一種全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱的制作方法
【專利摘要】一種全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱，包括箱體、非圓齒輪、輸入軸、行星架、內(nèi)齒圈、行星齒輪、太陽輪、輸出軸等。采用兩級行星輪系傳動結(jié)構(gòu)，第一級為非圓齒輪行星輪系，第二級為圓齒輪行星輪系。齒輪箱工作時，運動通過輸入軸傳入，并經(jīng)過齒輪箱的齒輪嚙合后，通過輸出軸輸出。當輸入為連續(xù)單方向時，其輸出是正反轉(zhuǎn)兩個方向；正反轉(zhuǎn)的角速度和角加速度以及輸出軸的正反轉(zhuǎn)角度可以通過改變非圓齒輪的節(jié)曲線形狀或行星輪系齒輪配伍來改變。采用通軸以及對稱結(jié)構(gòu)。造價低，便于維護，適合在大功率、高負荷等惡劣環(huán)境下長時間工作。
【專利說明】一種全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于機械【技術(shù)領域】，具體地說，涉及一種全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱。

【背景技術(shù)】
[0002]正反轉(zhuǎn)是一種比較常見的機械運行狀態(tài)，通常都是通過電控切換或伺服機構(gòu)來實現(xiàn)的，比如最常見的方法就是通過開關改變電機的運轉(zhuǎn)方向；也有通過增加介輪或摩擦片等機械的方式來實現(xiàn)的，但也離不開控制機構(gòu)。
[0003]通過電控切換或伺服機構(gòu)來實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，在一些場合是可行的；但在有些場合是行不通的，比如在大功率、重負荷的場合。
[0004]對大功率電機來說，要讓它長時間處于一種需要頻繁啟動換向的工況條件下，幾乎是不可想象的，而且大功率電機在啟動時需要5-7倍的啟動電流，不僅造成大的能量浪費，也嚴重影響電網(wǎng)的運行質(zhì)量。
[0005]通過介輪或摩擦片等機械方式來實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)也有明顯的局限性，一是它需要額外的控制系統(tǒng)或機構(gòu)，二是在傳遞功率較大的情況下，平穩(wěn)性及壽命都成問題。
[0006]因此，依據(jù)現(xiàn)有的電控式或機械式的正反轉(zhuǎn)設備或裝置是很難滿足大功率、重負荷、長壽命的使用要求的。開發(fā)一種全機械式結(jié)構(gòu)、不需要額外的切換裝置且能夠傳遞大功率、大扭矩的正反轉(zhuǎn)設備或裝置就顯得尤為需要。本發(fā)明所述的一種全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱正好能夠很好地滿足上述條件和要求，同時由于采用的是以非圓齒輪為核心部件的全機械結(jié)構(gòu)，因而不僅使用壽命長，而且正反轉(zhuǎn)運行的角速度、角加速度以及正反轉(zhuǎn)的角度都是可調(diào)的，可以適應不同的工況要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]考慮到現(xiàn)有正反轉(zhuǎn)設備或裝置的特點和不足，以及需要正反轉(zhuǎn)場合的工況要求，本發(fā)明所述的齒輪箱采用了以非圓齒輪為核心部件、以行星輪系為主體結(jié)構(gòu)的全機械形式?？梢詽M足不同的工況要求，特別對于大功率、高負荷的環(huán)境，優(yōu)勢明顯。
[0008]本發(fā)明的具體內(nèi)容以及實施的技術(shù)方案如下:
[0009]—種全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱，包括箱體、非圓齒輪、輸入軸、行星架、內(nèi)齒圈、行星齒輪、太陽輪、輸出軸等。四個非圓齒輪作為行星齒輪安裝在行星架上，分別與另外的四個非圓齒輪嚙合；內(nèi)齒圈、行星齒輪、太陽輪和行星架構(gòu)成行星輪系。距內(nèi)齒圈較遠且以通軸為回轉(zhuǎn)中心的兩個非圓齒輪與箱體直接聯(lián)接，保持靜止不動；距內(nèi)齒圈較近且以通軸為回轉(zhuǎn)中心的兩個非圓齒輪與行星架聯(lián)接；內(nèi)齒圈與箱體聯(lián)接；太陽輪與輸出軸聯(lián)接。齒輪箱工作時，運動通過輸入軸傳入，并經(jīng)過齒輪箱的齒輪嚙合后，通過輸出軸輸出。
[0010]這種全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱,具有如下特點或優(yōu)點:
[0011]1、本發(fā)明所述的全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱采用兩級行星輪系結(jié)構(gòu)，其中第一級行星輪系全部采用非圓外齒輪，第二級行星輪系采用圓齒輪；是一種全機械式結(jié)構(gòu)。整個齒輪箱結(jié)構(gòu)簡單，造價低，便于維護，適合在大功率、高負荷等惡劣環(huán)境下長時間工作。
[0012]2、本發(fā)明所述的全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱當輸入為連續(xù)單方向時，其輸出是正反轉(zhuǎn)兩個方向，且輸入軸每轉(zhuǎn)一周，輸出軸改變正反轉(zhuǎn)方向一次。不需要任何其它的切換裝置。
[0013]3、本發(fā)明所述的全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱輸出的正反轉(zhuǎn)的角速度和角加速度沒有必然的對稱關系，可以通過改變非圓齒輪節(jié)曲線的形狀進行獨立調(diào)整；輸出軸的正反轉(zhuǎn)角度可以通過行星輪系齒輪配伍來改變。這種特點極大地滿足了各種工況的要求。
[0014]4、本發(fā)明所述的全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱的輸入軸采用通軸結(jié)構(gòu)，行星輪系采用對稱結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)形式提高了齒輪箱的承載能力和運行穩(wěn)定性，也延長了齒輪箱的壽命。
[0015]5、本發(fā)明所述的全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱以非圓齒輪為核心部件，但在有些應用場合下，距內(nèi)齒圈較遠的兩組非圓齒輪副可以退化為圓齒輪，齒輪箱的正反轉(zhuǎn)功能依然存在。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]附圖是一種全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]如圖所示:1、箱體，2、非圓齒輪(a)，3、非圓齒輪(b)，4、非圓齒輪(C)，5、輸入軸，
6、非圓齒輪(d)，7、行星架(a)，8、非圓齒輪(e)，9、內(nèi)齒圈，10、行星齒輪，11、行星架(b)，12、非圓齒輪(f)，13、非圓齒輪(g)，14、太陽輪，15、輸出軸，16、非圓齒輪(h)。
[0018]非圓齒輪(a)、非圓齒輪⑷、非圓齒輪(e)和非圓齒輪(g)安裝在行星架(a)上，分別與非圓齒輪(b)、非圓齒輪(C)、非圓齒輪(h)和非圓齒輪(f)嚙合；內(nèi)齒圈、行星齒輪、太陽輪和行星架(b)構(gòu)成行星輪系。非圓齒輪(b)和非圓齒輪(C)與箱體直接聯(lián)接，保持靜止不動；非圓齒輪(f)和非圓齒輪(h)與行星架(b)聯(lián)接；內(nèi)齒圈與箱體聯(lián)接；太陽輪與輸出軸聯(lián)接。齒輪箱工作時，運動通過輸入軸傳入，并經(jīng)過齒輪箱的齒輪嚙合后，通過輸出軸輸出。

【具體實施方式】
[0019]如附圖所示，本發(fā)明所述一種全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱，包括箱體1、非圓齒輪(a)2、非圓齒輪(b)3、非圓齒輪(c)4、輸入軸5、非圓齒輪(d)6、行星架(a)7、非圓齒輪(e)8、內(nèi)齒圈9、行星齒輪10、行星架(b) 11、非圓齒輪(f) 12、非圓齒輪(g) 13、太陽輪14、輸出軸15和非圓齒輪(h)16。非圓齒輪(a)、非圓齒輪(d)、非圓齒輪(e)和非圓齒輪(g)安裝在行星架(a)上，分別與非圓齒輪(b)、非圓齒輪(C)、非圓齒輪(h)和非圓齒輪(f)嚙合；內(nèi)齒圈、行星齒輪、太陽輪和行星架(b)構(gòu)成行星輪系。非圓齒輪(b)和非圓齒輪(C)與箱體直接聯(lián)接，保持靜止不動；非圓齒輪(f)和非圓齒輪(h)與行星架(b)聯(lián)接；內(nèi)齒圈與箱體聯(lián)接；太陽輪與輸出軸聯(lián)接。齒輪箱工作時，運動通過輸入軸傳入，并經(jīng)過齒輪箱的齒輪哨合后，通過輸出軸輸出。
【權(quán)利要求】
1.一種全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱，包括箱體1、非圓齒輪(a)2、非圓齒輪(b)3、非圓齒輪(c) 4、輸入軸5、非圓齒輪(d)6、行星架(a) 7、非圓齒輪(e) 8、內(nèi)齒圈9、行星齒輪10、行星架(b) 11、非圓齒輪(f) 12、非圓齒輪(g) 13、太陽輪14、輸出軸15和非圓齒輪(h) 16。非圓齒輪(a)、非圓齒輪(d)、非圓齒輪(e)和非圓齒輪(g)安裝在行星架(a)上，分別與非圓齒輪(b)、非圓齒輪(C)、非圓齒輪(h)和非圓齒輪(f)嚙合；內(nèi)齒圈、行星齒輪、太陽輪和行星架(b)構(gòu)成行星輪系。非圓齒輪(b)和非圓齒輪(C)與箱體直接聯(lián)接，保持靜止不動；非圓齒輪(f)和非圓齒輪(h)與行星架(b)聯(lián)接；內(nèi)齒圈與箱體聯(lián)接；太陽輪與輸出軸聯(lián)接。齒輪箱工作時，運動通過輸入軸傳入，并經(jīng)過齒輪箱的齒輪嚙合后，通過輸出軸輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱，其特征是:所述的正反轉(zhuǎn)齒輪箱采用兩級行星輪系結(jié)構(gòu)，其中第一級行星輪系全部采用非圓外齒輪，第二級行星輪系采用圓齒輪；是一種全機械式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I和權(quán)利要求書2所述的一種全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱，其特征是:當輸入為連續(xù)單方向時，其輸出是正反轉(zhuǎn)兩個方向，且輸入軸每轉(zhuǎn)一周，輸出軸改變正反轉(zhuǎn)方向一次。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1、權(quán)利要求書2和權(quán)利要求書3所述的一種全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱，其特征是:齒輪箱正反轉(zhuǎn)的角速度和角加速度沒有必然的對稱關系，可以通過改變非圓齒輪節(jié)曲線的形狀進行獨立調(diào)整；輸出軸的正反轉(zhuǎn)角度可以通過行星輪系齒輪配伍來改變。
5.根據(jù)權(quán)利要求書I和權(quán)利要求書2所述的一種全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱，其特征是:輸入軸采用通軸結(jié)構(gòu)，行星輪系采用對稱結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求書1、權(quán)利要求書2、權(quán)利要求書3和權(quán)利要求書4所述的一種全機械式正反轉(zhuǎn)齒輪箱，其特征是:在有些應用場合下，非圓齒輪(a)、非圓齒輪(b)、非圓齒輪(C)以及非圓齒輪(d)可以退化為圓齒輪，齒輪箱的正反轉(zhuǎn)功能依然存在。
【文檔編號】F16H57/08GK104141746SQ201310178959
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2013年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月9日
【發(fā)明者】陳國強, 竇愛民 申請人:徐州非圓機械科技有限公司