CN109854681A - 双锥齿差速减速机构 - Google Patents

Abstract

本发明是一种双锥齿差速减速机构，其涉及一种减速机构，包括输入轴部件一、输入轴部件二、行星支架部件、双锥齿轮一、双锥齿轮二、轴套一、轴套二、挡圈一、销一、挡圈二、销二。所述减速机构运行过程中，行星支架传动轴的转速与两个电动机的转速差相关，具有传动比大、输出转矩大的优点，两个电动机能够始终处于高速运行状态，在两个电动机旋转方向不变的状态下，能够改变所述减速机构的行星支架传动轴的旋转方向，驱动负载装置实现运行、停止、以及改变负载装置旋转方向的功能的同时，则该减速机构能够确保电动机在效率较高的工作状态下运行，并且在该减速机构改变负载装置旋转方向时提高响应速度。

Description

双锥齿差速减速机构

技术领域

本发明是一种双锥齿差速减速机构，其涉及一种减速机构，特别是涉及一种采用两个电动机共同驱动双锥齿行星齿轮减速器时的速度差，获得低转速输出的双锥齿差速减速机构。

背景技术

关节机器人的减速器主要采用RV减速器。RV减速器具有传动比大、输出转矩大的优点。RV减速器结构复杂、成本高的缺点，也制约了RV减速器的普及应用。在关节机器人的应用中，RV减速器逐渐取代谐波减速器。谐波减速器的柔性齿轮强度低，导致谐波减速器的输出转矩小、使用寿命短。RV减速器用于负载转矩大的关节机器人，谐波减速器用于负载转矩小的关节机器人。普通行星齿轮减速器是一种通用减速器。与RV减速器或者谐波减速器相比，行星齿轮减速器的传动比小，无法满足关节机器人对传动比的要求。

关节机器人、电动汽车、洗衣机的运动过程中，需要频繁的加速、减速，频繁的启动、停止，甚至是频繁的改变其电动机的旋转方向，这些运动特征使电动机在效率较低的工作状态下运行。

另外，还存在对电动机的输出转速和输出功率匹配不同运行状态下技术要求的特殊负载装置。例如，智能洗衣机能够根据需要洗涤的衣服重量注入相应重量的洗衣液和水，在相同洗涤模式下，电动机的输出转速是相同的，洗衣机内需要洗涤的衣服、洗衣液和水的总重量不相同，则要求电动机在输出相同转速时输出转矩不相同，即要求电动机的输出功率不相同。若电动机不能在输出相同转速时调节电动机的输出功率，则该洗衣机的电动机仍然没有在效率较高的工作状态下运行。

若有一种减速机构具有传动比大、输出转矩大的优点，电动机驱动该减速机构连续旋转，并且保持电动机旋转方向不变时，该减速机构驱动负载装置能够实现运行、停止、以及改变负载装置旋转方向的功能，则该减速机构能够确保电动机在效率较高的工作状态下运行，并且在该减速机构改变负载装置旋转方向时提高响应速度。若两个电动机能够同时调节电动机的输出转速和输出功率，在保持两个电动机驱动该减速机构的速度差不变的前提下，同时提高或者同时降低两个电动机的输出转速，即同时提高或者同时降低两个电动机驱动该减速机构的输出功率，则该减速机构满足特殊负载装置要求电动机能够在输出相同转速时调节电动机输出功率的控制要求。

发明内容

本发明的目的是克服普通行星齿轮减速器传动比小的缺点，提供一种具有传动比大、输出转矩大的优点，以及确保电动机驱动减速机构时高效率运行的双锥齿差速减速机构。本发明的实施方案如下：

所述减速机构包括输入轴部件一、输入轴部件二、行星支架部件、双锥齿轮一、双锥齿轮二、轴套一、轴套二、挡圈一、销一、挡圈二、销二，输入轴部件一包括输入锥齿轮一、输入轴一，输入轴部件二包括输入锥齿轮二、输入轴二，行星支架部件包括行星支架传动轴、行星锥齿轮、行星轴、行星支架、轴套三，或者在上述部件中采用轴承分别替换轴套一、轴套二、轴套三，该轴承承载径向负荷和轴向负荷。输入轴部件一和输入轴部件二分别安装在行星支架部件径向外侧，行星支架传动轴轴向两端是所述减速机构的输出轴。

所述减速机构在应用时，输入轴一与电动机一的输出轴连接在一起，输入轴二与电动机二的输出轴连接在一起，行星支架传动轴轴向两端与所述减速机构驱动的负载装置连接在一起。

所述减速机构运行时，控制器一控制电动机一旋转，控制器一能够调节电动机一旋转速度。控制器二控制电动机二旋转，控制器二能够调节电动机二旋转速度。电动机一驱动输入轴一沿着输入轴一旋转方向旋转，电动机二驱动输入轴二沿着输入轴二旋转方向旋转。电动机一通过输入轴一、输入锥齿轮一驱动双锥齿轮一围绕输出轴轴线沿着双锥齿轮一旋转方向旋转，电动机二通过输入轴二、输入锥齿轮二驱动双锥齿轮二围绕输出轴轴线沿着双锥齿轮二旋转方向旋转，双锥齿轮一旋转方向与双锥齿轮二旋转方向相反。电动机一旋转速度与电动机二旋转速度相等时，行星锥齿轮围绕行星轴轴线自转，行星支架处于静止状态，行星支架传动轴的转速为零。电动机一旋转速度与电动机二旋转速度不相等时，行星锥齿轮在围绕行星轴轴线自转的同时，行星锥齿轮还会围绕输出轴轴线公转，行星锥齿轮驱动行星支架低转速旋转，行星支架通过行星轴驱动行星支架传动轴低转速同向旋转。

轴套一、轴套二、轴套三呈圆筒形，其径向中间是轴套轴孔，轴向一端是轴套止推轴肩。行星轴呈圆柱形。行星锥齿轮径向中间是锥齿轮轴孔，径向外侧是轮齿，其轴向一端是齿轮前端面，轴向另一端是齿轮后端面。行星支架呈环形，行星支架径向内侧是支架內腔，行星支架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。

行星支架传动轴呈圆柱形，行星支架传动轴从轴向一端至另一端依次是轴段一、轴颈一、固定轴肩、轴颈二、轴段二，固定轴肩径向外表面均布若干个径向的固定轴孔，轴段一靠近轴颈一一端径向外表面有径向的定位销孔一，轴段二靠近轴颈二一端径向外表面有径向的定位销孔二。

行星支架部件在装配时，把若干个行星锥齿轮安装在行星支架传动轴的固定轴肩径向外侧，把每一个行星锥齿轮的锥齿轮轴孔与行星支架传动轴的固定轴孔对齐，使每一个行星锥齿轮的齿轮后端面位于径向外侧，把若干个轴套三分别安装在行星锥齿轮的锥齿轮轴孔中，把轴套三的轴套止推轴肩与行星锥齿轮的齿轮后端面接触安装在一起，把行星支架安装在若干个轴套三径向外侧，把行星支架的支架安装平面与轴套三的轴套止推轴肩接触安装在一起，把行星支架的支架固定轴孔与轴套三的轴套轴孔对齐，把若干个行星轴分别依次***行星支架的支架固定轴孔、轴套三的轴套轴孔、行星支架传动轴的固定轴孔中，使行星锥齿轮能够围绕行星轴轴线旋转。

输入轴一呈圆柱形，其轴向一端是输入锥齿轮一，输入锥齿轮一的齿轮前端面位于输入轴一轴向外侧一端。输入轴二呈圆柱形，其轴向一端是输入锥齿轮二，输入锥齿轮二的齿轮前端面位于输入轴二轴向外侧一端。

挡圈一呈圆筒形，挡圈一径向中心是挡圈轴孔，挡圈一径向外表面有径向的挡圈销孔。挡圈二呈圆筒形，挡圈二径向中心是挡圈轴孔，挡圈二径向外表面有径向的挡圈销孔。销一、销二呈圆柱形。

双锥齿轮一径向中间是双锥齿轮轴孔一，双锥齿轮一从径向内侧向外依次是内侧轮齿一、外侧轮齿一，内侧轮齿一、外侧轮齿一在轴向同一侧。双锥齿轮二径向中间是双锥齿轮轴孔二，双锥齿轮二从径向内侧向外依次是内侧轮齿二、外侧轮齿二，内侧轮齿二、外侧轮齿二在轴向同一侧。

所述减速机构在装配时，把双锥齿轮一安装在行星支架部件的轴向右侧，使双锥齿轮一的双锥齿轮轴孔一安装在行星支架部件的行星支架传动轴的轴颈一径向外侧，使双锥齿轮一的内侧轮齿一与行星支架部件的行星锥齿轮啮合，把轴套一安装在行星支架传动轴的轴颈一径向外表面，使轴套一径向外表面与双锥齿轮一的双锥齿轮轴孔一径向内表面接触安装在一起，使轴套一的轴套止推轴肩与双锥齿轮一没有内侧轮齿一的一端接触安装在一起，把挡圈一安装在行星支架传动轴的轴段一径向外表面，把销一安装在挡圈一的挡圈销孔中和行星支架传动轴的定位销孔一中。

把双锥齿轮二安装在行星支架部件的轴向左侧，使双锥齿轮二的双锥齿轮轴孔二安装在行星支架部件的行星支架传动轴的轴颈二径向外侧，使双锥齿轮二的内侧轮齿二与行星支架部件的行星锥齿轮啮合，把轴套二安装在行星支架传动轴的轴颈二径向外表面，使轴套二径向外表面与双锥齿轮二的双锥齿轮轴孔二径向内表面接触安装在一起，使轴套二的轴套止推轴肩与双锥齿轮二没有内侧轮齿二的一端接触安装在一起，把挡圈二安装在行星支架传动轴的轴段二径向外表面，把销二安装在挡圈二的挡圈销孔中和行星支架传动轴的定位销孔二中。

输入轴部件一安装在行星支架部件的径向外侧，并且，输入轴部件一安装在双锥齿轮一与双锥齿轮二轴向之间的位置，输入轴部件一的输入锥齿轮一与双锥齿轮一的外侧轮齿一啮合，输入轴部件二安装在行星支架部件的径向外侧，并且，输入轴部件二安装在双锥齿轮一与双锥齿轮二轴向之间的位置，输入轴部件二的输入锥齿轮二与双锥齿轮二的外侧轮齿二啮合。

所述减速机构的双锥齿轮二、行星锥齿轮、行星轴、行星支架、双锥齿轮一组成双锥齿行星齿轮减速器，双锥齿行星齿轮减速器的主动件一是双锥齿轮一，主动件二是双锥齿轮二，从动件是行星支架。双锥齿行星齿轮减速器做减速传动。双锥齿轮一旋转方向与双锥齿轮二旋转方向相反。双锥齿轮一旋转速度与双锥齿轮二旋转速度相等时，行星锥齿轮围绕行星轴轴线自转，行星支架处于静止状态。双锥齿轮一旋转速度与双锥齿轮二旋转速度不相等时，行星锥齿轮在围绕行星轴轴线自转的同时，行星锥齿轮还会围绕输出轴轴线公转，行星锥齿轮驱动行星支架低转速旋转，行星支架旋转速度等于双锥齿轮一旋转速度与双锥齿轮二旋转速度之差的绝对值。若双锥齿轮一旋转速度大于双锥齿轮二旋转速度，行星支架旋转方向与双锥齿轮一旋转方向相同。若双锥齿轮二旋转速度大于双锥齿轮一旋转速度，行星支架旋转方向与双锥齿轮二旋转方向相同。

所述减速机构的输入轴部件一的输入锥齿轮一与双锥齿轮一的外侧轮齿一组成一个第一级减速器，输入轴部件二的输入锥齿轮二与双锥齿轮二的外侧轮齿二组成另一个第一级减速器，双锥齿行星齿轮减速器是所述减速机构的第二级减速器。

若采用乙型双锥齿轮二替换双锥齿轮二，采用乙型双锥齿轮一替换双锥齿轮一，使输入轴部件二安装在乙型双锥齿轮二的轴向左侧，输入轴部件一安装在乙型双锥齿轮一的轴向右侧，组成乙型双锥齿差速减速机构，其输入轴部件二与输入轴部件一沿着输出轴轴线轴向对齐安装时不会发生空间干涉。

乙型双锥齿轮一径向中间是乙型双锥齿轮轴孔一，其径向外侧的轴向两端分别是乙型内侧轮齿一、乙型外侧轮齿一，并且乙型内侧轮齿一位于乙型外侧轮齿一径向内侧。乙型双锥齿轮二径向中间是乙型双锥齿轮轴孔二，其径向外侧的轴向两端分别是乙型内侧轮齿二、乙型外侧轮齿二，并且乙型内侧轮齿二位于乙型外侧轮齿二径向内侧。

乙型双锥齿轮一在装配时，把乙型双锥齿轮一安装在行星支架部件的轴向右侧，使乙型双锥齿轮一的乙型双锥齿轮轴孔一安装在行星支架部件的轴套一径向外侧，使乙型双锥齿轮一的乙型内侧轮齿一与行星支架部件的行星锥齿轮啮合，使乙型双锥齿轮一的乙型外侧轮齿一与输入轴部件一的输入锥齿轮一啮合。乙型双锥齿轮二在装配时，把乙型双锥齿轮二安装在行星支架部件的轴向左侧，使乙型双锥齿轮二的乙型双锥齿轮轴孔二安装在行星支架部件的轴套二径向外侧，使乙型双锥齿轮二的乙型内侧轮齿二与行星支架部件的行星锥齿轮啮合，使乙型双锥齿轮二的乙型外侧轮齿二与输入轴部件二的输入锥齿轮二啮合。

所述减速机构运行过程是：

所述减速机构启动时，控制器一控制电动机一低转速启动，并且逐渐提高电动机一转速，与此同时，控制器二控制电动机二低转速启动，并且逐渐提高电动机二转速，电动机一通过输入轴一、输入锥齿轮一驱动双锥齿轮一围绕输出轴轴线沿着双锥齿轮一旋转方向旋转，电动机二通过输入轴二、输入锥齿轮二驱动双锥齿轮二围绕输出轴轴线沿着双锥齿轮二旋转方向旋转，双锥齿轮一旋转方向与双锥齿轮二旋转方向相反。电动机一旋转速度与电动机二旋转速度相等时，行星锥齿轮围绕行星轴轴线自转，行星支架处于静止状态，行星支架传动轴的转速为零。

若电动机一旋转速度大于电动机二旋转速度时，双锥齿轮一驱动行星锥齿轮围绕行星轴轴线沿着行星锥齿轮旋转方向的旋转速度大于双锥齿轮二驱动行星锥齿轮围绕行星轴轴线沿着行星锥齿轮旋转方向的旋转速度，为了抵消该速度差，行星锥齿轮还会围绕输出轴轴线公转，行星锥齿轮驱动行星支架低转速旋转，行星支架旋转线速度等于双锥齿轮一旋转线速度与双锥齿轮二旋转线速度之差。行星支架旋转方向与双锥齿轮一旋转方向相同，行星支架通过行星轴驱动行星支架传动轴低转速同向旋转。

若电动机二旋转速度大于电动机一旋转速度时，双锥齿轮二驱动行星锥齿轮围绕行星轴轴线沿着行星锥齿轮旋转方向的旋转速度大于双锥齿轮一驱动行星锥齿轮围绕行星轴轴线沿着行星锥齿轮旋转方向的旋转速度，为了抵消该速度差，行星锥齿轮还会围绕输出轴轴线公转，行星锥齿轮驱动行星支架低转速旋转，行星支架旋转线速度等于双锥齿轮二旋转线速度与双锥齿轮一旋转线速度之差。行星支架旋转方向与双锥齿轮二旋转方向相同，行星支架通过行星轴驱动行星支架传动轴低转速同向旋转。

所述减速机构运行过程中，行星支架传动轴的转速与两个电动机的转速差相关，具有传动比大、输出转矩大的优点，两个电动机能够始终处于高速运行状态，在两个电动机旋转方向不变的状态下，能够改变所述减速机构的行星支架传动轴的旋转方向，驱动负载装置实现运行、停止、以及改变负载装置旋转方向的功能的同时，则该减速机构能够确保电动机在效率较高的工作状态下运行，并且在该减速机构改变负载装置旋转方向时提高响应速度。若两个电动机能够同时调节电动机的输出转速和输出功率，在保持两个电动机驱动该减速机构的速度差不变的前提下，同时提高或者同时降低两个电动机的输出转速，即同时提高或者同时降低两个电动机驱动该减速机构的输出功率，则该减速机构能够满足特殊负载装置要求电动机在输出相同转速时调节电动机输出功率的控制要求。

附图说明

图1是所述减速机构的轴测图。

图2是所述减速机构的轴测剖视图。

图3是行星支架部件的轴测剖视图。

图4是行星支架传动轴的轴测图。

图5是行星支架的轴测图。

图6是行星锥齿轮的轴测图。

图7是行星轴的轴测图。

图8是轴套一或轴套二或轴套三的轴测图。

图9是输入轴部件一或输入轴部件二的轴测图。

图10是挡圈一或挡圈二的轴测图。

图11是双锥齿轮一的轴测剖视图。

图12是双锥齿轮二的轴测剖视图。

图13是所述减速机构减速运行过程的示意图。图中UⅠ大于UⅡ，则UⅢ与UⅠ旋转方向相同。

图14是所述减速机构的沿着轴线剖切示意图。

图15是乙型双锥齿差速减速机构的沿着轴线剖切示意图。

图16是乙型双锥齿差速减速机构的轴测图。

图17是乙型双锥齿差速减速机构的轴测剖视图。

图18是乙型双锥齿轮一的轴测剖视图。

图19是乙型双锥齿轮二的轴测剖视图。

图中UⅠ是双锥齿轮一的内侧轮齿一分度圆位置旋转的线速度，UⅡ是双锥齿轮二的内侧轮齿二分度圆位置旋转的线速度，UⅢ是行星支架上与双锥齿轮一的内侧轮齿一分度圆半径相等或者与双锥齿轮二的内侧轮齿二分度圆半径相等的位置旋转的线速度。

图中标注有输入锥齿轮二1、输入轴二2、输入锥齿轮一3、输入轴一4、双锥齿轮一5、行星支架传动轴6、轴套一7、挡圈一8、销一9、行星锥齿轮10、行星轴11、行星支架12、轴套三13、双锥齿轮二14、轴套二15、挡圈二16、销二17、输入轴一旋转方向18、输入轴二旋转方向19、轴段一20、定位销孔一21、轴颈一22、固定轴孔23、固定轴肩24、轴颈二25、定位销孔二26、轴段二27、支架安装平面28、支架內腔29、支架固定轴孔30、锥齿轮轴孔31、齿轮后端面32、轴套止推轴肩33、轴套轴孔34、挡圈销孔35、挡圈轴孔36、双锥齿轮轴孔一37、内侧轮齿一38、外侧轮齿一39、双锥齿轮轴孔二40、内侧轮齿二41、外侧轮齿二42、行星支架旋转方向43、行星支架旋转轨迹44、双锥齿轮二旋转轨迹45、双锥齿轮二旋转方向46、输出轴轴线47、行星锥齿轮旋转方向48、行星轴轴线49、行星锥齿轮旋转轨迹50、双锥齿轮一旋转轨迹51、双锥齿轮一旋转方向52、乙型双锥齿轮二54、乙型双锥齿轮一55、乙型双锥齿轮轴孔一56、乙型内侧轮齿一57、乙型外侧轮齿一58、乙型双锥齿轮轴孔二59、乙型内侧轮齿二60、乙型外侧轮齿二61。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步叙述。

参照图1、图2、图14，所述减速机构包括输入轴部件一、输入轴部件二、行星支架部件、双锥齿轮一5、双锥齿轮二14、轴套一7、轴套二15、挡圈一8、销一9、挡圈二16、销二17，输入轴部件一包括输入锥齿轮一3、输入轴一4，输入轴部件二包括输入锥齿轮二1、输入轴二2，行星支架部件包括行星支架传动轴6、行星锥齿轮10、行星轴11、行星支架12、轴套三13，或者在上述部件中采用轴承分别替换轴套一7、轴套二15、轴套三13，该轴承承载径向负荷和轴向负荷。输入轴部件一和输入轴部件二分别安装在行星支架部件径向外侧，行星支架传动轴6轴向两端是所述减速机构的输出轴。

所述减速机构在应用时，输入轴一4与电动机一的输出轴连接在一起，输入轴二2与电动机二的输出轴连接在一起，行星支架传动轴6轴向两端与所述减速机构驱动的负载装置连接在一起。

所述减速机构运行时，控制器一控制电动机一旋转，控制器一能够调节电动机一旋转速度。控制器二控制电动机二旋转，控制器二能够调节电动机二旋转速度。电动机一驱动输入轴一4沿着输入轴一旋转方向18旋转，电动机二驱动输入轴二2沿着输入轴二旋转方向19旋转。电动机一通过输入轴一4、输入锥齿轮一3驱动双锥齿轮一5围绕输出轴轴线47沿着双锥齿轮一旋转方向52旋转，电动机二通过输入轴二2、输入锥齿轮二1驱动双锥齿轮二14围绕输出轴轴线47沿着双锥齿轮二旋转方向46旋转，双锥齿轮一旋转方向52与双锥齿轮二旋转方向46相反。电动机一旋转速度与电动机二旋转速度相等时，行星锥齿轮10围绕行星轴轴线49自转，行星支架12处于静止状态，行星支架传动轴6的转速为零。电动机一旋转速度与电动机二旋转速度不相等时，行星锥齿轮10在围绕行星轴轴线49自转的同时，行星锥齿轮10还会围绕输出轴轴线47公转，行星锥齿轮10驱动行星支架12低转速旋转，行星支架12通过行星轴11驱动行星支架传动轴6低转速同向旋转。

参照图1至图12、图16至图19，轴套一7、轴套二15、轴套三13呈圆筒形，其径向中间是轴套轴孔34，轴向一端是轴套止推轴肩33。行星轴11呈圆柱形。行星锥齿轮10径向中间是锥齿轮轴孔31，径向外侧是轮齿，其轴向一端是齿轮前端面，轴向另一端是齿轮后端面32。行星支架12呈环形，行星支架12径向内侧是支架內腔29，行星支架12径向内表面均布若干个支架安装平面28，每一个支架安装平面28中心有一个支架固定轴孔30。

行星支架传动轴6呈圆柱形，行星支架传动轴6从轴向一端至另一端依次是轴段一20、轴颈一22、固定轴肩24、轴颈二25、轴段二27，固定轴肩24径向外表面均布若干个径向的固定轴孔23，轴段一20靠近轴颈一22一端径向外表面有径向的定位销孔一21，轴段二27靠近轴颈二25一端径向外表面有径向的定位销孔二26。

行星支架部件在装配时，把若干个行星锥齿轮10安装在行星支架传动轴6的固定轴肩24径向外侧，把每一个行星锥齿轮10的锥齿轮轴孔31与行星支架传动轴6的固定轴孔23对齐，使每一个行星锥齿轮10的齿轮后端面32位于径向外侧，把若干个轴套三13分别安装在行星锥齿轮10的锥齿轮轴孔31中，把轴套三13的轴套止推轴肩33与行星锥齿轮10的齿轮后端面32接触安装在一起，把行星支架12安装在若干个轴套三13径向外侧，把行星支架12的支架安装平面28与轴套三13的轴套止推轴肩33接触安装在一起，把行星支架12的支架固定轴孔30与轴套三13的轴套轴孔34对齐，把若干个行星轴11分别依次***行星支架12的支架固定轴孔30、轴套三13的轴套轴孔34、行星支架传动轴6的固定轴孔23中，使行星锥齿轮10能够围绕行星轴轴线49旋转。

输入轴一4呈圆柱形，其轴向一端是输入锥齿轮一3，输入锥齿轮一3的齿轮前端面位于输入轴一4轴向外侧一端。输入轴二2呈圆柱形，其轴向一端是输入锥齿轮二1，输入锥齿轮二1的齿轮前端面位于输入轴二2轴向外侧一端。

挡圈一8呈圆筒形，挡圈一8径向中心是挡圈轴孔36，挡圈一8径向外表面有径向的挡圈销孔35。挡圈二16呈圆筒形，挡圈二16径向中心是挡圈轴孔36，挡圈二16径向外表面有径向的挡圈销孔35。销一9、销二17呈圆柱形。

双锥齿轮一5径向中间是双锥齿轮轴孔一37，双锥齿轮一5从径向内侧向外依次是内侧轮齿一38、外侧轮齿一39，内侧轮齿一38、外侧轮齿一39在轴向同一侧。双锥齿轮二14径向中间是双锥齿轮轴孔二40，双锥齿轮二14从径向内侧向外依次是内侧轮齿二41、外侧轮齿二42，内侧轮齿二41、外侧轮齿二42在轴向同一侧。

所述减速机构在装配时，把双锥齿轮一5安装在行星支架部件的轴向右侧，使双锥齿轮一5的双锥齿轮轴孔一37安装在行星支架部件的行星支架传动轴6的轴颈一22径向外侧，使双锥齿轮一5的内侧轮齿一38与行星支架部件的行星锥齿轮10啮合，把轴套一7安装在行星支架传动轴6的轴颈一22径向外表面，使轴套一7径向外表面与双锥齿轮一5的双锥齿轮轴孔一37径向内表面接触安装在一起，使轴套一7的轴套止推轴肩33与双锥齿轮一5没有内侧轮齿一38的一端接触安装在一起，把挡圈一8安装在行星支架传动轴6的轴段一20径向外表面，把销一9安装在挡圈一8的挡圈销孔35中和行星支架传动轴6的定位销孔一21中。

把双锥齿轮二14安装在行星支架部件的轴向左侧，使双锥齿轮二14的双锥齿轮轴孔二40安装在行星支架部件的行星支架传动轴6的轴颈二25径向外侧，使双锥齿轮二14的内侧轮齿二41与行星支架部件的行星锥齿轮10啮合，把轴套二15安装在行星支架传动轴6的轴颈二25径向外表面，使轴套二15径向外表面与双锥齿轮二14的双锥齿轮轴孔二40径向内表面接触安装在一起，使轴套二15的轴套止推轴肩33与双锥齿轮二14没有内侧轮齿二41的一端接触安装在一起，把挡圈二16安装在行星支架传动轴6的轴段二27径向外表面，把销二17安装在挡圈二16的挡圈销孔35中和行星支架传动轴6的定位销孔二26中。

输入轴部件一安装在行星支架部件的径向外侧，并且，输入轴部件一安装在双锥齿轮一5与双锥齿轮二14轴向之间的位置，输入轴部件一的输入锥齿轮一3与双锥齿轮一5的外侧轮齿一39啮合，输入轴部件二安装在行星支架部件的径向外侧，并且，输入轴部件二安装在双锥齿轮一5与双锥齿轮二14轴向之间的位置，输入轴部件二的输入锥齿轮二1与双锥齿轮二14的外侧轮齿二42啮合。

所述减速机构的双锥齿轮二14、行星锥齿轮10、行星轴11、行星支架12、双锥齿轮一5组成双锥齿行星齿轮减速器，双锥齿行星齿轮减速器的主动件一是双锥齿轮一5，主动件二是双锥齿轮二14，从动件是行星支架12。双锥齿行星齿轮减速器做减速传动。双锥齿轮一旋转方向52与双锥齿轮二旋转方向46相反。双锥齿轮一5旋转速度与双锥齿轮二14旋转速度相等时，行星锥齿轮10围绕行星轴轴线49自转，行星支架12处于静止状态。双锥齿轮一5旋转速度与双锥齿轮二14旋转速度不相等时，行星锥齿轮10在围绕行星轴轴线49自转的同时，行星锥齿轮10还会围绕输出轴轴线47公转，行星锥齿轮10驱动行星支架12低转速旋转，行星支架12旋转速度等于双锥齿轮一5旋转速度与双锥齿轮二14旋转速度之差的绝对值。若双锥齿轮一5旋转速度大于双锥齿轮二14旋转速度，行星支架旋转方向43与双锥齿轮一旋转方向52相同。若双锥齿轮二14旋转速度大于双锥齿轮一5旋转速度，行星支架旋转方向43与双锥齿轮二旋转方向46相同。

所述减速机构的输入轴部件一的输入锥齿轮一3与双锥齿轮一5的外侧轮齿一39组成一个第一级减速器，输入轴部件二的输入锥齿轮二1与双锥齿轮二14的外侧轮齿二42组成另一个第一级减速器，双锥齿行星齿轮减速器是所述减速机构的第二级减速器。

若采用乙型双锥齿轮二54替换双锥齿轮二14，采用乙型双锥齿轮一55替换双锥齿轮一5，使输入轴部件二安装在乙型双锥齿轮二54的轴向左侧，输入轴部件一安装在乙型双锥齿轮一55的轴向右侧，组成乙型双锥齿差速减速机构，其输入轴部件二与输入轴部件一沿着输出轴轴线47轴向对齐安装时不会发生空间干涉。

乙型双锥齿轮一55径向中间是乙型双锥齿轮轴孔一56，其径向外侧的轴向两端分别是乙型内侧轮齿一57、乙型外侧轮齿一58，并且乙型内侧轮齿一57位于乙型外侧轮齿一58径向内侧。乙型双锥齿轮二54径向中间是乙型双锥齿轮轴孔二59，其径向外侧的轴向两端分别是乙型内侧轮齿二60、乙型外侧轮齿二61，并且乙型内侧轮齿二60位于乙型外侧轮齿二61径向内侧。

乙型双锥齿轮一55在装配时，把乙型双锥齿轮一55安装在行星支架部件的轴向右侧，使乙型双锥齿轮一55的乙型双锥齿轮轴孔一56安装在行星支架部件的轴套一7径向外侧，使乙型双锥齿轮一55的乙型内侧轮齿一57与行星支架部件的行星锥齿轮10啮合，使乙型双锥齿轮一55的乙型外侧轮齿一58与输入轴部件一的输入锥齿轮一3啮合。乙型双锥齿轮二54在装配时，把乙型双锥齿轮二54安装在行星支架部件的轴向左侧，使乙型双锥齿轮二54的乙型双锥齿轮轴孔二59安装在行星支架部件的轴套二15径向外侧，使乙型双锥齿轮二54的乙型内侧轮齿二60与行星支架部件的行星锥齿轮10啮合，使乙型双锥齿轮二54的乙型外侧轮齿二61与输入轴部件二的输入锥齿轮二1啮合。

参照图1、图2、图13至图17，所述减速机构运行过程是：

所述减速机构启动时，控制器一控制电动机一低转速启动，并且逐渐提高电动机一转速，与此同时，控制器二控制电动机二低转速启动，并且逐渐提高电动机二转速，电动机一通过输入轴一4、输入锥齿轮一3驱动双锥齿轮一5围绕输出轴轴线47沿着双锥齿轮一旋转方向52旋转，电动机二通过输入轴二2、输入锥齿轮二1驱动双锥齿轮二14围绕输出轴轴线47沿着双锥齿轮二旋转方向46旋转，双锥齿轮一旋转方向52与双锥齿轮二旋转方向46相反。电动机一旋转速度与电动机二旋转速度相等时，行星锥齿轮10围绕行星轴轴线49自转，行星支架12处于静止状态，行星支架传动轴6的转速为零。

若电动机一旋转速度大于电动机二旋转速度时，双锥齿轮一5驱动行星锥齿轮10围绕行星轴轴线49沿着行星锥齿轮旋转方向48的旋转速度大于双锥齿轮二14驱动行星锥齿轮10围绕行星轴轴线49沿着行星锥齿轮旋转方向48的旋转速度，为了抵消该速度差，行星锥齿轮10还会围绕输出轴轴线47公转，行星锥齿轮10驱动行星支架12低转速旋转，行星支架12旋转线速度等于双锥齿轮一5旋转线速度与双锥齿轮二14旋转线速度之差。行星支架旋转方向43与双锥齿轮一旋转方向52相同，行星支架12通过行星轴11驱动行星支架传动轴6低转速同向旋转。

若电动机二旋转速度大于电动机一旋转速度时，双锥齿轮二14驱动行星锥齿轮10围绕行星轴轴线49沿着行星锥齿轮旋转方向48的旋转速度大于双锥齿轮一5驱动行星锥齿轮10围绕行星轴轴线49沿着行星锥齿轮旋转方向48的旋转速度，为了抵消该速度差，行星锥齿轮10还会围绕输出轴轴线47公转，行星锥齿轮10驱动行星支架12低转速旋转，行星支架12旋转线速度等于双锥齿轮二14旋转线速度与双锥齿轮一5旋转线速度之差。行星支架旋转方向43与双锥齿轮二旋转方向46相同，行星支架12通过行星轴11驱动行星支架传动轴6低转速同向旋转。

所述减速机构运行过程中，行星支架传动轴6的转速与两个电动机的转速差相关，具有传动比大、输出转矩大的优点，两个电动机能够始终处于高速运行状态，在两个电动机旋转方向不变的状态下，能够改变所述减速机构的行星支架传动轴6的旋转方向，驱动负载装置实现运行、停止、以及改变负载装置旋转方向的功能的同时，则该减速机构能够确保电动机在效率较高的工作状态下运行，并且在该减速机构改变负载装置旋转方向时提高响应速度。若两个电动机能够同时调节电动机的输出转速和输出功率，在保持两个电动机驱动该减速机构的速度差不变的前提下，同时提高或者同时降低两个电动机的输出转速，即同时提高或者同时降低两个电动机驱动该减速机构的输出功率，则该减速机构能够满足特殊负载装置要求电动机在输出相同转速时调节电动机输出功率的控制要求。

Claims (2)

1.一种双锥齿差速减速机构，其特征在于：所述减速机构包括输入轴部件一、输入轴部件二、行星支架部件、双锥齿轮一(5)、双锥齿轮二(14)、轴套一(7)、轴套二(15)、挡圈一(8)、销一(9)、挡圈二(16)、销二(17)，输入轴部件一包括输入锥齿轮一(3)、输入轴一(4)，输入轴部件二包括输入锥齿轮二(1)、输入轴二(2)，行星支架部件包括行星支架传动轴(6)、行星锥齿轮(10)、行星轴(11)、行星支架(12)、轴套三(13)，或者在上述部件中采用轴承分别替换轴套一(7)、轴套二(15)、轴套三(13)，该轴承承载径向负荷和轴向负荷；输入轴部件一和输入轴部件二分别安装在行星支架部件径向外侧，行星支架传动轴(6)轴向两端是所述减速机构的输出轴；

所述减速机构在应用时，输入轴一(4)与电动机一的输出轴连接在一起，输入轴二(2)与电动机二的输出轴连接在一起，行星支架传动轴(6)轴向两端与所述减速机构驱动的负载装置连接在一起；

所述减速机构运行时，控制器一控制电动机一旋转，控制器一能够调节电动机一旋转速度；控制器二控制电动机二旋转，控制器二能够调节电动机二旋转速度；电动机一驱动输入轴一(4)沿着输入轴一旋转方向(18)旋转，电动机二驱动输入轴二(2)沿着输入轴二旋转方向(19)旋转；电动机一通过输入轴一(4)、输入锥齿轮一(3)驱动双锥齿轮一(5)围绕输出轴轴线(47)沿着双锥齿轮一旋转方向(52)旋转，电动机二通过输入轴二(2)、输入锥齿轮二(1)驱动双锥齿轮二(14)围绕输出轴轴线(47)沿着双锥齿轮二旋转方向(46)旋转，双锥齿轮一旋转方向(52)与双锥齿轮二旋转方向(46)相反；电动机一旋转速度与电动机二旋转速度相等时，行星锥齿轮(10)围绕行星轴轴线(49)自转，行星支架(12)处于静止状态，行星支架传动轴(6)的转速为零；电动机一旋转速度与电动机二旋转速度不相等时，行星锥齿轮(10)在围绕行星轴轴线(49)自转的同时，行星锥齿轮(10)还会围绕输出轴轴线(47)公转，行星锥齿轮(10)驱动行星支架(12)低转速旋转，行星支架(12)通过行星轴(11)驱动行星支架传动轴(6)低转速同向旋转；

轴套一(7)、轴套二(15)、轴套三(13)呈圆筒形，其径向中间是轴套轴孔(34)，轴向一端是轴套止推轴肩(33)；行星轴(11)呈圆柱形；行星锥齿轮(10)径向中间是锥齿轮轴孔(31)，径向外侧是轮齿，其轴向一端是齿轮前端面，轴向另一端是齿轮后端面(32)；行星支架(12)呈环形，行星支架(12)径向内侧是支架內腔(29)，行星支架(12)径向内表面均布若干个支架安装平面(28)，每一个支架安装平面(28)中心有一个支架固定轴孔(30)；

行星支架传动轴(6)呈圆柱形，行星支架传动轴(6)从轴向一端至另一端依次是轴段一(20)、轴颈一(22)、固定轴肩(24)、轴颈二(25)、轴段二(27)，固定轴肩(24)径向外表面均布若干个径向的固定轴孔(23)，轴段一(20)靠近轴颈一(22)一端径向外表面有径向的定位销孔一(21)，轴段二(27)靠近轴颈二(25)一端径向外表面有径向的定位销孔二(26)；

行星支架部件在装配时，把若干个行星锥齿轮(10)安装在行星支架传动轴(6)的固定轴肩(24)径向外侧，把每一个行星锥齿轮(10)的锥齿轮轴孔(31)与行星支架传动轴(6)的固定轴孔(23)对齐，使每一个行星锥齿轮(10)的齿轮后端面(32)位于径向外侧，把若干个轴套三(13)分别安装在行星锥齿轮(10)的锥齿轮轴孔(31)中，把轴套三(13)的轴套止推轴肩(33)与行星锥齿轮(10)的齿轮后端面(32)接触安装在一起，把行星支架(12)安装在若干个轴套三(13)径向外侧，把行星支架(12)的支架安装平面(28)与轴套三(13)的轴套止推轴肩(33)接触安装在一起，把行星支架(12)的支架固定轴孔(30)与轴套三(13)的轴套轴孔(34)对齐，把若干个行星轴(11)分别依次***行星支架(12)的支架固定轴孔(30)、轴套三(13)的轴套轴孔(34)、行星支架传动轴(6)的固定轴孔(23)中，使行星锥齿轮(10)能够围绕行星轴轴线(49)旋转；

输入轴一(4)呈圆柱形，其轴向一端是输入锥齿轮一(3)，输入锥齿轮一(3)的齿轮前端面位于输入轴一(4)轴向外侧一端；输入轴二(2)呈圆柱形，其轴向一端是输入锥齿轮二(1)，输入锥齿轮二(1)的齿轮前端面位于输入轴二(2)轴向外侧一端；

挡圈一(8)呈圆筒形，挡圈一(8)径向中心是挡圈轴孔(36)，挡圈一(8)径向外表面有径向的挡圈销孔(35)；挡圈二(16)呈圆筒形，挡圈二(16)径向中心是挡圈轴孔(36)，挡圈二(16)径向外表面有径向的挡圈销孔(35)；销一(9)、销二(17)呈圆柱形；

双锥齿轮一(5)径向中间是双锥齿轮轴孔一(37)，双锥齿轮一(5)从径向内侧向外依次是内侧轮齿一(38)、外侧轮齿一(39)，内侧轮齿一(38)、外侧轮齿一(39)在轴向同一侧；双锥齿轮二(14)径向中间是双锥齿轮轴孔二(40)，双锥齿轮二(14)从径向内侧向外依次是内侧轮齿二(41)、外侧轮齿二(42)，内侧轮齿二(41)、外侧轮齿二(42)在轴向同一侧；

所述减速机构在装配时，把双锥齿轮一(5)安装在行星支架部件的轴向右侧，使双锥齿轮一(5)的双锥齿轮轴孔一(37)安装在行星支架部件的行星支架传动轴(6)的轴颈一(22)径向外侧，使双锥齿轮一(5)的内侧轮齿一(38)与行星支架部件的行星锥齿轮(10)啮合，把轴套一(7)安装在行星支架传动轴(6)的轴颈一(22)径向外表面，使轴套一(7)径向外表面与双锥齿轮一(5)的双锥齿轮轴孔一(37)径向内表面接触安装在一起，使轴套一(7)的轴套止推轴肩(33)与双锥齿轮一(5)没有内侧轮齿一(38)的一端接触安装在一起，把挡圈一(8)安装在行星支架传动轴(6)的轴段一(20)径向外表面，把销一(9)安装在挡圈一(8)的挡圈销孔(35)中和行星支架传动轴(6)的定位销孔一(21)中；

把双锥齿轮二(14)安装在行星支架部件的轴向左侧，使双锥齿轮二(14)的双锥齿轮轴孔二(40)安装在行星支架部件的行星支架传动轴(6)的轴颈二(25)径向外侧，使双锥齿轮二(14)的内侧轮齿二(41)与行星支架部件的行星锥齿轮(10)啮合，把轴套二(15)安装在行星支架传动轴(6)的轴颈二(25)径向外表面，使轴套二(15)径向外表面与双锥齿轮二(14)的双锥齿轮轴孔二(40)径向内表面接触安装在一起，使轴套二(15)的轴套止推轴肩(33)与双锥齿轮二(14)没有内侧轮齿二(41)的一端接触安装在一起，把挡圈二(16)安装在行星支架传动轴(6)的轴段二(27)径向外表面，把销二(17)安装在挡圈二(16)的挡圈销孔(35)中和行星支架传动轴(6)的定位销孔二(26)中；

输入轴部件一安装在行星支架部件的径向外侧，并且，输入轴部件一安装在双锥齿轮一(5)与双锥齿轮二(14)轴向之间的位置，输入轴部件一的输入锥齿轮一(3)与双锥齿轮一(5)的外侧轮齿一(39)啮合，输入轴部件二安装在行星支架部件的径向外侧，并且，输入轴部件二安装在双锥齿轮一(5)与双锥齿轮二(14)轴向之间的位置，输入轴部件二的输入锥齿轮二(1)与双锥齿轮二(14)的外侧轮齿二(42)啮合；

所述减速机构的双锥齿轮二(14)、行星锥齿轮(10)、行星轴(11)、行星支架(12)、双锥齿轮一(5)组成双锥齿行星齿轮减速器，双锥齿行星齿轮减速器的主动件一是双锥齿轮一(5)，主动件二是双锥齿轮二(14)，从动件是行星支架(12)；双锥齿行星齿轮减速器做减速传动；双锥齿轮一旋转方向(52)与双锥齿轮二旋转方向(46)相反；双锥齿轮一(5)旋转速度与双锥齿轮二(14)旋转速度相等时，行星锥齿轮(10)围绕行星轴轴线(49)自转，行星支架(12)处于静止状态；双锥齿轮一(5)旋转速度与双锥齿轮二(14)旋转速度不相等时，行星锥齿轮(10)在围绕行星轴轴线(49)自转的同时，行星锥齿轮(10)还会围绕输出轴轴线(47)公转，行星锥齿轮(10)驱动行星支架(12)低转速旋转，行星支架(12)旋转速度等于双锥齿轮一(5)旋转速度与双锥齿轮二(14)旋转速度之差的绝对值；若双锥齿轮一(5)旋转速度大于双锥齿轮二(14)旋转速度，行星支架旋转方向(43)与双锥齿轮一旋转方向(52)相同；若双锥齿轮二(14)旋转速度大于双锥齿轮一(5)旋转速度，行星支架旋转方向(43)与双锥齿轮二旋转方向(46)相同；

所述减速机构的输入轴部件一的输入锥齿轮一(3)与双锥齿轮一(5)的外侧轮齿一(39)组成一个第一级减速器，输入轴部件二的输入锥齿轮二(1)与双锥齿轮二(14)的外侧轮齿二(42)组成另一个第一级减速器，双锥齿行星齿轮减速器是所述减速机构的第二级减速器；

若采用乙型双锥齿轮二(54)替换双锥齿轮二(14)，采用乙型双锥齿轮一(55)替换双锥齿轮一(5)，使输入轴部件二安装在乙型双锥齿轮二(54)的轴向左侧，输入轴部件一安装在乙型双锥齿轮一(55)的轴向右侧，组成乙型双锥齿差速减速机构，其输入轴部件二与输入轴部件一沿着输出轴轴线(47)轴向对齐安装时不会发生空间干涉；

乙型双锥齿轮一(55)径向中间是乙型双锥齿轮轴孔一(56)，其径向外侧的轴向两端分别是乙型内侧轮齿一(57)、乙型外侧轮齿一(58)，并且乙型内侧轮齿一(57)位于乙型外侧轮齿一(58)径向内侧；乙型双锥齿轮二(54)径向中间是乙型双锥齿轮轴孔二(59)，其径向外侧的轴向两端分别是乙型内侧轮齿二(60)、乙型外侧轮齿二(61)，并且乙型内侧轮齿二(60)位于乙型外侧轮齿二(61)径向内侧；

乙型双锥齿轮一(55)在装配时，把乙型双锥齿轮一(55)安装在行星支架部件的轴向右侧，使乙型双锥齿轮一(55)的乙型双锥齿轮轴孔一(56)安装在行星支架部件的轴套一(7)径向外侧，使乙型双锥齿轮一(55)的乙型内侧轮齿一(57)与行星支架部件的行星锥齿轮(10)啮合，使乙型双锥齿轮一(55)的乙型外侧轮齿一(58)与输入轴部件一的输入锥齿轮一(3)啮合；乙型双锥齿轮二(54)在装配时，把乙型双锥齿轮二(54)安装在行星支架部件的轴向左侧，使乙型双锥齿轮二(54)的乙型双锥齿轮轴孔二(59)安装在行星支架部件的轴套二(15)径向外侧，使乙型双锥齿轮二(54)的乙型内侧轮齿二(60)与行星支架部件的行星锥齿轮(10)啮合，使乙型双锥齿轮二(54)的乙型外侧轮齿二(61)与输入轴部件二的输入锥齿轮二(1)啮合。

2.根据权利要求1所述的一种双锥齿差速减速机构的使用方法，其特征在于：所述减速机构运行过程是：

所述减速机构启动时，控制器一控制电动机一低转速启动，并且逐渐提高电动机一转速，与此同时，控制器二控制电动机二低转速启动，并且逐渐提高电动机二转速，电动机一通过输入轴一(4)、输入锥齿轮一(3)驱动双锥齿轮一(5)围绕输出轴轴线(47)沿着双锥齿轮一旋转方向(52)旋转，电动机二通过输入轴二(2)、输入锥齿轮二(1)驱动双锥齿轮二(14)围绕输出轴轴线(47)沿着双锥齿轮二旋转方向(46)旋转，双锥齿轮一旋转方向(52)与双锥齿轮二旋转方向(46)相反；电动机一旋转速度与电动机二旋转速度相等时，行星锥齿轮(10)围绕行星轴轴线(49)自转，行星支架(12)处于静止状态，行星支架传动轴(6)的转速为零；

若电动机一旋转速度大于电动机二旋转速度时，双锥齿轮一(5)驱动行星锥齿轮(10)围绕行星轴轴线(49)沿着行星锥齿轮旋转方向(48)的旋转速度大于双锥齿轮二(14)驱动行星锥齿轮(10)围绕行星轴轴线(49)沿着行星锥齿轮旋转方向(48)的旋转速度，为了抵消该速度差，行星锥齿轮(10)还会围绕输出轴轴线(47)公转，行星锥齿轮(10)驱动行星支架(12)低转速旋转，行星支架(12)旋转线速度等于双锥齿轮一(5)旋转线速度与双锥齿轮二(14)旋转线速度之差；行星支架旋转方向(43)与双锥齿轮一旋转方向(52)相同，行星支架(12)通过行星轴(11)驱动行星支架传动轴(6)低转速同向旋转；

若电动机二旋转速度大于电动机一旋转速度时，双锥齿轮二(14)驱动行星锥齿轮(10)围绕行星轴轴线(49)沿着行星锥齿轮旋转方向(48)的旋转速度大于双锥齿轮一(5)驱动行星锥齿轮(10)围绕行星轴轴线(49)沿着行星锥齿轮旋转方向(48)的旋转速度，为了抵消该速度差，行星锥齿轮(10)还会围绕输出轴轴线(47)公转，行星锥齿轮(10)驱动行星支架(12)低转速旋转，行星支架(12)旋转线速度等于双锥齿轮二(14)旋转线速度与双锥齿轮一(5)旋转线速度之差；行星支架旋转方向(43)与双锥齿轮二旋转方向(46)相同，行星支架(12)通过行星轴(11)驱动行星支架传动轴(6)低转速同向旋转。