專利名稱：一種行星-蝸輪蝸桿組合機(jī)械傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種行星-蝸輪蝸桿組合機(jī)械傳動(dòng)裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種蝸輪蝸桿機(jī)械傳動(dòng)裝置，特別涉及一種行星-蝸輪蝸桿 組合機(jī)械傳動(dòng)裝置，屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在武器裝備的設(shè)計(jì)中，安全性設(shè)計(jì)一直是設(shè)計(jì)師們的重要課題之一。武器 裝備的傳動(dòng)系統(tǒng)， 一般都要求同時(shí)具有電機(jī)"電動(dòng)"傳動(dòng)功能和人工"手動(dòng)" 傳動(dòng)功能。在傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，為了確保裝備自身和操作人員的安全， 一般都 選擇具有自鎖功能的傳動(dòng)系統(tǒng)。在實(shí)際運(yùn)用中，由于武器裝備大多空間狹小， 設(shè)計(jì)師們?yōu)榱思骖檪鲃?dòng)自鎖和結(jié)構(gòu)緊湊，大多采用把蝸輪蝸桿傳動(dòng)作為傳動(dòng)鏈 的一個(gè)重要環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
但蝸輪蝸桿傳動(dòng)效率較低，當(dāng)蝸桿設(shè)計(jì)為自鎖蝸桿結(jié)構(gòu)時(shí)，傳動(dòng)效率就更
低了，普通蝸輪蝸桿的傳動(dòng)效率理論上低于40%，即使采用傳動(dòng)效率較高的平 面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)，當(dāng)設(shè)計(jì)為自鎖結(jié)構(gòu)時(shí)，實(shí)際效率也低于50%。
傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率低下，迫使設(shè)計(jì)師們選擇較大功率的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電機(jī) 功率越大、體積越大、工作電流越大，迫使控制系統(tǒng)選擇較大規(guī)格的電子元器 件和電纜，增加了成本，在空間布置上也常常帶來麻煩。
因此，在裝備要求同時(shí)具有"電動(dòng)"和"手動(dòng)"傳動(dòng)功能的傳動(dòng)系統(tǒng)中， 如何在實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)自鎖的同時(shí)，大大提高傳動(dòng)效率？ 一直是裝備設(shè)計(jì)師們苦苦思 索的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)了一種行星-蝸輪蝸桿組合機(jī)械傳動(dòng)裝置，它傳動(dòng) 效率高、結(jié)構(gòu)緊湊，并同時(shí)具有自鎖功能。本實(shí)用新型包括蝸桿，行星架，電動(dòng)輸出軸，內(nèi)齒圈、行星輪，中心輪， 電動(dòng)輸入軸和蝸輪。
中心輪與電動(dòng)輸入軸連接，輸入軸與電機(jī)或上級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)連接，外圈是普 通蝸輪、內(nèi)圈是與蝸輪做成一體的內(nèi)齒圈，行星輪均安裝在內(nèi)齒圈上并與其嚙 合，中心輪插入行星輪中間并同時(shí)與行星輪嚙合，行星輪通過行星架與電動(dòng)輸 出軸連接，電動(dòng)輸出軸與負(fù)載或下一級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)連接，蝸桿與蝸輪嚙合，蝸桿
的一端為手動(dòng)輸入端，直接或者通過系列傳動(dòng)間接與手輪連接。行星輪要在3 個(gè)以上。此外，蝸輪與內(nèi)齒圈不在同一平面，而是沿軸向錯(cuò)開布置。
在電機(jī)未通電運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，電動(dòng)輸入軸被鎖緊機(jī)構(gòu)鎖住，蝸輪蝸桿為自鎖 結(jié)構(gòu)，手動(dòng)端無輸入時(shí)，蝸輪被蝸桿鎖住。
電動(dòng)傳動(dòng)時(shí)電動(dòng)端鎖止機(jī)構(gòu)通電解鎖，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)通過上一級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng) (或直接)傳到輸入軸，輸入軸將扭矩傳到與其相連的中心輪上，中心輪的轉(zhuǎn)動(dòng) 驅(qū)動(dòng)三個(gè)行星輪同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于電動(dòng)時(shí)手動(dòng)端無輸入，蝸桿不動(dòng)，蝸輪8被蝸 桿鎖住，與蝸輪一體的內(nèi)齒圈也固定不動(dòng)，因此，三個(gè)行星輪被中心輪驅(qū)動(dòng)自 轉(zhuǎn)的同時(shí)沿內(nèi)齒圈滾動(dòng)形成繞中心輪軸線的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，行星輪的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng) 行星架轉(zhuǎn)動(dòng)，把扭矩通過電動(dòng)輸出軸傳給負(fù)載或下一級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)"電 動(dòng)"運(yùn)轉(zhuǎn)裝備。由于電動(dòng)傳動(dòng)線路采用了結(jié)構(gòu)緊湊的行星傳動(dòng)，避開了蝸輪蝸 桿傳動(dòng)，因此傳動(dòng)效率高。
手動(dòng)傳動(dòng)時(shí)人工轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，手輪將轉(zhuǎn)矩直接或間接傳到蝸桿，蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng) 驅(qū)動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)通過內(nèi)齒圈驅(qū)動(dòng)與其嚙合的行星輪轉(zhuǎn)動(dòng)，由于手動(dòng)時(shí) 電動(dòng)輸入端被鎖止機(jī)構(gòu)鎖住，中心輪固定不動(dòng)，因此，行星輪被帶動(dòng)自轉(zhuǎn)的同 時(shí)繞中心輪軸線公轉(zhuǎn)，而行星輪的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又帶動(dòng)行星架轉(zhuǎn)動(dòng)，把扭矩通過電 動(dòng)輸出軸傳給負(fù)載或下一級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)"手動(dòng)"運(yùn)轉(zhuǎn)裝備。負(fù)載轉(zhuǎn)矩 反向傳遞到蝸輪時(shí)，由于蝸輪蝸桿自鎖，蝸桿不會(huì)被蝸輪帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此手輪 不會(huì)被裝備帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，保證了操作人員的人身安全和設(shè)備安全。
有益效果-① 行星傳動(dòng)與蝸輪蝸桿傳動(dòng)巧妙組合，實(shí)SL電動(dòng)、手動(dòng)兩線分別輸入?yún)s
一線統(tǒng)一輸出，滿足裝備對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的特殊需求；
② 電動(dòng)傳動(dòng)時(shí)為行星減速傳動(dòng)，避開蝸輪蝸桿，傳動(dòng)效率高；
③ 手動(dòng)傳動(dòng)時(shí)為蝸輪蝸桿與行星傳動(dòng)組合，能有效實(shí)現(xiàn)自鎖；
蝸輪蝸桿傳動(dòng)與行星傳動(dòng)兩種緊湊型傳動(dòng)組合，使傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊 湊。


圖1是本實(shí)用新型的蝸輪蝸桿與行星組合傳動(dòng)裝置原理示意圖。 其中l(wèi)一蝸桿、2—行星架、3—電動(dòng)輸出軸、4一內(nèi)齒圈、5—行星輪、 6—中心輪、7—輸入軸、8—蝸輪。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和工作原理對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本實(shí)用新型包括蝸桿l，行星架2，電動(dòng)輸出軸3，內(nèi)齒圈4、行星輪5， 中心輪6，電動(dòng)輸入軸7，蝸輪8。
各零件相互作用描述中心輪6與電動(dòng)輸入軸7連接，輸入軸根與電機(jī)或 上級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)連接，外圈是普通蝸輪8、內(nèi)圈是與蝸輪8做成一體的內(nèi)齒圈4， 行星輪5安裝在內(nèi)齒圈4上并與其嚙合，中心輪6插入三個(gè)行星輪5中間并同 時(shí)與三個(gè)行星輪5嚙合，行星輪5通過行星架2與電動(dòng)輸出軸3連接，電動(dòng)輸 出軸3與負(fù)載或下一級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)連接，蝸桿1與蝸輪8嚙合，蝸桿l任一端為 手動(dòng)輸入端，在實(shí)際運(yùn)用中直接或者通過系列傳動(dòng)間接與手輪連接。
在電機(jī)未通電運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，電動(dòng)輸入軸7被鎖緊機(jī)構(gòu)鎖住，蝸輪蝸桿為自 鎖結(jié)構(gòu)，手動(dòng)端無輸入時(shí)，蝸輪8被蝸桿1鎖住。
電動(dòng)傳動(dòng)時(shí)電動(dòng)端鎖止機(jī)構(gòu)通電解鎖，電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)通過上一級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng) (或直接)傳到電機(jī)輸入軸7，電機(jī)輸入軸7將扭矩傳到與其相連的中心輪6上， 中心輪6的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)三個(gè)行星輪5同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，由于電動(dòng)時(shí)手動(dòng)端無輸入，蝸桿l不動(dòng)，蝸輪8被蝸桿1鎖住，與蝸輪一體的內(nèi)齒圈4也固定不動(dòng)，因此，三 個(gè)行星輪5被中心輪6驅(qū)動(dòng)自轉(zhuǎn)的同時(shí)沿內(nèi)齒圈滾動(dòng)形成繞中心輪軸線的公轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)，行星輪5的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)行星架2轉(zhuǎn)動(dòng)，把扭矩通過電動(dòng)輸出軸3傳給 負(fù)載或下一級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)"電動(dòng)"運(yùn)轉(zhuǎn)裝備。由于電動(dòng)傳動(dòng)線路采用 了結(jié)構(gòu)緊湊的行星傳動(dòng)，避開了蝸輪蝸桿傳動(dòng)，因此傳動(dòng)效率高。
蝸桿l，行星架2，電動(dòng)輸出軸3，內(nèi)齒圈4、行星輪5，中心輪6，電動(dòng)輸 入軸7，蝸輪8
手動(dòng)傳動(dòng)時(shí)人工轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，手輪將轉(zhuǎn)矩直接或間接傳到蝸桿1，蝸桿1 轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸輪8轉(zhuǎn)動(dòng)通過內(nèi)齒圈4驅(qū)動(dòng)與其嚙合的行星輪轉(zhuǎn)動(dòng)，由 于手動(dòng)時(shí)電動(dòng)輸入端被鎖止機(jī)構(gòu)鎖住，中心輪6固定不動(dòng)，因此，行星輪5被 帶動(dòng)自轉(zhuǎn)的同時(shí)繞中心輪軸線公轉(zhuǎn)，而行星輪5的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)又帶動(dòng)行星架2轉(zhuǎn) 動(dòng)，把扭矩通過電動(dòng)輸出軸3傳給負(fù)載或下一級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)"手動(dòng)" 運(yùn)轉(zhuǎn)裝備。負(fù)載轉(zhuǎn)矩(偏心力矩、慣性力矩、載體的顛簸搖擺等引起的附加力 矩)反向傳遞到蝸輪8時(shí)，由于蝸輪8蝸桿1自鎖，蝸桿1不會(huì)被蝸輪8帶動(dòng) 運(yùn)轉(zhuǎn)，因此手輪不會(huì)被裝備帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，保證了操作人員的人身安全和設(shè)備安全。
在設(shè)備上進(jìn)行驗(yàn)證測試，電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，實(shí)用新型環(huán)節(jié)的傳動(dòng)效率達(dá)97%， 總傳動(dòng)效率達(dá)91%，總傳動(dòng)效率比原設(shè)計(jì)提高了近一倍，電機(jī)功率消耗減少了 40%;手搖傳動(dòng)時(shí)可靠自鎖，結(jié)構(gòu)上保持了原設(shè)計(jì)的緊湊性。驗(yàn)證說明本實(shí) 用新型在保持結(jié)構(gòu)緊湊和自鎖的同時(shí)大大提高了電傳動(dòng)時(shí)的傳動(dòng)效率。
本實(shí)用新型包括但不局限于以上實(shí)施例，凡是在本實(shí)用新型的精神和原則 之下，進(jìn)行的等同替換、局部改動(dòng)，都將視為在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1. 一種行星-蝸輪蝸桿組合機(jī)械傳動(dòng)裝置，其特征在于包括蝸桿(1)，行星架(2)，電動(dòng)輸出軸(3)，內(nèi)齒圈(4)、行星輪(5)，中心輪(6)，電動(dòng)輸入軸(7)和蝸輪(8)；中心輪(6)與電動(dòng)輸入軸(3)連接，電動(dòng)輸入軸(3)與電機(jī)或上級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)連接，外圈是蝸輪(8)、內(nèi)圈是與蝸輪做成一體的內(nèi)齒圈(4)，行星輪(5)均安裝在內(nèi)齒圈(4)上并與其嚙合，中心輪(6)插入行星輪(5)中間并同時(shí)與行星輪(5)嚙合，行星輪(5)通過行星架與電動(dòng)輸出軸(3)連接，電動(dòng)輸出軸(3)與負(fù)載或下一級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)連接，蝸桿(1)與蝸輪(8)嚙合，蝸桿(1)的一端為手動(dòng)輸入端，直接或者通過系列傳動(dòng)間接與手輪連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行星-蝸輪蝸桿組合機(jī)械傳動(dòng)裝置，其特征在 于行星輪(5)要在3個(gè)以上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種行星-蝸輪蝸桿組合機(jī)械傳動(dòng)裝置，包括蝸桿，行星架，電動(dòng)輸出軸，內(nèi)齒圈、行星輪，中心輪，電動(dòng)輸入軸和蝸輪。中心輪與電動(dòng)輸入軸連接，輸入軸與上級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)連接，外圈是普通蝸輪、內(nèi)圈是內(nèi)齒圈，行星輪安裝在內(nèi)齒圈上并與其嚙合，中心輪插入行星輪中間并同時(shí)與行星輪嚙合，行星輪通過行星架與電動(dòng)輸出軸連接，電動(dòng)輸出軸與下一級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)連接，蝸桿與蝸輪嚙合。該裝置在保持結(jié)構(gòu)緊湊的同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩線輸入一線輸出，即在電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)選擇行星傳動(dòng)線路傳動(dòng)；手動(dòng)傳動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)選擇自鎖的蝸輪蝸桿線路傳動(dòng)，確保操作人員的人身安全。它同時(shí)適用于具備“電動(dòng)”和“手動(dòng)”的設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)F16H1/28GK201236930SQ20082013253
公開日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月13日
發(fā)明者峰 劉, 張毅敏, 黃朝學(xué) 申請(qǐng)人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七一○研究所