一种新型玩具车差速器论文和设计-李晓俊

全文摘要

本实用新型涉及一种新型玩具车差速器，包括差速器壳体、马达、三级齿轮传动机构和输出轴机构，差速器壳体底部安装马达，差速器壳体内部安装三级齿轮传动机构、输出轴机构，所述三级齿轮传动机构包括蜗杆、双联斜齿轮、双联第一直齿轮、双联第二直齿轮、双联第三直齿轮和第四直齿轮，马达所输出的动力经过由蜗杆、双联斜齿轮、双联第一直齿轮、双联第二直齿轮、双联第三直齿轮、第四直齿轮组成的三级齿轮传动机构才到达输出轴机构，而反之输出轴机构所受到的力也要经三级齿轮传动机构才能到达马达，动力传输稳定，能够很好的保护齿轮结构不会出现破裂现象。

主设计要求

1.一种新型玩具车差速器，包括差速器壳体、马达、三级齿轮传动机构和输出轴机构，差速器壳体底部安装马达，差速器壳体内部安装三级齿轮传动机构、输出轴机构，马达通过三级齿轮传动机构将动力传输到输出轴机构，其特征在于：所述三级齿轮传动机构包括蜗杆、双联斜齿轮、双联第一直齿轮、双联第二直齿轮、双联第三直齿轮和第四直齿轮，马达输出轴伸入差速器壳体内部固定连接蜗杆，蜗杆为双头蜗杆，蜗杆啮合双联斜齿轮，双联斜齿轮与双联第一直齿轮同轴固定安装一体，双联第一直齿轮啮合双联第二直齿轮，双联第二直齿轮与双联第三直齿轮同轴固定安装一体，双联第三直齿轮啮合第四直齿轮，第四直齿轮安装于输出轴机构。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种新型玩具车差速器，其特征在于：所述输出轴机构包括齿轮壳体、行星齿轮、行星轴、锥齿轮、左输出轴和右输出轴，第四直齿轮与齿轮壳体固定连接一体，第四直齿轮与齿轮壳体组成的内腔安装行星齿轮、行星轴、锥齿轮，行星齿轮有两个且中心处同轴心安装行星轴，行星轴两端转动安装于齿轮壳体，锥齿轮有两个且分别固定连接左输出轴、右输出轴一端，上下侧的两个行星齿轮分别啮合左右侧的两个锥齿轮，行星齿轮的自转方向与锥齿轮的自转方向相互垂直，行星齿轮的公转方向与锥齿轮的自转方向相同。

3.根据权利要求1所述的一种新型玩具车差速器，其特征在于：所述马达输出轴通过过盈配合或螺钉或键固定连接蜗杆。

4.根据权利要求1所述的一种新型玩具车差速器，其特征在于：所述双联斜齿轮的外径大于双联第一直齿轮的外径，双联第一直齿轮的外径小于双联第二直齿轮的外径，双联第二直齿轮的外径大于双联第三直齿轮的外径，双联第三直齿轮的外径小于第四直齿轮的外径。

5.根据权利要求2所述的一种新型玩具车差速器，其特征在于：所述左输出轴和右输出轴结构相同, 左输出轴、右输出轴与锥齿轮之间安装前轴套, 前轴套包括由前向后设置的第一定位部、第二定位部、圆柱部，锥齿轮中心处设有与第一定位部、第二定位部外轮廓相配合的凹孔，左输出轴、右输出轴前端设有插销轴，插销轴的横截面为弧边和直线组成的非圆形，圆柱部中心处设有与插销轴外轮廓相配合的非圆形凹腔，前轴套前方通过第一定位部、第二定位部装入凹孔中连接锥齿轮，前轴套后方通过插销轴装入非圆形凹腔中连接左输出轴、右输出轴。

6.根据权利要求1所述的一种新型玩具车差速器，其特征在于：所述双联斜齿轮通过中间的连接柱与双联第一直齿轮同轴固定安装一体。

7.根据权利要求6所述的一种新型玩具车差速器，其特征在于：所述差速器壳体包括盖合安装一体的上壳和下壳，下壳设有圆形的马达安装槽，马达安装槽中设有马达安装孔，马达插入马达安装槽后螺钉从上往下穿过马达安装孔螺纹连接马达，差速器壳体内部设有蜗杆槽、双联斜齿轮槽、连接柱槽、共用齿轮槽、第四直齿轮槽，蜗杆槽用于放置蜗杆，马达输出轴伸入蜗杆槽中连接蜗杆，蜗杆槽位于双联斜齿轮槽前方，双联斜齿轮槽用于放置双联斜齿轮，双联斜齿轮槽位于连接柱槽左侧，连接柱槽用于放置连接柱，连接柱槽位于共用齿轮槽左侧，共用齿轮槽用于放置双联第一直齿轮、双联第二直齿轮、双联第三直齿轮，共用齿轮槽前方为第四直齿轮槽，第四直齿轮槽用于放置第四直齿轮、输出轴机构。

8.根据权利要求1所述的一种新型玩具车差速器，其特征在于：所述蜗杆的螺旋角14.25°。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及玩具车领域，具体涉及一种新型玩具车差速器。

背景技术

玩具车，特别是用于竞赛比赛的玩具车，正向提升更高速度的趋势发展，玩具车在转弯时，外侧车轮比内侧车轮所走过的路程长，若两侧车轮都固定在同一刚性转轴上，两轮角速度相等，则车轮必然出现边滚动边滑动的现象，因此，玩具车差速器应运而生使左右车轮以不同转速滚动，用不同的转速来弥补距离的差异，现有玩具车差速器由马达和差速齿轮箱组成，马达直接驱动齿轮箱内的齿轮，当玩具车转弯时，左右车轮受到的阻力不一样，齿轮绕着输出轴公转并同时自转，从而吸收阻力差，使输出轴能够以不同的速度旋转，保证玩具车顺利过弯，现有的玩具车差速器存在以下缺陷：一是马达与差速齿轮箱之间缺少自锁功能，当马达停止转动后，由于惯性作用，玩具车还会继续前行齿轮箱内的齿轮反过来驱动马达转动，玩具车要依靠地面摩擦和额外的制动机构来刹车，长此以往会对马达造成损伤；二是马达直接驱动多级齿轮转动，噪音比较大，传动比小，差速器壳体的体积较大，马达安装方向与输出轴方向相互平行比较占用玩具车空间；三是差速齿轮箱通过圆柱过盈配合直接插装输出轴，此时输出轴受到很大的传动转矩，使用时间久了输出轴磨损较厉害容易打滑，所以使用寿命短，容易出现故障需维修；四是当玩具车处于斜坡上时，车轮所受到的力经过一系列齿轮会传递到马达，此时力集中到马达输出轴处的蜗轮蜗杆处，而且蜗轮蜗杆摩擦发热量的增加会导致蜗轮蜗杆工作温度上升，引起材料性能（强度，硬度下降）下降，工作中极易磨损并时有断齿现象发生。

实用新型内容

针对现有技术玩具车差速器存在的缺陷，本实用新型提供了一种结构设计合理、保证齿轮不会破裂、输出轴接收大扭矩时不会打滑的玩具车差速器，具体技术方案如下：

一种新型玩具车差速器，包括差速器壳体、马达、三级齿轮传动机构和输出轴机构，差速器壳体底部安装马达，差速器壳体内部安装三级齿轮传动机构、输出轴机构，马达通过三级齿轮传动机构将动力传输到输出轴机构，所述三级齿轮传动机构包括蜗杆、双联斜齿轮、双联第一直齿轮、双联第二直齿轮、双联第三直齿轮和第四直齿轮，马达输出轴伸入差速器壳体内部固定连接蜗杆，蜗杆为双头蜗杆，蜗杆啮合双联斜齿轮，双联斜齿轮与双联第一直齿轮同轴固定安装一体，双联第一直齿轮啮合双联第二直齿轮，双联第二直齿轮与双联第三直齿轮同轴固定安装一体，双联第三直齿轮啮合第四直齿轮，第四直齿轮安装于输出轴机构。

作为本实用新型的一种优选方案，所述输出轴机构包括齿轮壳体、行星齿轮、行星轴、锥齿轮、左输出轴和右输出轴，第四直齿轮与齿轮壳体固定连接一体，第四直齿轮与齿轮壳体组成的内腔安装行星齿轮、行星轴、锥齿轮，行星齿轮有两个且中心处同轴心安装行星轴，行星轴两端转动安装于齿轮壳体，锥齿轮有两个且分别固定连接左输出轴、右输出轴一端，上下侧的两个行星齿轮分别啮合左右侧的两个锥齿轮，行星齿轮的自转方向与锥齿轮的自转方向相互垂直，行星齿轮的公转方向与锥齿轮的自转方向相同。

作为本实用新型的一种优选方案，所述马达输出轴通过过盈配合或螺钉或键固定连接蜗杆。

作为本实用新型的一种优选方案，所述双联斜齿轮的外径大于双联第一直齿轮的外径，双联第一直齿轮的外径小于双联第二直齿轮的外径，双联第二直齿轮的外径大于双联第三直齿轮的外径，双联第三直齿轮的外径小于第四直齿轮的外径。

作为本实用新型的一种优选方案，所述左输出轴和右输出轴结构相同, 左输出轴、右输出轴与锥齿轮之间安装前轴套, 前轴套包括由前向后设置的第一定位部、第二定位部、圆柱部，锥齿轮中心处设有与第一定位部、第二定位部外轮廓相配合的凹孔，左输出轴、右输出轴前端设有插销轴，插销轴的横截面为弧边和直线组成的非圆形，圆柱部中心处设有与插销轴外轮廓相配合的非圆形凹腔，前轴套前方通过第一定位部、第二定位部装入凹孔中连接锥齿轮，前轴套后方通过插销轴装入非圆形凹腔中连接左输出轴、右输出轴。

作为本实用新型的一种优选方案，所述双联斜齿轮通过中间的连接柱与双联第一直齿轮同轴固定安装一体

作为本实用新型的一种优选方案，所述差速器壳体包括盖合安装一体的上壳和下壳，下壳设有圆形的马达安装槽，马达安装槽中设有马达安装孔，马达插入马达安装槽后螺钉从上往下穿过马达安装孔螺纹连接马达，差速器壳体内部设有蜗杆槽、双联斜齿轮槽、连接柱槽、共用齿轮槽、第四直齿轮槽，蜗杆槽用于放置蜗杆，马达输出轴伸入蜗杆槽中连接蜗杆，蜗杆槽位于双联斜齿轮槽前方，双联斜齿轮槽用于放置双联斜齿轮，双联斜齿轮槽位于连接柱槽左侧，连接柱槽用于放置连接柱，连接柱槽位于共用齿轮槽左侧，共用齿轮槽用于放置双联第一直齿轮、双联第二直齿轮、双联第三直齿轮，共用齿轮槽前方为第四直齿轮槽，第四直齿轮槽用于放置第四直齿轮、输出轴机构。

作为本实用新型的一种优选方案，所述蜗杆的螺旋角14.25°。

本实用新型的有益效果：马达所输出的动力经过由蜗杆、双联斜齿轮、双联第一直齿轮、双联第二直齿轮、双联第三直齿轮、第四直齿轮组成的三级齿轮传动机构才到达输出轴机构，而反之输出轴机构所受到的力也要经三级齿轮传动机构才能到达马达，动力传输稳定，能够很好的保护齿轮结构不会出现破裂现象。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型隐藏上壳后立体图；

图3是本实用新型的三级齿轮传动机构的立体图；

图4是本实用新型的输出轴机构的立体图；

图5是本实用新型的齿轮壳体、行星齿轮、行星轴、锥齿轮的分解图；

图6是本实用新型的锥齿轮、左输出轴的配合立体图；

图7是本实用新型的锥齿轮、左输出轴的剖视图；

图8是本实用新型的前轴套的立体图；

图9是本实用新型的差速器壳体的分解图；

图10是本实用新型的下壳从底部所视的立体图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式做进一步说明：

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1～3所示，一种新型玩具车差速器，包括差速器壳体1、马达2、三级齿轮传动机构3和输出轴机构4，差速器壳体1底部安装马达2，差速器壳体1内部安装三级齿轮传动机构3、输出轴机构4，马达2通过三级齿轮传动机构3将动力传输到输出轴机构4，所述三级齿轮传动机构3包括蜗杆31、双联斜齿轮32、双联第一直齿轮33、双联第二直齿轮34、双联第三直齿轮35和第四直齿轮36，马达输出轴伸入差速器壳体1内部固定连接蜗杆31，马达输出轴通过过盈配合或螺钉或键固定连接蜗杆31，蜗杆31啮合双联斜齿轮32，双联斜齿轮32通过连接柱37与双联第一直齿轮33同轴固定安装一体，双联第一直齿轮33啮合双联第二直齿轮34，双联第二直齿轮34与双联第三直齿轮35同轴固定安装一体，双联第三直齿轮35啮合第四直齿轮36，第四直齿轮36安装于输出轴机构4。

具体的，双联斜齿轮32的外径大于双联第一直齿轮33的外径，双联第一直齿轮33的外径小于双联第二直齿轮34的外径，双联第二直齿轮34的外径大于双联第三直齿轮35的外径，双联第三直齿轮35的外径小于第四直齿轮34的外径，三级齿轮传动，马达2驱动蜗杆31转动，蜗杆31驱动双联斜齿轮32转动，双联斜齿轮32通过连接柱37驱动双联第一直齿轮33转动，双联第一直齿轮33驱动第二直齿轮34转动，第二直齿轮34驱动双联第三直齿轮35转动，双联第三直齿轮35驱动第四直齿轮34转动。

如图4和5所示，所述输出轴机构4包括齿轮壳体41、行星齿轮42、行星轴43、锥齿轮44、左输出轴45和右输出轴46，第四直齿轮34与齿轮壳体41固定连接一体，第四直齿轮34与齿轮壳体41组成的内腔安装行星齿轮42、行星轴43、锥齿轮44，行星齿轮44有两个且中心处同轴心安装行星轴47，行星轴47两端转动安装于齿轮壳体41，锥齿轮44有两个且分别固定连接左输出轴45、右输出轴46一端，上下侧的两个行星齿轮42分别啮合左右侧的两个锥齿轮44，行星齿轮42的自转方向与锥齿轮44的自转方向相互垂直，行星齿轮42的公转方向与锥齿轮44的自转方向相同。

具体的，第四直齿轮34驱动齿轮壳体41转动，当玩具车直线行驶时，左右两个轮受到的阻力一样，行星齿轮42公转不自转，锥齿轮44将动力传递到左输出轴45、右输出轴46，此时左右车轮转速一样，当玩具车转弯时，左右车轮受到的阻力不一样，行星齿轮42绕着左输出轴45、右输出轴46公转并同时自转，从而吸收阻力差，使左输出轴45、右输出轴46能够以不同的速度旋转，保证玩具车顺利过弯。

如图6～8所示，左输出轴45和右输出轴46结构相同, 左输出轴46与左侧锥齿轮44之间安装前轴套48, 右输出轴46与左侧锥齿轮44之间安装前轴套48，前轴套48包括由前向后设置的第一定位部481、第二定位部482、圆柱部483，第一定位部481、第二定位部482有2～6条直边，例如，第一定位部481、第二定位部482有2条直边，横截面为圆形上下侧横切两刀结构，第一定位部481、第二定位部482有3条直边，横截面为圆形周侧横切三刀结构即三角形，第一定位部481、第二定位部482有4条直边，横截面为圆形上下左右侧横切四刀结构即方形，方形为最佳优选方式，第一定位部481、第二定位部482有5条直边，横截面为圆形上下左右侧横切5刀结构即五边形，第一定位部481、第二定位部482，横截面为圆形上下左右侧横切6刀结构即六边形，锥齿轮44中心处设有与第一定位部481、第二定位部482外轮廓相配合的凹孔，左输出轴45、右输出轴46前端设有插销轴49，插销轴49的横截面为弧边和直线组成的非圆形，圆柱部483中心处设有与插销轴49外轮廓相配合的非圆形凹腔，前轴套48前方通过第一定位部481、第二定位部482装入凹孔中连接锥齿轮44，锥齿轮44转动时依靠第一定位部481、第二定位部482带动前轴套44转动，前轴套44后方通过插销轴49装入非圆形凹腔中连接左输出轴45、右输出轴46，前轴套44转动时通过入非圆形凹腔带动插销轴49、插销轴49带动左输出轴45、右输出轴46转动，实现锥齿轮44稳定传动左输出轴11、右输出轴12。

如图9和10所示，差速器壳体1包括盖合安装一体的上壳11和下壳12，下壳12设有圆形的马达安装槽13，马达安装槽13中设有马达安装孔14，马达2插入马达安装槽13后螺钉从上往下穿过马达安装孔螺纹连接马达，差速器壳体1内部设有蜗杆槽15、双联斜齿轮槽16、连接柱槽17、共用齿轮槽18、第四直齿轮槽19，蜗杆槽15、双联斜齿轮槽16、连接柱槽17、共用齿轮槽18、第四直齿轮槽19由上壳11和下壳12盖合形成，蜗杆槽15用于放置蜗杆31，马达输出轴伸入蜗杆槽15中连接蜗杆31，蜗杆槽15位于双联斜齿轮槽16前方，双联斜齿轮槽16用于放置双联斜齿轮32，双联斜齿轮槽16位于连接柱槽17左侧，连接柱槽17用于放置连接柱37，连接柱槽17位于共用齿轮槽18左侧，共用齿轮槽18用于放置双联第一直齿轮33、双联第二直齿轮34、双联第三直齿轮35，共用齿轮槽18前方为第四直齿轮槽19，第四直齿轮槽19用于放置第四直齿轮34、输出轴机构4，各槽位置结构设计合理，有效安装蜗杆31、双联斜齿轮32、双联第一直齿轮33、双联第二直齿轮34、双联第三直齿轮35和第四直齿轮36。

具体的，蜗杆31为双头蜗杆，蜗杆31的螺旋角14.25°，因螺旋角增大，传动效率相应提高，摩擦损耗减小，蜗杆运动副工作时，摩擦发热相应减少，增加使用寿命。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

设计图

一种新型玩具车差速器论文和设计

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主设计要求

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