專利名稱：組合型行星減速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這是一種用于機械變速過程的裝置。
傳統(tǒng)的行星傳動機構(gòu)原理如圖1所示。它由太陽輪(2)、行星輪(4)、行星輪支架(轉(zhuǎn)臂)(5)、內(nèi)齒輪(3)等構(gòu)成，當(dāng)固定內(nèi)齒輪(3)，而使太陽輪(2)旋轉(zhuǎn)時，行星輪(4)就旋轉(zhuǎn)，且?guī)愚D(zhuǎn)臂(5)旋轉(zhuǎn)，輸出轉(zhuǎn)臂(5)的轉(zhuǎn)速，如此構(gòu)成了太陽輪(2)與轉(zhuǎn)臂(5)之間的減速關(guān)系。這種機構(gòu)的缺點是減速比不能太大，一般不超過10，且減速比只與太陽輪(2)，行星輪(4)，內(nèi)齒輪(3)的齒數(shù)相關(guān)，不同的減速比必須換用不同尺寸的太陽輪、內(nèi)齒輪、行星輪及其轉(zhuǎn)臂，顯然這對于批量生產(chǎn)是不利的。其它如擺線針輪行星傳動，少齒差行星傳動、諧波齒輪傳動等等，由于其傳動比僅與嚙合輪的齒數(shù)密切相關(guān)，變換傳動比就必須更動兩個或兩個以上嚙合輪的齒數(shù)，而這個嚙合輪的加工與安裝往往比較困難，所以對于多規(guī)格、多品種的大批量生產(chǎn)也是十分不利的。
本實用新型的目的在于提供一種變速范圍廣，且傳動比調(diào)整容易，承載能力大，結(jié)構(gòu)簡單，便于大批量生產(chǎn)的減速裝置。
本實用新型是在差動行星機構(gòu)的基礎(chǔ)上，另設(shè)了二套定軸傳動機構(gòu)，它們由固接于輸入軸(Ⅰ)上的輪(8)、輪(9)、輪(10)中的任意二個，與固接于太陽輪(2)上的輪(7)、固接于行星輪支架(5)上的輪(6)、固接于內(nèi)齒輪(3)上的輪(1)中的二個對應(yīng)嚙合構(gòu)成。
當(dāng)圖1的行星機構(gòu)中的內(nèi)齒輪(3)可圍繞中心軸旋轉(zhuǎn)時，則該機構(gòu)即成為差動行星機構(gòu)。本實用新型在差動行星機構(gòu)中的內(nèi)齒輪(3)上固裝了輪(1)，在行星輪支架(5)上固裝了輪(6)，它們可以在軸(Ⅱ)上轉(zhuǎn)動，與此相應(yīng)，在另一根軸［即輸入軸(Ⅰ)］上固裝了輪(10)、輪(9)，當(dāng)利用某種傳動形式(圖2所示為標(biāo)準(zhǔn)滾子鏈傳動)使輸入軸(Ⅰ)上的輪(10)、輪(9)分別與差動機構(gòu)上的輪(1)、輪(6)對應(yīng)嚙合，且Ⅰ軸作為輸入軸旋轉(zhuǎn)時，則輪(6)、輪(1)分別帶動行星輪支架(5)、內(nèi)齒輪(3)旋轉(zhuǎn)，此時由于行星輪(4)既自轉(zhuǎn)、也公轉(zhuǎn)，其差值就使得太陽輪(2)旋轉(zhuǎn)，如此即構(gòu)成了輸入軸(Ⅰ)與太陽輪(2)之間的變速傳動關(guān)系。同理，當(dāng)在輸入軸(Ⅰ)上固裝輪(8)，在太陽輪(2)上固裝輪(7)(或通過軸Ⅱ)，同時使輪(8)與輪(7)，輪(9)與輪(6)對應(yīng)嚙合，而輸出內(nèi)齒輪(3)的轉(zhuǎn)速；或者使輪(8)與輪(7)、輪(10)與輪(1)對應(yīng)嚙合而輸出行星輪支架(5)的轉(zhuǎn)速，則即構(gòu)成了本實用新型機構(gòu)的另二種組合和輸出方式。這三種定軸傳動的組合和輸出關(guān)系，分別稱之為方式A［輪(7)與輪(8)去掉不用］，方式B［輪(10)與輪(1)去掉不用］，方式C［輪(6)與輪(9)去掉不用］。設(shè)太陽輪(2)、內(nèi)齒輪(3)的齒數(shù)分別為Z2、Z3，輪(1)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)的齒數(shù)分別為Z1、Z6、Z7、Z8、Z9、Z10，則三種方式的傳動比關(guān)系如下方式Ai2I=ω2ωI=(1+Z3Z2)Z9Z6-K · Z3Z2Z10Z1(ⅰ)]]>方式Bi3I=ω3ωI=(1+Z2Z3)Z9Z6-K · Z2Z3Z6Z7(ⅱ)]]>方式Ci5I=ω5ωI=(Z6Z7+K · Z3Z2·Z10Z1)/(1+Z3Z2) (ⅲ)]]>在公式(i)、(ii)、(iii)中，當(dāng)輪(7)、輪(6)、輪(1)中的兩個輪轉(zhuǎn)向相同時，K＝1；轉(zhuǎn)向相反時，K＝－1。
由上可見，本實用新型的機構(gòu)由兩部分機構(gòu)組成，一部分為差動行星機構(gòu)，即由太陽輪(2)，內(nèi)齒輪(3)、行星輪(4)、行星輪支架(5)構(gòu)成的行星機構(gòu)；另一部分為調(diào)配機構(gòu)，即兩套同時嚙合的定軸傳動機構(gòu)。由于是后一部分提供了前一部分中二個構(gòu)件的不同轉(zhuǎn)速，并由這二個構(gòu)件的轉(zhuǎn)速差實現(xiàn)了第三個構(gòu)件的變速運動，所以說調(diào)配機構(gòu)是構(gòu)成本實用新型的關(guān)鍵。這也是區(qū)別于其它傳動機構(gòu)的主要特征。
調(diào)配機構(gòu)中的二套定軸傳動機構(gòu)，可以采用鏈條傳動、皮帶傳動、齒輪傳動、或者它們的混合傳動方式。成批生產(chǎn)時，以鏈傳動方式最為適宜，這是因為鏈條的長度可以適當(dāng)調(diào)整，當(dāng)需要不同的傳動比而換用不同的鏈輪齒數(shù)時，只要改變鏈條的長度，而無需改變中心距即可解決，這對于批量生產(chǎn)是有利的。
本實用新型可采用較大的太陽輪(2)與內(nèi)齒輪(3)的齒數(shù)比例，這樣則可容納較多的行星輪的個數(shù)，即可取太陽輪(2)與內(nèi)齒輪(3)的齒數(shù)比為1／2～2／3，取行星輪(4)的個數(shù)為3～10，這與普通行星機構(gòu)相比，相當(dāng)于可增加嚙合的重迭齒數(shù)一倍以上，也就增大了承載能力和傳動平穩(wěn)性，提高了可靠性和工作壽命。由于利用轉(zhuǎn)速差實現(xiàn)減速，故減速比只與行星機構(gòu)中的任意兩個構(gòu)件的相對轉(zhuǎn)速差和相對尺寸差(或齒數(shù)差)相關(guān)，而與它們的絕對轉(zhuǎn)速和絕對尺寸(齒數(shù))無關(guān)，即傳動比可僅由定軸傳動機構(gòu)中兩對輪子的齒數(shù)比來決定，而與差動行星機構(gòu)無關(guān)，這就使難以加工和安裝的太陽輪(2)、內(nèi)齒輪(3)、行星輪(4)及行星輪支架(5)等構(gòu)件容易規(guī)格統(tǒng)一，適宜進行批量化生產(chǎn)。本實用新型的變速范圍極其寬廣，假設(shè)定軸傳動機構(gòu)中每個輪子可選擇20種齒數(shù)，則減速比將可達(dá)16萬種變化，所以只要取得相應(yīng)的輪子的齒數(shù)，本實用新型幾乎可滿足用戶隨意提出的任何一種傳動比要求，而且成本也幾乎沒什么增加，這對擴大產(chǎn)品銷路是非常有意義的。本實用新型與同等規(guī)格的其它減速裝置相比，體積小，結(jié)構(gòu)簡單。
本實用新型的優(yōu)點是1.傳動比可僅由定軸傳動機構(gòu)中兩對輪子的齒數(shù)比決定，使難以加工和安裝的太陽輪(2)、內(nèi)齒輪(3)、行星輪(4)及行星輪支架(5)等構(gòu)件易于規(guī)格劃一，便于批量化生產(chǎn)。
2.變速范圍十分寬廣，且改變傳動比容易，只需更換定軸傳動機構(gòu)中一個或幾個輪子的齒數(shù)即可實現(xiàn)，而制造成本幾乎沒有任何增加。
3.可增加行星輪(4)的個數(shù)而傳動比不受影響，故其重迭齒數(shù)可比普通行星機構(gòu)嚙合的重迭齒數(shù)增加一倍以上，承載能力、傳動平穩(wěn)性，可靠性和工作壽命均得到提高。
實施例本實用新型的一個實施例如圖3所示，這個實施例的組合與輸出方式符合前述的方式A，即在輸入軸(Ⅰ)上固接著鏈輪(9)、鏈輪(10)，在Ⅱ軸上以花鍵聯(lián)接著太陽輪(2)，行星輪支架(5)與鏈輪(6)、內(nèi)齒輪(3)與鏈輪(1)分別用騎縫螺釘(11)、(14)進行固接，它們通過滾動軸承可以在Ⅱ軸上轉(zhuǎn)動，輪(9)與輪(6)之間、輪(10)與輪(1)之間以標(biāo)準(zhǔn)滾子鏈作為嚙合傳動件?？紤]到加大太陽輪與內(nèi)齒輪的齒數(shù)比例，以增加行星輪的個數(shù)，行星輪(4)與行星輪支架(5)的支撐軸(12)之間以滑動軸承方式聯(lián)接，件(13)為耐磨的滑動軸承體。太陽輪(2)的齒數(shù)Z2、內(nèi)齒輪(3)的齒數(shù)Z3、行星輪(4)的齒數(shù)Z4分別選擇為40、74、17，其它鏈輪(1)、(6)、(9)、(10)的齒數(shù)分別為45、45、20、31，則減速比為128，行星輪個數(shù)為6個。


圖1是行星機構(gòu)示意圖2－太陽輪；3－內(nèi)齒輪；4－行星輪；5－行星輪支架(轉(zhuǎn)臂)。
圖2是組合型行星減速裝置的原理示意圖。
1－與內(nèi)齒輪固接的輪；2－太陽輪；3－內(nèi)齒輪；4－行星輪；5－行星輪支架(轉(zhuǎn)臂)；6－與行星輪支架固接的輪；7－與太陽輪固接的輪(圖中通過軸Ⅱ?qū)崿F(xiàn))；8－與輪(7)對應(yīng)嚙合的輪；9－與輪(6)對應(yīng)嚙合的輪；(10)－與輪(1)對應(yīng)嚙合的輪；Ⅰ－輸入軸；Ⅱ－與太陽輪固聯(lián)的軸(圖中作為輸出軸)。
圖3是組合型行星減速裝置的裝配圖11、14－騎縫螺釘；12－行星輪支承軸；13－滑動軸承體；15－滾子鏈。
權(quán)利要求1.一種由太陽輪(2)、內(nèi)齒輪(3)、行星輪(4)和行星輪支架(5)組成的行星減速裝置，其特征在于固接于輸入軸(I)上的輪(8)、輪(9)、輪(10)中的任意二個，與固接于太陽輪(2)上的輪(7)，固接于行星輪支架(5)上的輪(6)，固接于內(nèi)齒輪(3)上的輪(1)中的二個對應(yīng)嚙合。
2.按權(quán)利要求1所述的行星減速裝置，其特征在于有三種組合方式，方式A為固接于輸入軸(Ⅰ)上的輪(10)、輪(9)分別與固接于內(nèi)齒輪(3)上的輪(1)及固接于轉(zhuǎn)臂(5)上的輪(6)對應(yīng)嚙合，輸出太陽輪(2)轉(zhuǎn)速；方式B為固接于輸入軸(Ⅰ)上的輪(9)、輪(8)分別與固接于轉(zhuǎn)臂(5)上的輪(6)、固接于太陽輪(2)上的輪(7)對應(yīng)嚙合，輸出內(nèi)齒輪(3)的轉(zhuǎn)速；方式C為固接于輸入軸(Ⅰ)上的輪(8)、輪(10)分別與固接于太陽輪(2)上的輪(7)、固接于內(nèi)齒輪(3)上的輪(1)對應(yīng)嚙合，輸出行星輪轉(zhuǎn)臂(5)的轉(zhuǎn)速。
3.按權(quán)利要求2所述的行星減速裝置，其特征在于所述的三種組合方式其傳動比分別由下列公式確定方式Ai2I=ω2ωI=(1+Z3Z2)Z9Z6-K · Z3Z2Z10Z1]]>方式Bi3I=ω3ωI=(1+Z2Z3)Z9Z6-K · Z2Z3Z6Z7]]>方式Ci5I=ω5ωI=(Z6Z7+K · Z3Z2·Z10Z1)/(1+Z3Z2)]]>
4.按權(quán)利要求1所述的行星減速裝置，其特征在于定軸傳動可采用鏈傳動、皮帶傳動、齒輪傳動或它們的混合傳動。
專利摘要本實用新型屬于一種減速機構(gòu)，它是在差動行星機構(gòu)基礎(chǔ)上，另設(shè)了二套由固接于輸入軸上的三個輪中任意二個，與分別固接于太陽輪、轉(zhuǎn)臂和內(nèi)齒輪上的三個輪中的二個對應(yīng)嚙合構(gòu)成的定軸傳動機構(gòu)。本實用新型變速范圍寬廣，傳動比只需通過調(diào)整定軸輪系即可實現(xiàn)，而與行星機構(gòu)無關(guān)，行星機構(gòu)中的行星輪數(shù)可安排3～10個，承載能力大，傳動平穩(wěn)可靠，比同等規(guī)格的其它減速裝置體積小，結(jié)構(gòu)簡單，適于大批量生產(chǎn)。
文檔編號F16H1/28GK2035414SQ88213240
公開日1989年4月5日 申請日期1988年9月9日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月9日
發(fā)明者楊志剛 申請人:吉林工業(yè)大學(xué)