂＝-1000rpm，則輸出轉速n₃＝10rpm；

4)n₁＝-3000rpm，n₂＝1000rpm，則輸出轉速n₃＝-10rpm；

5)n₁＝-3000rpm，n₂＝0rpm，則輸出轉速n₃＝-15rpm；

6)n₁＝-3000rpm，n₂＝-1000rpm，則輸出轉速n₃＝-20rpm；

7)n₁＝0rpm，n₂＝1000rpm，則輸出轉速n₃＝5rpm；

8)n₁＝0rpm，n₂＝-1000rpm，則輸出轉速n₃＝-5rpm。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。