專利名稱：傳動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種傳動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在變速裝置(或變速器)等傳動(dòng)系統(tǒng)中，齒輪是最基本的傳動(dòng)零件。齒輪傳動(dòng)系的傳動(dòng)比(亦稱轉(zhuǎn)速比)取決于齒數(shù)比。當(dāng)傳動(dòng)比非常大時(shí)，小齒輪的轉(zhuǎn)速非常高，因此小齒輪的齒很容易疲勞斷裂。為了避免這種情況，在現(xiàn)有技術(shù)中，通常將大傳動(dòng)比分配到若干級(jí)，使得每一級(jí)傳動(dòng)系具有合適的傳動(dòng)比。但是，這種多級(jí)傳動(dòng)造成了傳動(dòng)系統(tǒng)的體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，傳動(dòng)效率低。特別是在大傳動(dòng)比無級(jí)變速的情況下，上述問題尤其嚴(yán)重。特別的，在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，由于輸入到發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速隨壞境影響而變化劇烈，因此特別希望通過一套傳動(dòng)系統(tǒng)使得輸入到發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，并能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)其無級(jí) 變速。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的傳動(dòng)系統(tǒng)，該傳動(dòng)系統(tǒng)特別適合于提供一種具有穩(wěn)定的輸出轉(zhuǎn)速并能夠在一定范圍內(nèi)進(jìn)行無級(jí)變速的傳動(dòng)系統(tǒng)。相應(yīng)地，本實(shí)用新型提供了一種傳動(dòng)系統(tǒng)，其包括第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)、第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)、第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)和變速裝置，其中，該第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)、第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)和第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)中的每一個(gè)都包括第一太陽(yáng)齒輪、與所述第一太陽(yáng)齒輪一體形成的第一半軸、第二太陽(yáng)齒輪、與所述第二太陽(yáng)齒輪一體形成的第二半軸、同時(shí)嚙合所述第一太陽(yáng)齒輪和所述第二太陽(yáng)齒輪的多個(gè)行星齒輪、可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承所述多個(gè)行星齒輪的能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的行星齒輪架、與行星齒輪架一體形成的殼體。輸入軸通過第一變速裝置與第一差動(dòng)行星齒輪的第一半軸以及第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸聯(lián)接，第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的殼體通過第二變速裝置與第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的殼體聯(lián)接，所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸與所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸一體形成，第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的殼體通過第三變速裝置與第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸聯(lián)接。所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸作為所述傳動(dòng)系統(tǒng)的輸出端。應(yīng)該理解的是，在本實(shí)用新型中所涉及的差動(dòng)機(jī)構(gòu)是能夠?qū)崿F(xiàn)差動(dòng)功能的機(jī)構(gòu)，其中可以采用任何類型能夠?qū)崿F(xiàn)差動(dòng)功能的行星齒輪和太陽(yáng)輪。這種機(jī)構(gòu)既包括由直齒輪構(gòu)成行星齒輪傳動(dòng)裝置也包括由錐形齒輪構(gòu)成的行星齒輪傳動(dòng)裝置。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪架與控制電機(jī)的輸出端相連，以在所述控制電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述控制電機(jī)是變頻電機(jī)、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)中的一種。在本實(shí)用新型中優(yōu)選地規(guī)定，所述第一變速裝置包括與所述輸入軸一體形成的輸入齒輪、與所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸一體形成的齒輪以及與所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸一體形成的齒輪，其中輸入齒輪哨合在與所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸一體形成的齒輪和與所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸一體形成的齒輪之間。該第一變速裝置能夠通過輸入軸同時(shí)驅(qū)動(dòng)第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)和第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸旋轉(zhuǎn)。在本實(shí)用新型中還優(yōu)選地規(guī)定，所述第二變速裝置為齒輪對(duì)，其包括第一齒輪，所述第一齒輪在所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的殼體上一體形成；第二齒輪，所述第二齒輪在所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的殼體上一體形成，其中所述第一齒輪和第二齒輪相互哨合。在本實(shí)用新型中還優(yōu)選地規(guī)定，所述第三變速裝置為齒輪對(duì)，其包括第三齒輪，所述第三齒輪在所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的殼體上一體形成；第四齒輪，所述第四齒輪在所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸上一體形成，其中所述第三齒輪和第四齒輪相互嚙合。更為優(yōu)選的是，所述第三變速裝置還包括第五齒輪，所述第五齒輪嚙合在所述第三齒輪和第四齒輪之間。由此第五齒輪起惰輪的作用，使得第三齒輪與第四齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同，從而在這種情況下優(yōu)選地使第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)中的第一半軸、第二半軸以及殼體朝一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，由此優(yōu)選地在第二半軸上實(shí)現(xiàn)力的疊加作用。根據(jù)本實(shí)用新型，所述差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)優(yōu)選地是差速器?！?yōu)選地，所述第三變速裝置被構(gòu)造為使得所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的殼體的轉(zhuǎn)速與第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸的轉(zhuǎn)速比接近1/2。此時(shí)，特別能夠能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的輸出轉(zhuǎn)速。本實(shí)用新型還提供了一種類似的傳動(dòng)系統(tǒng)，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)同樣地包括第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)、第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)、第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)以及第一變速裝置和第二變速裝置，其中所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)、所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)和所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的每一個(gè)的結(jié)構(gòu)都與上述差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)相同，并且可以采用任何類型能夠?qū)崿F(xiàn)差動(dòng)功能的行星齒輪和太陽(yáng)輪。這種機(jī)構(gòu)既包括由直齒輪構(gòu)成行星齒輪傳動(dòng)裝置也包括由錐形齒輪構(gòu)成的行星齒輪傳動(dòng)裝置。在這個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)施方式中，所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸與所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸一體形成，所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸與所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸一體形成，所述第一變速裝置連接在所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸和所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸之間，所述第二變速裝置連接在所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的殼體和所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的殼體之間。根據(jù)一種優(yōu)選的實(shí)施方式規(guī)定，所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪架和所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪架經(jīng)由所述第二變速裝置與控制電機(jī)的輸出端相連，以在所述控制電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。特別地，所述控制電機(jī)是變頻電機(jī)、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)中的一種。根據(jù)這種實(shí)施方式優(yōu)選地規(guī)定，所述第一變速裝置包括第一齒輪，所述第一齒輪與所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸一體形成；第二齒輪，所述第二齒輪與所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸一體形成；惰輪；第三齒輪，所述第三齒輪經(jīng)所述惰輪與所述第一齒輪嚙合；第四齒輪，所述第四齒輪與所述第二齒輪嚙合，其中，所述第三齒輪和所述第四齒輪與同一轉(zhuǎn)軸一體形成。在這種實(shí)施方式中，替代地，所述第一變速裝置可以包括第一齒輪，所述第一齒輪與所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸一體形成；第二齒輪，所述第二齒輪與所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸一體形成；第三齒輪，所述第三齒輪與所述第一齒輪嚙合；惰輪；第四齒輪，所述第四齒輪經(jīng)所述惰輪與所述第二齒輪嚙合，其中，所述第三齒輪和所述第四齒輪與同一轉(zhuǎn)軸一體形成。在這種實(shí)施方式中規(guī)定，所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸、所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸和所述第一變速裝置的轉(zhuǎn)軸中的一個(gè)作為所述傳動(dòng)系統(tǒng)的系統(tǒng)輸入端，所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪架作為所述傳動(dòng)系統(tǒng)的輸出端。替代地，在這種實(shí)施方式中規(guī)定，所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪架作為所述傳動(dòng)系統(tǒng)的系統(tǒng)輸入端，所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸、所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸和所述第一變速裝置的轉(zhuǎn)軸中的一個(gè)作為所述傳動(dòng)系統(tǒng)的輸出端。在這種實(shí)施方式中優(yōu)選地規(guī)定，所述第二變速裝置包括第一齒輪，所述第一齒輪與所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪架一體形成；第二齒輪，所述第二齒輪與所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪架一體形成；第三齒輪，所述第三齒輪與所述第一齒輪嚙合；第四齒輪，所述第四齒輪與所述第二齒輪嚙合，其中，所述第三齒輪和所述第四齒輪與 同一轉(zhuǎn)軸一體形成。優(yōu)選的是，所述第一變速裝置和所述第二變速裝置中的至少一個(gè)是變速器。在這個(gè)實(shí)施方式中優(yōu)選地規(guī)定，所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)、所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)和所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)是差速器。在這個(gè)實(shí)施方式中優(yōu)選的是，所述第一變速裝置被構(gòu)造為使得所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸和所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸的轉(zhuǎn)速比接近I。此時(shí)特別能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的輸出轉(zhuǎn)速。根據(jù)本實(shí)用新型的傳動(dòng)系統(tǒng)，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)獲得期望的傳動(dòng)比。同時(shí)，能夠通過小轉(zhuǎn)速范圍的輸入獲得期望的例如連續(xù)范圍內(nèi)的輸出。本實(shí)用新型的傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，可以具有很小的體積并能夠輸出較為穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速。因此，本實(shí)用新型特別適用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，并且可以想到的是本實(shí)用新型也適用于機(jī)動(dòng)車輛等設(shè)備

下面將借助于附圖對(duì)本實(shí)用新型的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)闡述。其中圖I以剖視圖方式示出了差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的第一種實(shí)施方式的傳動(dòng)系統(tǒng)的示意圖，圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的第二種實(shí)施方式的傳動(dòng)系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖I具體示出了本實(shí)用新型中的第一差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)I的示意圖。第二、第三差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2、3具有與第一差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1、2、3是一種齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其一個(gè)典型的例子為差速器。因此，在圖I中作為示例僅示出了作為第一差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的一種差速器的結(jié)構(gòu)示意圖，第二、第三差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)2、3也類似地被構(gòu)造為第二差速器2和第三差速器3(在圖I中未示出)。當(dāng)然，該差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也可以是由直齒輪構(gòu)成的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，或者由錐形齒輪構(gòu)成的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等。[0027]在圖I中可以看出，第一差速器I包括第一半軸11、第二半軸12和殼體13。第一差速器I還包括與第一半軸11 一體形成的第一錐形齒輪(即第一太陽(yáng)齒輪)15、與第二半軸72 —體形成的第二錐形齒輪(即第二太陽(yáng)齒輪)16、位于第一、第二錐形齒輪15、16之間并同時(shí)與這兩個(gè)錐形齒輪嚙合的多個(gè)行星齒輪17以及可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐這些行星齒輪17的行星齒輪架18。通常行星齒輪17可以為兩個(gè)或四個(gè)。在有兩個(gè)行星齒輪17的情況下，這兩個(gè)行星齒輪通過行星軸形式的行星齒輪架支承；在有四個(gè)行星齒輪17的情況下，這四個(gè)行星齒輪可以通過十字行星軸形式的行星架支承。殼體13包圍著上述構(gòu)件并與行星齒輪架18 —體形成。由于第二和第三差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有與第一差動(dòng)行星齒輪相同的結(jié)構(gòu)，在此不再用附圖單獨(dú)示出這兩者的具體結(jié)構(gòu)。在本申請(qǐng)中，“一體形成”既包括兩個(gè)以上結(jié)構(gòu)是同一單個(gè)零部件上的不同部分的情況，也包括兩個(gè)以上結(jié)構(gòu)單獨(dú)形成后安裝在一起，并在工作過程中如同單個(gè)零部件那樣的情況。例如兩個(gè)以上部件可以是在加工時(shí)一體成型的，或者作為單獨(dú)的部件通過法蘭和/或緊固裝置相互固接在一起的。在本實(shí)用新型中，“殼體”并非是必須的，其可以只是行星齒輪架的一部分。而且，“殼體”也并非僅僅是圖I中所示的表現(xiàn)形式。例如，殼體也可以被替換為與行星齒輪架的轉(zhuǎn)動(dòng)中心一體形成的軸的形式，這個(gè)軸可以穿過第一錐形齒輪和第一半軸的中心孔，以及/或者穿過第二錐形齒輪和第二半軸的中心孔。在這個(gè)意義上，在下文的描述中，所有針對(duì)殼體的描述，都可以視為對(duì)行星齒輪架的描述。圖2示意性地示出了根據(jù)本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的傳動(dòng)系統(tǒng)。參見附圖2，該傳動(dòng)系統(tǒng)包括三個(gè)差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)1、2和3。
第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)2可以具有與第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)I相同的構(gòu)成(下文稱“第二差速器”)，其組成部分以“2”開頭的附圖標(biāo)記表示，即第一半軸21、第二半軸22、殼體23、第一錐形齒輪25、第二錐形齒輪26、行星齒輪27以及行星齒輪架28。第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)3也可以具有與第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)I相同的構(gòu)成(下文稱“第三差速器”)，其組成部分以“3”開頭的附圖標(biāo)記表示，即第一半軸31、第二半軸32、殼體33、第一錐形齒輪35、第二錐形齒輪36、行星齒輪37以及行星齒輪架38。如前所述，在圖2所示的傳動(dòng)系統(tǒng)中，輸入軸4作為傳動(dòng)系統(tǒng)的系統(tǒng)輸入端。除了該輸入端外，第二差速器2的殼體23 (或行星齒輪架28)還作為傳動(dòng)系統(tǒng)的控制輸入端，該系統(tǒng)的輸出端為第三差速器3的第二半軸32。可以通過在殼體23 —體地形成齒輪58，接收控制輸入。作為一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，控制輸入可以來自于步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)、變頻電機(jī)等控制電機(jī)的輸出。在圖2中可以看出，輸入軸10通過第一變速裝置4與第一差速器I的第一半軸11以及第二差速器2的第一半軸21聯(lián)接。該輸入軸10的齒輪41和與第一差速器I的第一半軸11 一體形成的齒輪42嚙合，在另一側(cè)和與第二差速器2的第一半軸21 —體形成的齒輪43哨合。這種布置使得第一差速器I的第一半軸11與第二差速器2的第一半軸21以相同的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪41與齒輪42以及齒輪43可以具有任意的傳動(dòng)比，齒輪42與齒輪43的齒數(shù)一致，在此以q表示齒輪41與齒輪42的傳動(dòng)比，由此齒輪41與齒輪43的傳動(dòng)比也為q。因此在輸入軸的轉(zhuǎn)速為Iitl時(shí)，齒輪41、43的轉(zhuǎn)速與第一差速器I的第一半軸11與第二差速器2的第一半軸21以轉(zhuǎn)速Q(mào)ntl轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選地，齒輪41、42和43具有相同的齒數(shù)，此時(shí)傳動(dòng)比q等于I。在本實(shí)施例中，在第一差速器I和第二差速器2之間的第二變速裝置被構(gòu)造為齒輪對(duì)。在第一差速器I的殼體13上一體形成齒輪51,在第二差速器2的殼體2上一體形成齒輪52，所述齒輪51與齒輪52構(gòu)成第一變速裝置，即第一齒輪對(duì)5。特別的是，齒輪51與齒輪52齒數(shù)相同,使得第一差速器I的殼體13與第二差速器2的殼體23以相同的轉(zhuǎn)速朝相反的方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)诙钏倨?的殼體23在例如變頻電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下以轉(zhuǎn)速nE轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一差速器I的殼體13 (或行星齒輪架18)經(jīng)由第一齒輪對(duì)5以轉(zhuǎn)速n13轉(zhuǎn)動(dòng)。即n13 = -n23 = _nE(公式 I)在此，特別地設(shè)第一差速器I的行星齒輪架18 (或殼體13)的轉(zhuǎn)速為n13，第一差速器I的第一半軸的轉(zhuǎn)速為nn，第二半軸的轉(zhuǎn)速為η12 ;第二差速器2的行星齒輪架28 (或殼體23)的轉(zhuǎn)速為η23,第二差速器的第一半軸的轉(zhuǎn)速為n21,第二半軸22的轉(zhuǎn)速為n22,則根據(jù)差動(dòng)行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比公式，有nu+n12 = 2η13(公式 2)n21+n22 = 2n23(公式 3)在圖2所示傳動(dòng)系統(tǒng)中，第二差速器2的第二半軸12與第三差速器3的第一半軸31—體形成。即有n31 = n12(公式 4)該第三差速器3的殼體33 (或者行星齒輪架38)經(jīng)第三變速裝置6與第二差速器2的第二半軸22聯(lián)接。在本實(shí)施例中，第三變速裝置6被實(shí)施為由齒輪61、齒輪63 (惰輪63)和齒輪62組成，由于惰輪63嚙合在齒輪61和62之間，使得齒輪61與62轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。該惰輪63在此是優(yōu)選的，而并非強(qiáng)制性的。在替代地實(shí)施方式中，第三變速裝置也可以僅包括由齒輪61和齒輪62組成的齒輪對(duì)。通過第三變速裝置的各齒輪的齒數(shù)的設(shè)計(jì)使得第三差速器3的殼體33的轉(zhuǎn)速n33與第二差速器2的第二半軸22的轉(zhuǎn)速n22之間具有下列關(guān)系n33 = kn22(公式 5)由此，根據(jù)上述公式I至5可以計(jì)算出輸出端，即第三差速器3的第二半軸n32的轉(zhuǎn)速η輸出為η輸出=(4k+2) XnE+(l_2k) Xqn0(公式 6)由公式6可以看出，當(dāng)k接近1/2時(shí)，即當(dāng)?shù)谌钏倨?的殼體33和第二差速器2的第二半軸22的轉(zhuǎn)速比接近1/2時(shí)，可以使得I l-2k| X Qntl非常小，從而利用通過第二差速器2的殼體23 (或行星齒輪架28)接收的控制輸入轉(zhuǎn)速，可以對(duì)n32(即第三差速器3的輸出轉(zhuǎn)速)進(jìn)行調(diào)整，從而獲得平穩(wěn)的、不受變化劇烈的輸入轉(zhuǎn)速影響的輸出轉(zhuǎn)速。在本實(shí)施例中，“接近1/2”指的是k與1/2的差的絕對(duì)值小于預(yù)定的值，但是k不等于1/2。該預(yù)定的值可以根據(jù)具體的第三變速裝置的傳動(dòng)比來設(shè)計(jì)。例如通過對(duì)第三變速裝置的設(shè)計(jì)，可以使|l_2k|小于百分之一或千分之一等。另外，與現(xiàn)有技術(shù)中的變速裝置等傳動(dòng)系統(tǒng)不同，即使本實(shí)用新型的傳動(dòng)系統(tǒng)無需像現(xiàn)有技術(shù)那樣必須分成多個(gè)傳動(dòng)級(jí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。因此，本實(shí)用新型的傳動(dòng)系統(tǒng)特別適合于應(yīng)用在需要穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速輸入的場(chǎng)合。而且，在k接近1/2時(shí)，只需小范圍轉(zhuǎn)速內(nèi)的控制輸入，就可以實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速的連續(xù)調(diào)整，從而以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。[0049]參見圖3。圖3示意性地示出了根據(jù)本實(shí)用新型另一種實(shí)施方式的傳動(dòng)系統(tǒng)。圖3傳動(dòng)系統(tǒng)與圖2傳統(tǒng)系統(tǒng)的區(qū)別在于，三個(gè)差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)采用串聯(lián)的布置方式。圖3傳動(dòng)系統(tǒng)中與圖2傳統(tǒng)系統(tǒng)相同的組成部分用相同的附圖標(biāo)記表示。相對(duì)于第二差速器2,第三差速器3位于第一差速器I的第一半軸11 一側(cè),第一差速器I的第一半軸11與第三差速器3的第二半軸32 —體形成。在圖3所示的一種具體實(shí)施方式
中，變速裝置8(本實(shí)施例中稱“第一變速裝置”)連接在第三差速器3的第一半軸31和第二差速器2的第二半軸22之間。第一變速裝置8包括與第一半軸31 —體形成的第一齒輪81和與第二半軸22 —體形成的第二齒輪82。第一變速裝置8還包括與同一轉(zhuǎn)軸86 —體形成的第三齒輪83和第四齒輪84，其中，第三齒輪83通過惰輪85與第一齒輪81嚙合，第四齒輪84與第二齒輪82嚙合，因此第三差速器3的第一半軸31和第二差速器2的第二半軸22具有相反的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。作為替換方式，第三齒 輪83可以直接嚙合第一齒輪81，而第四齒輪84經(jīng)過惰輪85與第二齒輪82嚙合?？梢岳斫猓尤攵栎?5的目的是使得第一半軸31和第二半軸22具有相反的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。在圖3所示實(shí)施方式中，來自例如控制電機(jī)的可控轉(zhuǎn)速經(jīng)第二差速器2的殼體23上的齒輪72輸入到傳動(dòng)系統(tǒng)中；同時(shí)，來自例如控制電機(jī)的可控轉(zhuǎn)速經(jīng)第二變速裝置7的轉(zhuǎn)軸73同時(shí)傳遞給第三差速器的殼體33上的齒輪39 (第二變速裝置7的第一齒輪)和第二差速器的殼體23上的齒輪29 (第二變速裝置7的第二齒輪)。第二變速裝置7可以與第一變速裝置8具有類似的構(gòu)成方式，例如，還包括與轉(zhuǎn)軸73 —體形成的兩個(gè)齒輪71和72。其中，第三齒輪71與第三差速器的殼體33上的第一齒輪39嚙合，第四齒輪72與第二差速器2的殼體23上的第二齒輪29嚙合，并且這兩對(duì)齒輪對(duì)的傳動(dòng)比相同。設(shè)第三差速器3的殼體33 (或行星齒輪架38)的轉(zhuǎn)速為n33，n33 = n23 = nE。應(yīng)該理解，由于第二變速裝置的作用，第二、第三差速器的殼體轉(zhuǎn)速相同。但是不是必須的，二者可以具有任意希望的轉(zhuǎn)速比。例如，第二變速裝置5可以具有各種希望的傳動(dòng)比，而且第二變速裝置5可以是傳動(dòng)比可調(diào)的變速器。本實(shí)用新型的目的不在于設(shè)計(jì)變速裝置結(jié)構(gòu)本身，只要第二、第三差速器的殼體能夠從控制電機(jī)獲得希望的轉(zhuǎn)速即可。進(jìn)一步,設(shè)第三差速器3的第一半軸31的轉(zhuǎn)速為n31,第二半軸32的轉(zhuǎn)速為n32,第二差速器2第一半軸21的轉(zhuǎn)速為n21，第二半軸22的轉(zhuǎn)速為n22，則n22 = _pn31，其中p是變速裝置8的傳動(dòng)比。類似地，可以得到n13 = (nu+n12)/2,進(jìn)而得到n13 = 2nE-(l-p) Xn31/2,即 n輸出=2nE_(l_p) Xn0/2 (公式 7)由公式7可以看出，當(dāng)p接近I時(shí)，即當(dāng)變速裝置8的傳動(dòng)比接近I時(shí)，可以使得I-P I Xn0/2非常小，從而利用通過第二差速器2的殼體23 (或行星齒輪架28)和第三差速
器3的殼體33 (或行星齒輪架38)接收的控制輸入轉(zhuǎn)速,可以對(duì)n13(即第一差速器I的輸出轉(zhuǎn)速)進(jìn)行調(diào)整，從而獲得平穩(wěn)的、不受變化劇烈的輸入轉(zhuǎn)速影響的輸出轉(zhuǎn)速。在本實(shí)施例中，“接近I”指的是p與I的差的絕對(duì)值小于預(yù)定的值，但是P不等于I。該預(yù)定的值可以根據(jù)具體的傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比來設(shè)計(jì)。該預(yù)定的值可以根據(jù)具體的傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比來設(shè)計(jì)。例如，例如通過對(duì)變速裝置的設(shè)計(jì)，可以使|l-p|小于百分之一或千分之一等。[0060] 本實(shí)用新型的保護(hù)范圍僅由權(quán)利要求限定。得益于本實(shí)用新型的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不超出本實(shí)用新型保護(hù)范圍的情況下可以根據(jù)具體情況對(duì)本實(shí)用新型做出各種變型、修改或者替換，這些變型、修改或者替換 落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種傳動(dòng)系統(tǒng),其特征在于,包括第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)、第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)、第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)和變速裝置，其中， 所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)、所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)和所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)中的每一個(gè)都包括 第一太陽(yáng)齒輪， 與所述第一太陽(yáng)齒輪一體形成的第一半軸， 第二太陽(yáng)齒輪， 與所述第二太陽(yáng)齒輪一體形成的第二半軸， 多個(gè)行星齒輪，所述多個(gè)行星齒輪同時(shí)嚙合所述第一太陽(yáng)齒輪和所述第二太陽(yáng)齒輪， 能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的行星齒輪架，所述行星齒輪架可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承所述多個(gè)行星齒輪， 殼體，所述殼體與行星齒輪架一體形成， 輸入軸通過第一變速裝置與第一差動(dòng)行星齒輪的第一半軸以及第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸聯(lián)接， 第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的殼體通過第二變速裝置與第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的殼體聯(lián)接， 所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸與所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸一體形成， 第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的殼體通過第三變速裝置與第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸聯(lián)接， 其中所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸作為所述傳動(dòng)系統(tǒng)的輸出端。
2.如權(quán)利要求I所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪架與控制電機(jī)的輸出端相連，以在所述控制電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求2所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電機(jī)是變頻電機(jī)、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)中的一種。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一變速裝置包括 與所述輸入軸一體形成的輸入齒輪， 與所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸一體形成的齒輪，以及 與所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸一體形成的齒輪， 其中輸入齒輪哨合在與所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸一體形成的齒輪和與所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸一體形成的齒輪之間。
5.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二變速裝置為齒輪對(duì)，其包括 第一齒輪，所述第一齒輪在所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的殼體上一體形成， 第二齒輪，所述第二齒輪在所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的殼體上一體形成，其中所述第一齒輪和第二齒輪相互嚙合。
6.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第三變速裝置為齒輪對(duì)，其包括 第三齒輪，所述第三齒輪在所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的殼體上一體形成， 第四齒輪，所述第四齒輪在所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸上一體形成，其中所述第三齒輪和第四齒輪相互嚙合。
7.如權(quán)利要求6所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第三變速裝置還包括第五齒輪，所述第五齒輪嚙合在所述第三齒輪和第四齒輪之間。
8.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)是差速器。
9.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第三變速裝置被構(gòu)造為使得所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的殼體的轉(zhuǎn)速與第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸的轉(zhuǎn)速比接近1/2。
10.一種傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，包括第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)、第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)、第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)、第一變速裝置和第二變速裝置，其中， 所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)、所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)和所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的每一個(gè)都包括 第一太陽(yáng)齒輪， 與所述第一太陽(yáng)齒輪一體形成的第一半軸， 第二太陽(yáng)齒輪， 與所述第二太陽(yáng)齒輪一體形成的第二半軸， 多個(gè)行星齒輪，所述多個(gè)行星齒輪同時(shí)嚙合所述第一太陽(yáng)齒輪和所述第二太陽(yáng)齒輪， 能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的行星齒輪架，所述行星齒輪架可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承所述多個(gè)行星齒輪， 殼體，所述殼體與行星齒輪架一體形成， 所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸與所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸一體形成， 所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸與所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸一體形成， 所述第一變速裝置連接在所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸和所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸之間， 所述第二變速裝置連接在所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的殼體和所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的殼體之間。
11.如權(quán)利要求10所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪架和所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪架經(jīng)由所述第二變速裝置與控制電機(jī)的輸出端相連，以在所述控制電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)。
12.如權(quán)利要求11所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制電機(jī)是變頻電機(jī)、伺服電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)中的一種。
13.如權(quán)利要求10所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一變速裝置包括 第一齒輪，所述第一齒輪與所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸一體形成， 第二齒輪，所述第二齒輪與所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸一體形成， 惰輪， 第三齒輪，所述第三齒輪經(jīng)所述惰輪與所述第一齒輪嚙合， 第四齒輪，所述第四齒輪與所述第二齒輪嚙合， 其中，所述第三齒輪和所述第四齒輪與同一轉(zhuǎn)軸一體形成。
14.如權(quán)利要求10所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一變速裝置包括 第一齒輪，所述第一齒輪與所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸一體形成， 第二齒輪，所述第二齒輪與所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸一體形成， 第三齒輪，所述第三齒輪與所述第一齒輪嚙合， 惰輪， 第四齒輪，所述第四齒輪經(jīng)所述惰輪與所述第二齒輪嚙合， 其中，所述第三齒輪和所述第四齒輪與同一轉(zhuǎn)軸一體形成。
15.如權(quán)利要求13或14所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸、所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸和所述第一變速裝置的轉(zhuǎn)軸中的一個(gè)作為所述傳動(dòng)系統(tǒng)的系統(tǒng)輸入端，所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪架作為所述傳動(dòng)系統(tǒng)的輸出端。
16.如權(quán)利要求13或14所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪架作為所述傳動(dòng)系統(tǒng)的系統(tǒng)輸入端，所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸、所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸和所述第一變速裝置的轉(zhuǎn)軸中的一個(gè)作為所述傳動(dòng)系統(tǒng)的輸出端。
17.如權(quán)利要求10所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第二變速裝置包括 第一齒輪，所述第一齒輪與所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪架一體形成， 第二齒輪，所述第二齒輪與所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪架一體形成， 第三齒輪，所述第三齒輪與所述第一齒輪嚙合， 第四齒輪，所述第四齒輪與所述第二齒輪嚙合， 其中，所述第三齒輪和所述第四齒輪與同一轉(zhuǎn)軸一體形成。
18.如權(quán)利要求10所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一變速裝置和所述第二變速裝置中的至少一個(gè)是變速器。
19.如權(quán)利要求10所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)、所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)和所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)是差速器。
20.如權(quán)利要求10所述的傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一變速裝置被構(gòu)造為使得所述第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第一半軸和所述第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的第二半軸的轉(zhuǎn)速比接近I。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種傳動(dòng)系統(tǒng)，包括第一差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)、第二差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)、第三差動(dòng)行星齒輪機(jī)構(gòu)和多個(gè)變速裝置，本實(shí)用新型的傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，可以具有很小的體積并能夠輸出較為穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速，并且在一定范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)無級(jí)變速。
文檔編號(hào)F16H48/06GK202510655SQ20122016010
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
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