竞技机器人用多层嵌套式传动齿轮箱结构

　　该齿轮箱为小型竞技机器人动力传递核心部件，主要适配轮式格斗机器人的动力输出链路，承担电机动力降速增扭、动力分配的核心作用，在机器人对抗场景中，需要承受瞬时冲击载荷、频繁正反转切换带来的应力波动，因此结构设计上优先保障刚性与传动同轴度。整体采用同轴多层嵌套的轮系布局，输入轴与输出轴保持同轴线设计，可直接对接驱动电机输出端与行走轮轴，无需额外设置偏置传动结构，能够大幅压缩动力舱的横向安装空间，适配小型机器人紧凑的舱体布局要求。从结构外形来看，整体为阶梯式圆盘构型，外层壳体采用一体化台阶式结构，不同直径的台阶面分别对应轴承安装位、壳体固定位、输出端密封位，安装时可直接嵌入机器人底盘预设的圆形安装槽内，通过台阶端面实现轴向定位，

　　无需额外设计复杂的定位支架，能够降低底盘结构的加工复杂度。内部轮系采用定轴轮系排布，各级齿轮的分度圆参数经过匹配计算，可在紧凑的径向空间内实现设定的传动比，满足竞技机器人起步加速、对抗推挤时的大扭矩输出需求，同时齿轮啮合侧隙控制在较小范围内，减少正反转切换时的回程间隙，提升动力响应速度，避免对抗中因传动间隙导致的动力迟滞。设计过程中优先考虑了装配便利性，壳体采用分体式组合结构，各层轮系可依次装入壳体后通过端盖压紧固定，轴承位的公差配合选用基孔制过渡配合，既保证轴承外圈的固定稳定性，又避免过盈量过大导致的壳体变形，同时在壳体台阶处预留了密封槽安装位，可加装薄型密封圈防止对抗场景中灰尘、碎屑进入轮系内部，避免齿轮卡滞。安装边界方面，

　　整体最大外径适配小型机器人底盘的标准安装孔位，轴向总长度控制在动力舱预设的厚度范围内，输出端的内孔采用标准轴径配合尺寸，可直接匹配常用的机器人行走轮轴，输入端接口适配常规小型直流电机的输出轴尺寸，无需额外定制转接件，能够直接完成动力链路的组装。在实际应用场景中，这类同轴式齿轮箱相比偏置布局的减速结构，重心更靠近机器人的中心轴线，能够减少高速移动时的偏置震动，提升机器人行走的稳定性，在对抗碰撞时，同轴结构的受力更均匀，可降低壳体受冲击后出现轮系错位的概率，保障传动系统在高强度对抗中的可靠性。