專利名稱：一種無齒圈行星輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及行星齒輪傳動(dòng)裝置，特別是一種無齒圈行星輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
眾所周知，普通的行星齒輪由太陽輪、行星輪、行星架以及內(nèi)齒圈等元件構(gòu)成，已 廣泛應(yīng)用于汽車、紡織機(jī)械、礦山機(jī)械以及建筑工程機(jī)械、風(fēng)力發(fā)電裝置等作為減速器、增 速器、換向機(jī)構(gòu)或者是作為機(jī)動(dòng)車的差速器，為了充分利用內(nèi)嚙合承載能力高和內(nèi)齒輪 (即內(nèi)齒圈)的空間容積，從而縮小了其徑向尺寸、軸向尺寸，使機(jī)構(gòu)緊湊而承載能力又很 高。但是，內(nèi)齒圈技工工藝中用插齒刀插齒的工藝是主要工序，最難控制的為公法線變動(dòng)量 容易超差，與普通的外嚙合圓柱齒輪相比，內(nèi)齒圈加工難度就較大、精度要求較高，加工制 造困難，成本較高。這就限制了諸如附帶有齒圈的NGW-2K-H型、NGWN-2K-H型、NN-2K-H型 等行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，由于其裝配條件較為苛刻，所以在其加工、組裝環(huán)節(jié)比較費(fèi)時(shí)費(fèi)工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種無齒圈行星輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，無內(nèi)齒圈，加工制造、組裝 容易，成本低，直接通過輸入太陽輪與輸出太陽輪進(jìn)行輸入輸出。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種無齒圈行星輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括變速箱箱體、轉(zhuǎn)
軸軸線相平行的位于輸入端的圓柱形太陽齒輪與位于輸出端的圓柱形太陽齒輪構(gòu)成的太
陽輪系，以及嚙合配裝在太陽齒輪與太陽齒輪之間的圓柱形行星齒輪，圓柱形行星齒輪的
公轉(zhuǎn)軸線與太陽齒輪、太陽齒輪相平行，其自轉(zhuǎn)的幾何轉(zhuǎn)軸軸線與太陽齒輪、太陽齒輪相互
平行，圓柱形行星齒輪安裝在行星架上，行星架與太陽齒輪、太陽齒輪同軸安裝，該圓柱形
行星齒輪至少為一對(duì)由輸入端圓柱形主行星齒輪和輸出端圓柱形主行星齒輪構(gòu)成，輸入端
圓柱形主行星齒輪與輸出端圓柱形主行星齒輪通過其相固接的連接轉(zhuǎn)軸安裝在行星轉(zhuǎn)軸
上，輸入端圓柱形輸入端主行星齒輪的外齒與太陽齒輪相嚙合，輸出端圓柱形輸出端主行
星齒輪與太陽齒輪相嚙合，固定于本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)變速箱箱體上的制動(dòng)器與行星架制動(dòng)配合，
或固定于本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)變速箱箱體上的單向離合器與行星架配合連接，行星架通過離合器和
位于輸入端的太陽齒輪相配合連接或者和位于輸出端的太陽齒輪相配合連接。 由上述本發(fā)明的機(jī)械結(jié)構(gòu)連接關(guān)系，可看出本發(fā)明通過威爾斯(willes)的行星
架固定法傳動(dòng)比計(jì)算方法，將轉(zhuǎn)臂(即行星架)固定后，在行星齒輪數(shù)和所有嚙合齒輪的齒
數(shù)已知的情況下，利用與行星齒輪、兩端的輸出太陽輪相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，列出相關(guān)計(jì)算程式求
解，可得出本發(fā)明的傳動(dòng)比的絕對(duì)值可小于等于1也可大于l，滿足現(xiàn)有各種傳動(dòng)比的要求
范圍。本發(fā)明的技術(shù)方案具體分解為三種組合情況，其包括 ①固定于本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的固定座體上的制動(dòng)器與行星架制動(dòng)配合，與此同時(shí)，行星 架通過離合器和位于輸入端的太陽齒輪相配合連接或者和位于輸出端的太陽齒輪相配合 連接； ②固定于本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的固定座體上的制動(dòng)器與行星架制動(dòng)配合，行星架同時(shí)通過離合器和單向離合器位于輸入端或輸出端的太陽齒輪相配合連接； ③固定于本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)固定座體上的單向離合器與行星架配合連接，行星架通過離 合器和位于輸入端的太陽齒輪相配合連接或者和位于輸出端的太陽齒輪相配合連接。
由上述結(jié)構(gòu)描述可知，本機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)在于無內(nèi)齒圈，加工制造、組裝容 易，成本低，直接通過輸入太陽輪與輸出太陽輪進(jìn)行輸入輸出。


下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1為本發(fā)明基礎(chǔ)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意4為本發(fā)明具體實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明具體實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明基礎(chǔ)實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本發(fā)明具體實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明具體實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
—種無齒圈行星輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括變速箱箱體、轉(zhuǎn)軸軸線相平行的位于輸入端 的圓柱形太陽齒輪1與位于輸出端的圓柱形太陽齒輪8構(gòu)成的太陽輪系，以及嚙合配裝在 太陽齒輪1與太陽齒輪8之間的圓柱形行星齒輪，圓柱形行星齒輪的公轉(zhuǎn)軸線與太陽齒輪 1、太陽齒輪8相平行，其自轉(zhuǎn)的幾何轉(zhuǎn)軸軸線與太陽齒輪1、太陽齒輪8相互平行，圓柱形行 星齒輪安裝在行星架4上，行星架4與太陽齒輪1、太陽齒輪8同軸安裝，該圓柱形行星齒輪 至少為一對(duì)由輸入端的圓柱形主行星齒輪3和輸出端圓柱形主行星齒輪6構(gòu)成，輸入端圓 柱形主行星齒輪3與輸出端圓柱形主行星齒輪6通過其相固接的連接轉(zhuǎn)軸安裝在行星轉(zhuǎn)軸 7上，輸入端圓柱形輸入端的主行星齒輪3的外齒與太陽齒輪1相嚙合，輸出端的圓柱形主 行星齒輪6與太陽齒輪8相嚙合，固定于本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)變速箱箱體內(nèi)壁上的制動(dòng)器5與行星 架4制動(dòng)配合，或固定于本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)變速箱箱體上的單向離合器11與行星架4配合連接， 行星架4通過離合器和位于輸入端的太陽齒輪1相配合連接或者和位于輸出端的太陽齒輪 8相配合連接。 如圖1和圖6所示的實(shí)施例為基本技術(shù)方案(基礎(chǔ)實(shí)施例1和2)，即變速箱體內(nèi) 壁上的制動(dòng)器5或單向離合器11與普通離合器的組合方案。本技術(shù)方案特點(diǎn)在于當(dāng)離合 器2接合，制動(dòng)器5分離時(shí)，行星架4與輸入端的太陽齒輪1以相同速度轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)行星齒 輪系統(tǒng)的傳動(dòng)比為1 ;當(dāng)離合器2分離，制動(dòng)器5接合時(shí)，行星架4固定不動(dòng)，動(dòng)力由輸入端 的太陽齒輪l一主行星齒輪3—主行星齒輪6—輸出端的太陽齒輪8通過輸出端的太陽齒 輪8的轉(zhuǎn)軸輸出，其傳動(dòng)比可大于1或小于1。 如圖2及圖3所示，所述的離合器為單向離合器9或IO，行星架4通過該單向離 合器9與位于輸入端的太陽齒輪1相連接配合，或者，行星架4通過該單向離合器9與位于 輸出端的太陽齒輪8相連接配合，輸入端主行星齒輪3的直徑小于輸出端主行星齒輪6的
4直徑。單向離合器9或10用于將輸入太陽齒輪1與行星架4固定，而制動(dòng)器5可將行星架 4固定，即制動(dòng)器5與單向離合器9相組合的方案，本技術(shù)方案特點(diǎn)在于離合器為單向離合 器9，單向離合器9的作用在于當(dāng)行星架4有超越輸入端的太陽齒輪1的轉(zhuǎn)速的趨勢(shì)時(shí)，將 輸入端的太陽齒輪1與行星架4固定；制動(dòng)器5的作用是將行星架4固定。當(dāng)制動(dòng)器5分 離，輸入端的太陽齒輪1作為主動(dòng)輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)輸入，輸出端的太陽齒輪8作為被動(dòng)齒輪轉(zhuǎn) 動(dòng)，行星架5的轉(zhuǎn)速有超越輸入端的太陽齒輪1的趨勢(shì)時(shí)，單向離合器9接合，行星架4與 輸入太陽齒輪1以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)行星齒輪系統(tǒng)的傳動(dòng)比為1 ;當(dāng)制動(dòng)器5接合，單 向離合器9分離時(shí)，行星架4被固定不動(dòng)，輸入端的太陽齒輪1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)輸入，動(dòng)力由輸 入端的太陽齒輪l一輸入端的主行星齒輪3—輸出端的主行星齒輪6—輸出端的太陽齒輪 8，此方案的傳動(dòng)比可小于1。 如圖4所示，行星架4同時(shí)通過離合器2及單向離合器9與輸入端的太陽齒輪1相 配合連接。單向離合器9用于在行星架4有超越輸入端的太陽齒輪1的轉(zhuǎn)速的趨勢(shì)時(shí)，將輸 入端的太陽齒輪1與行星架4固定在一起。制動(dòng)器5與行星架4相配合，其作用是將行星 架4固定，即制動(dòng)器5與普通的離合器、固定于本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)變速箱箱體上的單向離合器9相 組合的方案。當(dāng)制動(dòng)器5分離，離合器2分離，輸入端的太陽齒輪1作為主動(dòng)輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 輸入，輸出端的太陽齒輪8作為被動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，行星架4的轉(zhuǎn)速有超越輸入端的太陽齒輪 1的趨勢(shì)，此時(shí)單向離合器9與行星架4接合，行星架4與輸入端的太陽輪1以相同的速度 轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)行星齒輪系統(tǒng)的傳動(dòng)比為l，此技術(shù)方案可應(yīng)用于車輛的滑行；當(dāng)制動(dòng)器5分離， 離合器2結(jié)合，整個(gè)行星齒輪系統(tǒng)的傳動(dòng)比為1 ;當(dāng)制動(dòng)器5分離，離合器2結(jié)合，如果有反 向輸入時(shí)，由于整個(gè)行星機(jī)構(gòu)固定在一起，則可應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)的制動(dòng)；當(dāng)制動(dòng)器5接合時(shí)， 離合器2分離，行星架4固定不動(dòng)，輸入端的太陽齒輪1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)輸入，即行星架5的速 度為零，此時(shí)單向離合器9分離，動(dòng)力由輸入端的太陽齒輪l一輸入端的主行星齒輪3—輸 出端的主行星齒輪6—輸出端的太陽齒輪8。 如圖5所示，在圖6的所表達(dá)的連接結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的變速箱箱體通過 制動(dòng)器5與行星齒輪軸7相配合制動(dòng)，并相應(yīng)通過單向離合器11與行星架4相配合，行星 架4又通過離合器2與輸入端的太陽齒輪1耦合連接，即制動(dòng)器5、普通的離合器2與單向 離合器ll相組合方案。單向離合器ll的作用是當(dāng)行星架4有反向轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)，將行星 架4固定不動(dòng)，制動(dòng)器5的作用是行星架4固定不動(dòng)，當(dāng)離合器2接合，制動(dòng)器5和單向離 合器11分離時(shí)，行星架4與輸入端的太陽齒輪1以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)行星齒輪系統(tǒng)的 傳動(dòng)比為；當(dāng)輸入端的太陽齒輪1順時(shí)針輸入，離合器2分離時(shí)(輸出端的太陽齒輪8作 為被動(dòng)輪)，行星架4則會(huì)有逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，此時(shí)單向離合器11自動(dòng)接合，行星架4被 固定不動(dòng)，動(dòng)力由輸入端的太陽齒輪l一行星齒輪3—行星齒輪6—輸出端的太陽齒輪8。 單向離合器11的作用是當(dāng)行星架4有逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)時(shí)將行星架4固定不動(dòng)，當(dāng)離合器 2接合，單向離合器11分離時(shí)，行星架4與輸入端的太陽輪1以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)行星 齒輪系統(tǒng)的傳動(dòng)比為1，當(dāng)輸入端的太陽輪1順時(shí)針輸入，離合器2分離時(shí)(輸出端的太陽 輪8為被動(dòng)輪)，行星架4將會(huì)有逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，此時(shí)單向離合器11自動(dòng)接合，行星架 4固定不動(dòng)，動(dòng)力由輸入端的太陽齒輪l一輸入端的主行星齒輪3—輸出端的主行星齒輪 6—輸出端的太陽齒輪8。 如圖7所示，輸出端主行星齒輪6通過行星齒輪12傳動(dòng)位于輸出端的太陽齒輪8。制動(dòng)器5、離合器2組合方案以及嚙合于行星齒輪3與輸入端的太陽齒輪1之間的行星 齒輪12相組合技術(shù)方案，當(dāng)離合器2接合，制動(dòng)器5分離時(shí)，行星架4與輸入端的太陽齒輪 1以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)行星齒輪系統(tǒng)的傳動(dòng)比為l，此時(shí)，輸入端的太陽輪l與輸出端的 太陽齒輪3轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同；當(dāng)輸入端的太陽輪1順時(shí)針輸入，離合器2分離，制動(dòng)器5制動(dòng) 時(shí)，行星架4固定不動(dòng)，動(dòng)力由輸入端的太陽輪l一輸入端的主行星齒輪3—輸出端的主行 星齒輪6—行星齒輪12—輸出端的太陽齒輪8。 如圖8所示，在圖7所表達(dá)的連接結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，輸入端的主行星齒輪3通過行星 齒輪13傳動(dòng)位于輸入端的太陽齒輪1，輸出端的主行星齒輪6通過行星齒輪12傳動(dòng)位于輸 出端的太陽齒輪8。制動(dòng)器5、普通的離合器2組合方案以及嚙合于主行星齒輪3與輸出端 的太陽齒輪8之間的行星齒輪13相組合技術(shù)方案，當(dāng)離合器2接合，制動(dòng)器5分離時(shí)，行星 架4與輸入端的太陽齒輪1以相同的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)行星齒輪系統(tǒng)的傳動(dòng)比為1 ;當(dāng)離合器 2分離，制動(dòng)器5接合時(shí)，行星架4固定不動(dòng)，動(dòng)力由輸入端的太陽輪l一行星齒輪13—輸 入端的主行星齒輪3—輸出端的主行星齒輪6—行星齒輪12—輸出端的太陽輪8。
權(quán)利要求
一種無齒圈行星輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括變速箱箱體、轉(zhuǎn)軸軸線相平行的位于輸入端的圓柱形太陽齒輪(1)與位于輸出端的圓柱形太陽齒輪(8)構(gòu)成的太陽輪系，以及嚙合配裝在太陽齒輪(1)與太陽齒輪(8)之間的圓柱形行星齒輪，圓柱形行星齒輪的公轉(zhuǎn)軸線與太陽齒輪(1)、太陽齒輪(8)相平行，其自轉(zhuǎn)的幾何轉(zhuǎn)軸軸線與太陽齒輪(1)、太陽齒輪(8)相互平行，圓柱形行星齒輪安裝在行星架(4)上，行星架(4)與太陽齒輪(1)、太陽齒輪(8)同軸安裝，其特征是該圓柱形行星齒輪至少為一對(duì)由輸入端圓柱形主行星齒輪(3)和輸出端圓柱形主行星齒輪(6)構(gòu)成，輸入端圓柱形主行星齒輪(3)與輸出端圓柱形主行星齒輪(6)通過其相固接的連接轉(zhuǎn)軸安裝在行星轉(zhuǎn)軸(7)上，輸入端圓柱形輸入端主行星齒輪(3)的外齒與太陽齒輪(1)相嚙合，輸出端圓柱形輸出端主行星齒輪(6)與太陽齒輪(8)相嚙合，固定于本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)變速箱箱體上的制動(dòng)器(5)與行星架(4)制動(dòng)配合，或固定于本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)變速箱箱體上的單向離合器(11)與行星架(4)配合連接，行星架(4)通過離合器和位于輸入端的太陽齒輪(1)相配合連接或者和位于輸出端的太陽齒輪(8)相配合連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無齒圈行星輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是所述的離合器為單向 離合器(9)或(IO)，行星架(4)通過該單向離合器(9)與位于輸入端的太陽齒輪(1)相連 接配合，或者，行星架(4)通過該單向離合器(10)與位于輸出端的太陽齒輪(8)相連接配 合，輸入端主行星齒輪(3)的直徑小于輸出端主行星齒輪(6)的直徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無齒圈行星輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是行星架(4)同時(shí)通過 離合器(2)及單向離合器(9)與輸入端的太陽齒輪(1)相配合連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無齒圈行星輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是變速箱體內(nèi)壁通過制 動(dòng)器(5)與行星架(4)相配合制動(dòng)，并相應(yīng)通過單向離合器(11)與行星架(4)相配合連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無齒圈行星輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是輸出端的主行星齒輪 (6)通過行星齒輪(12)傳動(dòng)位于輸出端的太陽齒輪(8)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無齒圈行星輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征是輸入端的主行星齒輪 (3)通過行星齒輪(13)傳動(dòng)位于輸入端的太陽齒輪(1)。
全文摘要
本發(fā)明涉及行星齒輪傳動(dòng)裝置，特別是一種無齒圈行星輪系傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，輸入端圓柱形主行星齒輪與輸出端圓柱形主行星齒輪通過其相固接的連接轉(zhuǎn)軸安裝在行星轉(zhuǎn)軸上，輸入端圓柱形輸入端主行星齒輪的外齒與太陽齒輪相嚙合，輸出端圓柱形輸出端主行星齒輪與太陽齒輪相嚙合，固定于本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)變速箱箱體上的制動(dòng)器與行星架制動(dòng)配合，或固定于本傳動(dòng)機(jī)構(gòu)變速箱箱體上的單向離合器與行星架配合連接，行星架通過離合器和位于輸入端的太陽齒輪相配合連接或者和位于輸出端的太陽齒輪相配合連接。本發(fā)明的特點(diǎn)在于無內(nèi)齒圈，加工制造、組裝容易，成本低，直接通過輸入太陽輪與輸出太陽輪進(jìn)行輸入輸出。
文檔編號(hào)F16H3/44GK101761614SQ20091020865
公開日2010年6月30日 申請(qǐng)日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者陳國(guó)慶 申請(qǐng)人:陳國(guó)慶