适配2英寸轮毂的FRC两级进气变速箱结构

该变速箱核心服务于FRC赛事机器人的进气系统动力传递场景，在赛事对抗场景中，进气机构需要稳定的动力输出完成物料拾取、输送动作，同时要匹配轮端行走的动力参数，避免动力分配失衡导致的动作卡顿或轮速失配。从实际使用场景来看，这类变速箱直接集成在轮组安装位与进气驱动电机之间，不需要额外增设传动转接结构，能够大幅压缩机器人底盘上部的安装空间，给其他功能机构留出布局余量。

从功能特性上看，该结构采用两级齿轮传动架构，第一级采用32DP齿距的齿轮组实现12:40的减速增扭，第二级采用20DP齿距的齿轮组实现24:36的传动比匹配，总传动比设定为5:1，这个参数是经过多轮场地测试调校的结果——既能够给进气机构提供足够的扭矩拾取赛事物料，又能保证轮端在自由行进状态下达到75英里每小时的设计时速，同时进气机构的风速可以达到23英尺每秒，刚好匹配赛事规则下的物料输送效率要求，不会因为风速过高导致物料飞出，也不会因为风速过低出现拾取卡顿。

设计思路上，整个箱体采用分体式板式安装结构，两侧的安装板直接对接2英寸轮毂的安装孔位，不需要额外制作转接法兰，安装时只需要将两侧板的同轴孔对准轮毂的安装轴位，穿入固定螺栓即可完成定位，大幅降低现场装配的调试难度。齿轮组全部内置在箱体空腔内，外侧的箱体板可以对齿轮形成有效防护，避免赛事场景中飞溅的物料碎屑、场地线缆卡入齿轮啮合间隙造成传动卡滞。输出端采用内六角孔位对接轮毂轴，输入端直接适配775Pro电机的输出轴，不需要额外加装联轴器，电机直接嵌入箱体的电机安装位，通过箱体上的预留螺孔完成固定，电机轴与第一级主动齿轮直接配合，减少了传动链上的功率损耗。

安装边界方面，整个变速箱的横向宽度刚好匹配2英寸轮毂的安装间距，箱体突出安装板的厚度控制在最小范围，不会超出轮组的外侧轮廓，避免机器人在对抗过程中变速箱突出部位被对方机构勾挂造成结构损坏。两侧的安装板采用等厚的板材加工，安装孔位采用同轴设计，装配时不需要额外调整轴系的同轴度，只要按照孔位锁紧螺栓就能保证齿轮的啮合间隙在合理范围内。齿轮轴采用两端支撑的结构，每根传动轴的两端都嵌入安装板的定位孔内，能够承受赛事场景下的冲击载荷，不会因为瞬时的扭矩冲击出现轴系变形或齿轮错位。箱体内预留了齿轮的运转间隙，不会因为加工公差导致齿轮运转卡滞，同时两级齿轮采用不同齿距的设计，也是为了平衡高速级与低速级的负载特性——高速级转速高，采用更小的齿距降低传动噪音与运转振动，低速级扭矩大，采用更大的齿距提升轮齿的抗冲击能力，延长结构的使用寿命。

在实际选型适配时，只需要确认轮毂的安装孔位间距与该结构的安装板孔位匹配，就可以直接替换原有传动结构，不需要重新设计底盘的安装位。整个结构的重量经过优化，在保证结构强度的前提下尽可能缩减了板材厚度与齿轮的冗余尺寸，不会给机器人增加过多的负载负担，同时所有的传动部件都内置在箱体内部，日常维护只需要定期清理箱体缝隙内的碎屑即可，不需要频繁拆解调整齿轮间隙，能够适应赛事高密度的赛程安排，减少赛前调试的工作量。