專利名稱：分體差動高效自鎖機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于恒功率無級變速技術的關鍵核心 機構——分體差動高效自鎖機構。技術背景本人發(fā)明的恒功率無級變速技術，包括恒功率無級變速齒 輪變速箱，恒功率無級變速三相交流異步電動機，其關鍵部位需要一 種具有高效自鎖特性的機構，在以往的多次發(fā)明專利申請的各種自鎖 機構，經多次運行試驗，結果證明，在其各種機構中，都需要借助一 定的滑動磨擦，才能使機構自鎖可靠，運行平穩(wěn)。這種滑動磨擦的存 在會增加約20%以上能耗損失，達不到此項技術的完滿目的。 本發(fā)明之目的在于發(fā)明一種完全不依賴于滑動磨擦，而能可靠地實現 力的平衡自鎖的高效自鎖機構。

發(fā)明內容
本發(fā)明采用二套不同的差動行星齒輪機構， 一套多齒 差圓弧齒輪機構和一套少齒差行星齒輪機構(包括漸開線齒輪和擺線 針輪機構)，將二套機構的中心偏心套安裝在同一個輸入軸上，并將 二套差動行星齒輪用六支肖軸連接起來，在二個行星齒輪連接后，用 同根輸入軸傳動，因為多齒差和少齒差機構的輸入旋轉方向相同，則 輸出旋轉方向相反，所以機構是不會轉動的。本發(fā)明的關鍵之處在于 將二個行星齒輪中的任意一個做成內外二圈分體，在內外二體之間裝 入一套滾針軸承，可以使這個分體的行星齒輪的內圈和外圈分別向不 同方向旋轉。上述二套行星齒輪的連接方法可將六支肖軸固接在分 體行星齒輪的內圈上，肖軸的另一端插入另一行星齒輪的相應孔內，肖軸上還安裝有偏心自鎖套和滾針軸承。當輸入軸帶動二套差動行星 齒輪的中心偏心套旋轉時，使其中整體的行星齒輪通過肖軸帶動另一 套分體行星齒輪的內圈一同旋轉，而分體行星齒輪的外圈則向另一方 向旋轉。形成差動分體結構。其中整體的行星齒輪的中心偏心套采用 雙圓弧特型偏心套，而分體的一套行星齒輪則采用普通的偏心套。二 套分體連接的行星齒輪采用一套漸開線行星齒輪系做輸出機構，將行 星機構的行星架用肖軸和整體的行星齒輪連接，齒圈固定在機座上， 中心太陽齒輪和自鎖機構的輸出軸連接，這樣即擴大了調速范圍，又 使力的傳輸達到可靠自鎖之目的。


圖1是本發(fā)明的結構簡圖1、 自鎖機構的輸出軸。2、 漸開線行星齒輪機構(簡略)。3、 分體差動自鎖機構。4、 自鎖機構的輸入軸。圖2、 3、 4、 5、 6、 7是本發(fā)明的軸向剖視圖。 圖號說明1、 自鎖機構的輸出軸。2、 漸開線行星機構的中心太陽齒輪。3、 漸開線行星機構的行星齒輪。4、 安裝行星齒輪的肖軸。5、 齒圈。6、 安裝在整體行星輪盤上的肖軸。7、 肖軸6的套。8、 行星齒輪的行星架。9、 整體的差動行星齒輪盤。10、 差動行星齒輪的齒圈。11、 差動行星齒輪的中心雙圓弧特型偏心套。12、 滾柱。13、 安裝在行星齒輪盤上的自鎖偏心套。 14 、 插在偏心自鎖套內的肖軸。15、 分體差動行星齒輪的齒圈。16、 分體差動行星齒輪的行星齒輪外圈。17、 分體差動行星齒輪的行星齒輪內圈。18、 分體差動行星齒輪的中心偏心套。19、 自鎖機構的輸入軸。 O、自鎖機構的中心C/、差動行星機構的上偏中心 0〃、差動行星機構的下偏中心 a、差動行星機構的偏心量 a〃、差動行星機構的偏心量 a氣雙圓弧特型偏心套的偏心增量 P、雙圓弧特型偏心套的受力點 pZ、外負載對自鎖機構的作用力P〃、對機構產生的分解力如圖2所示，輸出軸1上安裝的太陽中心齒輪2，與之嚙合的有 行星3，行星齒輪3用肖軸4和滾針軸承安裝在行星架8上，行星架 開有六個孔，插入行星架8孔內的肖軸6和套7的另一端固裝在整體 差動行星齒輪的輪盤9上，輪盤9上設有六個孔，內套滾針軸承和自 鎖偏心套13,輪盤9的中央安裝有軸承和雙圓弧特型偏心套11，六 個自鎖偏心套的孔內插入六支肖軸14，它的另一端固接在對稱(相 隔180)安裝分體行星齒輪盤的內圈17上，它的中央安裝有軸承和 中心偏心套18,分體行星齒輪的外圈16與齒圈15嚙合，內圈17和外 圈16之間安裝有一個滾針軸承，使內圈和外圈可以向不同方向旋轉。 二套不同型的差動行星齒輪的中心偏心套都安裝在同一個輸入軸19 上，轉動輸入軸19，可以使自鎖機構轉動輸出。圖3是自鎖機構的增速輸出的漸開行星齒輪機構的剖視圖。圖4是行星機構的行星架上孔和肖軸13的接觸剖視圖。圖5是第一套整體行星齒輪付的剖視圖。圖6是第二套分體行星齒輪付的剖視圖。圖7是雙圓弧特型偏心 套的放大圖。
具體實施例方式外負載通過自鎖機構輸出軸1和太陽齒輪2，傳給行星架8，而 行星架8上的孔和安裝在整體行星齒輪盤9上的肖軸6的接觸是一個 點，而力^的傳遞方向永遠和縱中軸線平行(見附圖4、 5、 p0，當 力pZ傳到整體行星齒輪后，它會通過安裝在整體行星齒輪盤上的自鎖偏心套13傳給安裝在分體行星齒輪內圈上的肖軸14，而同時也將小 部分力傳給整體行星齒輪盤的中心雙圓弧特型行星套11，這二個力 p〃也都和縱軸線平行或重合，它們不會對差動行星機構產生影響(見 圖5)。當肖軸13受到力p〃后會對分體行星齒輪產生作用，由于分體 行星機構和整體行星機構是二種不同型的差動機構，它們受力后所產 生的反作用力的方向正好相反(見圖6)， d "角所產生的力p〃它會 產生一個會使中心偏心套順時針方向的傳動的力(水平分力)，這正 好是將整套機構鎖住。而不能因受外負載力的作用而自動轉動。當自鎖機構的輸入軸主動旋轉時，安裝在同一軸上的二個中心偏 心套同相同方向旋轉，此時整體行星輪帶著分體行星輪內圈向 一個方 向旋轉，而分體行星輪盤的外圈則向相反方向旋轉而形成行星輪盤的 分體差動運動。這個分體差動運動能夠保證自鎖的可靠性和運動的平 穩(wěn)性，而因為分體行星輪盤內外圈之間安裝有滾針軸承，所以它們產 生的磨擦損失是極小的。本發(fā)明的主要優(yōu)點是通過二套不同型號、旋轉方向不同的行星 輪，作分體處理后， 一方面作用力得到分解平衡，受力分散，中心偏 心套軸承受力小，克服了少(多)齒差行星機構中心軸承受力大壽命 短的缺點，同時二套差動機構對稱安裝運轉平穩(wěn)，效率高，自鎖可靠， 是恒功率無級變速技術很理想的一種高效自鎖機構。本發(fā)明如單獨安 裝在一個機座內，即成為一臺高效自鎖減速機，可以和鋼絲繩筒配套， 成為一種高效節(jié)能安全的起重機械或用于其它需要自鎖制動的傳動 系統(tǒng)內。
權利要求
1、分體差動高效自鎖機構，采用二套不同型式的差動機構，一套為多齒差圓弧行星差動機構(圖2中10、11、12、13)，另一套為少齒差漸開線差動行星機構(圖2中15、16、17、18)，或少齒差擺線針輪差動行星機構。將二套機構對稱(相隔180)安裝，并用六支肖軸14將二套行星機構的行星輪連接在一起，并將其中任意一個行星齒輪做成一個分體式，即由內圈17和外圈16之間安裝有滾針軸承，使內圈和外圈可以分別向不同方向旋轉。二套行星差動機構的中心偏心套(11、18)安裝在同根輸入軸19上，轉動輸入軸后，多齒差行星機構的行星齒輪通過肖軸14帶動另一套少齒差行星機構的行星齒輪內圈17，向一個方向旋轉，而另一套少齒差行星齒輪的外圈16向另一方向旋轉，并取得差動平衡。
2、 按照權利要求1所說的多齒差行星齒輪它與安裝在輸出軸1 上的太陽齒輪2行星齒輪3齒圈4和安裝在行星架8上的六支肖軸 6連接，并以此作為偏心差動機構的輸出件，并通過漸開線行星齒輪 付將輸出轉速增大，并改變了差動行星齒輪的的受力方向和多點分散 受力，以減少差動行星機構中心偏心套受力集中，使用壽命低的缺點。
3、 按照權利要求l所說的二套行星齒輪用六支肖軸連接。肖軸 接在分體行星齒輪的內圈17上，它的另一端輸入多齒差行星齒輪2 盤相應孔內，孔內安裝有六個滾針軸承和六個自鎖偏心套9，其作用 是使二套機構的力的傳遞都和縱軸線平行，并減少了中心偏心套軸承的受力。4安照權利要求1所說的多齒差動行星齒輪的中心偏心套11是 一個雙圓弧特型偏心套，其作用是偏心套上下二個圓弧和偏心套軸承 內圈的接觸都在中軸線的上下二點，使偏心套受外力后不會產生轉矩 而保證機構自鎖的可靠性。
全文摘要
分體差動高效自鎖機構采用二套不同類型的差動行星機構，並用分體連接的方法，實現力平衡自鎖。本發(fā)明技術是恒功率無級變速技術的關鍵配套機構，也可單獨制成具有自鎖功能的高效減速機，它可和起重機等需要自鎖制動的機構配套的機械配套使用。
文檔編號F16H35/00GK101403431SQ20081013400
公開日2009年4月8日 申請日期2008年7月16日 優(yōu)先權日2008年7月16日
發(fā)明者李培基 申請人:李培基