本實(shí)用新型涉及機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域,具體是一種雙行星輪差速減速機(jī)。
背景技術(shù):
目前工業(yè)上使用的大功率大速比減速機(jī)一般是由多級串聯(lián)組成,占用空間大、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性差、成本高;而小功率大速比擺線輪減速機(jī)和諧波減速機(jī)有偏心軸機(jī)構(gòu),限制了輸入轉(zhuǎn)速的提高和大扭矩的傳輸,減速比也不易做的很大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種雙行星輪差速減速機(jī),利用兩組減速比相差較小的行星輪組,實(shí)現(xiàn)較大的減速比輸出,同時(shí)能滿足輸入轉(zhuǎn)速高、傳遞扭矩大的需求,且運(yùn)行平穩(wěn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:
一種雙行星輪差速減速機(jī),包括兩組行星輪組,每個(gè)行星輪組均包含太陽輪、多個(gè)行星輪和包含嚙合內(nèi)圈的外轉(zhuǎn)子,每個(gè)行星輪組的行星輪分別與對應(yīng)的太陽輪、外轉(zhuǎn)子的內(nèi)圈嚙合,每個(gè)行星輪組的多個(gè)行星輪通過保持架在外轉(zhuǎn)子內(nèi)定位連接;所述的太陽輪、外轉(zhuǎn)子、保持架為三個(gè)傳動(dòng)要素,當(dāng)其中一個(gè)行星輪組中的一個(gè)傳動(dòng)要素被固定時(shí),則另一個(gè)行星輪組中對應(yīng)的傳動(dòng)要素被設(shè)置為輸出軸,且兩組行星輪中相同的傳動(dòng)要素對應(yīng)固定連接為一種整體結(jié)構(gòu),輸入軸為其中一個(gè)傳動(dòng)要素的固定連接結(jié)構(gòu)。
所述的兩組行星輪組中其中一個(gè)行星輪組的太陽輪被固定,另一個(gè)行星輪組的太陽輪設(shè)置為輸出軸,兩組行星輪組的外轉(zhuǎn)子固定連接為一整體結(jié)構(gòu)外圈,兩組行星輪組的保持架固定連接為一整體結(jié)構(gòu)保持架,整體結(jié)構(gòu)保持架設(shè)置為輸入軸。
所述的兩組行星輪組中其中一個(gè)行星輪組的太陽輪被固定,另一個(gè)行星輪組的太陽輪設(shè)置為輸出軸,兩組行星輪組的外轉(zhuǎn)子固定連接為一整體結(jié)構(gòu)外圈,兩組行星輪組的保持架固定連接為一整體結(jié)構(gòu)保持架,整體結(jié)構(gòu)外圈設(shè)置為輸入軸。
所述的兩組行星輪組中其中一個(gè)行星輪組的外轉(zhuǎn)子被固定,另一個(gè)行星輪組的外轉(zhuǎn)子設(shè)置為輸出軸,兩組行星輪組的太陽輪固定連接為一整體結(jié)構(gòu)太陽輪,兩組行星輪組的保持架固定連接為一整體結(jié)構(gòu)保持架,一整體結(jié)構(gòu)太陽輪和輸入軸固定連接。
所述的兩組行星輪組中其中一個(gè)行星輪組的外轉(zhuǎn)子被固定,另一個(gè)行星輪組的外轉(zhuǎn)子設(shè)置為輸出軸,兩組行星輪組的太陽輪固定連接為一整體結(jié)構(gòu)太陽輪,兩組行星輪組的保持架固定連接為一整體結(jié)構(gòu)保持架,整體結(jié)構(gòu)保持架設(shè)置為輸入軸。
所述的傳動(dòng)要素被固定即固定于殼體上或與殼體是一體結(jié)構(gòu)或固定于其他靜止件上。
所述的固定連接為一整體結(jié)構(gòu)即為一體結(jié)構(gòu)或剛性組合結(jié)構(gòu)。
所述的行星輪的嚙合方式為齒輪嚙合或摩擦輪嚙合。
所述的兩組行星輪的參數(shù)(如:輪半徑、輪形式和減速比等)可獨(dú)立配置。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):
本實(shí)用新型采用兩組不同減速比的行星輪能實(shí)現(xiàn)大速比減速傳遞,同時(shí)能滿足大扭矩、高轉(zhuǎn)速輸入的工況要求,且具有工藝制造簡單、成本低和可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型太陽輪、行星輪和外轉(zhuǎn)子的相對關(guān)系圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供了多個(gè)實(shí)施例,其目的是為應(yīng)用提供多個(gè)選擇,以滿足不同的工況需要。
本實(shí)用新型的實(shí)施例主要計(jì)算公式是根據(jù)以下公式(1),單行星輪系的傳遞公式:
n1+a*n2-(1+a)*n3=0 (1),
式中, n1為太陽輪轉(zhuǎn)速,n2為外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,n3為行星輪保持架轉(zhuǎn)速,a為內(nèi)圈齒數(shù)除以太陽輪齒數(shù)值(如果是摩擦輪傳動(dòng),a則是外轉(zhuǎn)子的內(nèi)圈半徑除以太陽輪半徑值)。
實(shí)施例1
見圖1和圖2,一種雙行星輪差速減速機(jī),包括兩組行星輪組,分別是第一行星輪組和第二行星輪組,第一行星輪組包含第一太陽輪4、三個(gè)第一行星輪8和第一內(nèi)圈6,第二行星輪組包含第二太陽輪5、三個(gè)第二行星輪9和第二內(nèi)圈7,每個(gè)行星輪組的行星輪分別與對應(yīng)的太陽輪、內(nèi)圈嚙合,第一行星輪組的三個(gè)第一行星輪8通過第一保持架10在第一內(nèi)圈6內(nèi)定位連接,第二行星輪組的三個(gè)第二行星輪9通過第二保持架11在第二內(nèi)圈7內(nèi)定位連接;第一太陽輪4與殼體1固定連接,第二太陽輪5與輸出軸12固定連接為一整體結(jié)構(gòu),第一內(nèi)圈6和第二內(nèi)圈7為外轉(zhuǎn)子3的內(nèi)圈,第一保持架10和第二保持架1固定連接為一整體結(jié)構(gòu)保持架,整體結(jié)構(gòu)保持架與輸入軸2固定連接為一整體結(jié)構(gòu)。
第一行星輪組選取行星齒輪傳動(dòng)模式,取模數(shù)為0.5,其中第一太陽輪4的齒數(shù)z11=60,第一行星輪8的齒數(shù)z13=60,第一內(nèi)齒圈6的齒數(shù)z12=180;第二行星輪組選取行星齒輪傳動(dòng)模式,取模數(shù)為0.5,第二太陽輪5的齒數(shù)z21=60,第二行星輪9的齒數(shù)z23=59,第二內(nèi)齒圈7的齒數(shù)z22=178。
第一行星輪組在輸入軸2的輸入下,外轉(zhuǎn)子3的第一內(nèi)圈6的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為:
n12=n1*(1+a1)/a1 (2),
(2)式中,a1=z12/z11,n1為輸入軸2的轉(zhuǎn)速,n12為第一內(nèi)圈6的轉(zhuǎn)速。
由于兩組行星輪組的保持架和內(nèi)圈轉(zhuǎn)速相等,所以第二行星輪組的第二太陽輪5的轉(zhuǎn)速為:
n2=(1+a2)*n1-a2*n1*(1+a1)/a1 (3),
(3)式中:a2=z22/z21,n2為第二太陽輪5即輸出軸12的轉(zhuǎn)速,由公式(3)得出輸出轉(zhuǎn)速和輸入轉(zhuǎn)速的速比為i:
i = n1/n2 =1/[(1+178/60)- (178/60)*(1+180/60)/(180/60)≈- 90.1,(4),
結(jié)果為負(fù)值表示輸出轉(zhuǎn)速和輸入轉(zhuǎn)速的方向相反,同樣當(dāng)本實(shí)施例的第二行星輪的減速比大于第一行星輪的減速比時(shí),計(jì)算的轉(zhuǎn)動(dòng)速差結(jié)果為正值,表明減速后的輸出端的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與輸入端的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相同。
實(shí)施例2
見圖1和圖3,一種雙行星輪差速減速機(jī),包括兩組行星輪組,分別是第一行星輪組和第二行星輪組,第一行星輪組包含第一太陽輪4、三個(gè)第一行星輪8和第一內(nèi)圈6,第二行星輪組包含第二太陽輪5、三個(gè)第二行星輪9和第二內(nèi)圈7,每個(gè)行星輪組的行星輪分別與對應(yīng)的太陽輪、內(nèi)圈嚙合,第一行星輪組的三個(gè)第一行星輪8通過第一保持架10在第一內(nèi)圈6內(nèi)定位連接,第二行星輪組的三個(gè)第二行星輪9通過第二保持架11在第二內(nèi)圈7內(nèi)定位連接;第一太陽輪4與殼體1固定連接,第二太陽輪5與輸出軸12固定連接為一整體結(jié)構(gòu),第一內(nèi)圈6和第二內(nèi)圈7為外轉(zhuǎn)子3的內(nèi)圈,第一保持架10和第二保持架1固定連接為一整體結(jié)構(gòu)保持架,外轉(zhuǎn)子3與輸入軸2固定連接為一整體結(jié)構(gòu)。
第一行星輪組選取行星齒輪傳動(dòng)模式,取模數(shù)為0.5,其中第一太陽輪4的齒數(shù)z11=60,第一行星輪8的齒數(shù)z13=60,第一內(nèi)圈6的齒數(shù)z12=180;第二行星輪組選取行星齒輪傳動(dòng)模式,取模數(shù)為0.5,第二太陽輪5的齒數(shù)z21=60,第二行星輪9的齒數(shù)z23=59,第二內(nèi)圈7的齒數(shù)z22=178。由公式(4)經(jīng)過計(jì)算得出:
i=n1/n2≈120,
其中,n1為輸入軸2的轉(zhuǎn)速,n2為輸出軸12的轉(zhuǎn)速,結(jié)果數(shù)值為正代表輸出旋轉(zhuǎn)方向與輸入旋轉(zhuǎn)方向同向。
實(shí)施例3
見圖1和圖4,一種雙行星輪差速減速機(jī),包括兩組行星輪組,分別是第一行星輪組和第二行星輪組,第一行星輪組包含第一太陽輪4、三個(gè)第一行星輪8和第一內(nèi)圈6,第二行星輪組包含第二太陽輪5、三個(gè)第二行星輪9和第二內(nèi)圈7,每個(gè)行星輪組的行星輪分別與對應(yīng)的太陽輪、內(nèi)圈嚙合,第一行星輪組的三個(gè)第一行星輪8通過第一保持架10在第一內(nèi)圈6內(nèi)定位連接,第二行星輪組的三個(gè)第二行星輪9通過第二保持架11在第二內(nèi)圈7內(nèi)定位連接;第一內(nèi)圈6與殼體1固定連接,第二內(nèi)圈7與輸出軸12固定連接為一整體結(jié)構(gòu),第一太陽輪4和第二太陽輪5固定連接為一整體結(jié)構(gòu)太陽輪,一保持架10和第二保持架1固定連接為一整體結(jié)構(gòu)保持架,一整體結(jié)構(gòu)太陽輪和輸入軸2固定連接為一整體結(jié)構(gòu)。
第一行星輪組選取行星齒輪傳動(dòng)模式,取模數(shù)為0.5,其中第一太陽輪4的齒數(shù)z11=60,第一內(nèi)齒圈6的齒數(shù)z12=180;第二行星輪組選取行星齒輪傳動(dòng)模式,取模數(shù)為0.6,第二太陽輪5的齒數(shù)z21=58,第二內(nèi)齒圈7的齒數(shù)z22=178。由公式(4)經(jīng)過計(jì)算得出:
i=n1/n2≈19,
其中,n1為輸入軸2的轉(zhuǎn)速,n2為輸出軸12的轉(zhuǎn)速,結(jié)果數(shù)值為正代表輸出旋轉(zhuǎn)方向與輸入旋轉(zhuǎn)方向同向。
實(shí)施例4
見圖1和圖5,一種雙行星輪差速減速機(jī),包括兩組行星輪組,分別是第一行星輪組和第二行星輪組,第一行星輪組包含第一太陽輪4、三個(gè)第一行星輪8和第一內(nèi)圈6,第二行星輪組包含第二太陽輪5、三個(gè)第二行星輪9和第二內(nèi)圈7,每個(gè)行星輪組的行星輪分別與對應(yīng)的太陽輪、內(nèi)圈嚙合,第一行星輪組的三個(gè)第一行星輪8通過第一保持架10在第一內(nèi)圈6內(nèi)定位連接,第二行星輪組的三個(gè)第二行星輪9通過第二保持架11在第二內(nèi)圈7內(nèi)定位連接;第一內(nèi)圈6與殼體1固定連接,第二內(nèi)圈7與輸出軸12固定連接為一整體結(jié)構(gòu),第一太陽輪4和第二太陽輪5固定連接為一整體結(jié)構(gòu)太陽輪,一保持架10和第二保持架1固定連接為一整體結(jié)構(gòu)保持架,一整體結(jié)構(gòu)保持架和輸入軸2固定連接為一整體結(jié)構(gòu)。
第一行星輪組選取行星齒輪傳動(dòng)模式,取模數(shù)為0.5,其中第一太陽輪4的齒數(shù)z11=60,第一內(nèi)齒圈6的齒數(shù)z12=180;第二行星輪組選取行星齒輪傳動(dòng)模式,取模數(shù)為0.5,第二太陽輪5的齒數(shù)z21=60,第二內(nèi)齒圈7的齒數(shù)z22=178。由公式(4)經(jīng)過計(jì)算得出:
i = n1/n2 ≈ - 89
其中,n1為輸入軸13的轉(zhuǎn)速,n2為輸出軸12的轉(zhuǎn)速,結(jié)果數(shù)值為負(fù)代表輸出旋轉(zhuǎn)方向與輸入旋轉(zhuǎn)方向相反。
實(shí)施例5
見圖6,把實(shí)施例1中的第一太陽輪4與外殼為整體結(jié)構(gòu)改為第一太陽輪4與控制電機(jī)13為整體結(jié)構(gòu),控制電機(jī)13與殼體1為整體結(jié)構(gòu)的實(shí)施例。
由于第二太陽輪5相對于輸入軸2的減速比是基于參考第一太陽輪4的,所以改變第一太陽輪4對客體的相對轉(zhuǎn)速即改變了第二太陽輪5即輸出軸12相對于輸入軸2的減速比。