[发明专利]一种仿生跳跃的齿轮传动装置及其传动比调整方法

权利要求书

1.一种仿生跳跃的齿轮传动装置，其特征在于，包括：输入轴（1）、面齿轮M1、面齿轮M2、面齿轮M3、面齿轮M4、圆柱齿轮Z1、圆柱齿轮Z2、圆柱齿轮Z3、圆柱齿轮Z4、轴承C1、轴承C2、轴承C3、轴承C4、轴承C5、轴承C6、固定架（2）、行星架（3）；

输入轴（1）固定于面齿轮M2的轴心处；面齿轮M1为圆环形，面齿轮M2固定在面齿轮M1的圆环内，面齿轮M1与面齿轮M2同轴且固定连接；面齿轮M4为圆环形，面齿轮M3固定在面齿轮M4的圆环内，面齿轮M3与面齿轮M4的同轴且固定连接；面齿轮M1平行于面齿轮M4，面齿轮M2平行于面齿轮M3；

固定架（2）包括T形架，T形架包括相互固定的横杆和竖杆，竖杆垂直连接于横杆的中心处；圆柱齿轮Z1通过轴承C1与所述横杆的一端连接，圆柱齿轮Z2通过轴承C2与所述横杆的另一端连接；面齿轮M2通过圆柱齿轮Z1和圆柱齿轮Z2实现和面齿轮M3啮合连接，面齿轮M2和面齿轮M3的齿数不同；面齿轮M3通过轴承C5与所述竖杆的中段相连接，所述竖杆远离横杆的一端还通过轴承C6与行星架（3）相连接；

行星架（3）主体位于面齿轮M4的外侧，行星架（3）的两端均弯曲延伸至面齿轮M1和面齿轮M4之间；圆柱齿轮Z3通过轴承C3与行星架（3）的一端相连接，圆柱齿轮Z4通过轴承C4与行星架（3）的另一端相连接；面齿轮M1通过圆柱齿轮Z3和圆柱齿轮Z4实现和面齿轮M4啮合连接，面齿轮M1和面齿轮M4的齿数不同；

各个面齿轮和各个圆柱齿轮的齿数关系为：M₂=M₃+1，M₄=M₁-1，Z₁=Z₂=Z₃=Z₄，且M₁M₂；其中，M₁、M₂、M₃、M₄分别表示面齿轮M1、面齿轮M2、面齿轮M3、面齿轮M4的齿数，Z₁、Z₂、Z₃、Z₄分别表示圆柱齿轮Z1、圆柱齿轮Z2、圆柱齿轮Z3、圆柱齿轮Z4的齿数；

设定齿数M₂=M，齿数差X=M₄-M₃=M₁-M₂，则传动比为。

2.根据权利要求1所述的仿生跳跃的齿轮传动装置，其特征在于，面齿轮M1与面齿轮M2处于同一平面。

3.根据权利要求1所述的仿生跳跃的齿轮传动装置，其特征在于，面齿轮M3与面齿轮M4处于同一平面。

4.根据权利要求1所述的仿生跳跃的齿轮传动装置，其特征在于，所述行星架（3）呈扒钉形，行星架（3）的两端还向内弯曲，使其末段平行于面齿轮M1和面齿轮M4。

5.一种应用于权利要求1所述的仿生跳跃的齿轮传动装置的传动比调整方法，其特征在于：通过所述输入轴输入动力，带动面齿轮M1和面齿轮M2旋转，面齿轮M2通过圆柱齿轮Z1和圆柱齿轮Z2向面齿轮M3传递转矩，由于面齿轮M2和面齿轮M3的差齿作用，面齿轮M1与面齿轮M2的组合和面齿轮M3与面齿轮M4的组合会有转速差，由于转速差的作用，所述行星架输出动力，同时，面齿轮M1与面齿轮M4也有差齿作用，这种差齿作用会使得传动比进一步放大；设定齿数M₂=M，齿数差X=M₄-M₃=M₁-M₂，则传动比为，通过选择齿数M与齿数差X的数值进而选择合适的传动比；当齿数M一定时，齿数差X越大，传动比越小；当齿数差X一定时，齿数M越大，传动比越大。

6.根据权利要求5所述的仿生跳跃的齿轮传动装置的传动比调整方法，其特征在于：M为19，齿数差X为40，传动比为52.65。

7.根据权利要求5所述的仿生跳跃的齿轮传动装置的传动比调整方法，其特征在于：M为49、齿数差X为10，传动比为561.6。