一種無極變速減速器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種無極變速減速器，屬于機械工程技術領域。本實用新型包括輪系、儲能裝置、傳動裝置、主控板、轉速傳感器、箱體、主軸、箱蓋；箱蓋安裝在箱體上，主軸安裝在箱體內(nèi)，輪系安裝在主軸一端位于箱體內(nèi)，傳動裝置安裝在箱體內(nèi)位于輪系側部，儲能裝置安裝在主軸另一端位于傳動裝置一側，主控板一端連接傳動裝置，另一端通過轉速傳感器與輪系連接。本實用新型采用電磁離合器控制流入輸出盤的能量控制輸出盤的轉速，結構緊湊，設備體積小，能有效的節(jié)約空間，易于推廣應用；該裝置可在輸入轉速不穩(wěn)定的情況下實現(xiàn)恒轉速輸出，對于對輸出轉速要求的環(huán)境下，可降低對輸入動力的要求；通過單片機或者PLC等控制輸出盤轉速，可實現(xiàn)任意設定輸出盤轉速。
【專利說明】
一種無極變速減速器
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種無極變速減速器，屬于機械工程技術領域。
【背景技術】
[0002]差動輪系減速器是一種用途廣泛的工業(yè)產(chǎn)品，該產(chǎn)品廣泛應用于工程機械、起重運輸、醫(yī)療機械、輕功紡織、建筑機械等機械產(chǎn)品中。差動輪系中有一種2K-H型差動輪系，其由2個太陽輪(2K)及一個行星架(H)構成，該機構有兩個自由度，一般需要兩個動力分別通過上述兩個中心輪輸入，通過行星架輸出，該機構由于機構構造簡單，被廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)中。
[0003]隨著中國制造業(yè)轉型，機電控制將更一步影響中國的工業(yè)制造，對于能夠實現(xiàn)在輸入不穩(wěn)定轉速、輸出軸負載變化的情況下實現(xiàn)恒定轉速輸出，并且可無極變速的減速器卻很少。
[0004]市場上解決減速器輸出軸無級變速、并對轉速進行控制的方案可分為三大類，I:采用直流電機與定傳動比減速器串聯(lián)連接，通過對直流電機的閉環(huán)控制實現(xiàn)對減速器輸出軸轉速的精確控制，此方案能夠對輸出軸轉速精確的控制，廣泛的應用于機電控制領域，但直流電機成本過高且對控制有較高要求，其推廣及大規(guī)模應用有一定的困難;2:通過三相異步電機與定傳動比減速器串聯(lián)連接，通過對三相異步電機輸出軸轉速的控制，實現(xiàn)對輸出軸的降速及對轉速的控制，此因三相異步電機成本較直流電機低，但轉速控制不精確轉速，主要應用于對輸出軸轉速要求不是很高的領域;3:基于差動輪系的減速器，差動輪系一般有兩個自由度，通過控制兩個太陽輪相對轉速的速度比實現(xiàn)對輸出軸的降速及對轉速的控制，此方案可實實現(xiàn)對輸出軸的降速及對轉速的控制，但結構復雜，且成本一般較高。一種無極恒速變速裝置及其方法(200810150965.3)提供的解決方案可歸為方案3，其結構基礎為2K-H型差動輪系，采用無級變速器調節(jié)兩太陽輪的相對轉速比，實現(xiàn)了在輸入不穩(wěn)定的情況下保證輸出軸的恒定轉速，但其因相對一般的減速器增加了無級變速器，相對于一般的減速器其設備龐大笨重，不能滿足一些對空間要求較高的機械產(chǎn)品的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種可恒定轉速輸出的無極變速減速器，以解決現(xiàn)有減速器傳動比單一、不可對輸出軸轉速控制的問題。
[0006]本實用新型按以下技術方案實現(xiàn):一種無極變速減速器，包括輪系1、儲能裝置4、傳動裝置12、主控板15、轉速傳感器18、箱體22、主軸24、箱蓋25;箱蓋25安裝在箱體22上，主軸24安裝在箱體22內(nèi)，輪系I安裝在主軸22—端位于箱體22內(nèi)，傳動裝置12安裝在箱體22內(nèi)位于輪系I側部，儲能裝置4安裝在主軸22另一端位于傳動裝置12—側，主控板15—端連接傳動裝置12，另一端通過轉速傳感器18與輪系I連接。
[0007]所述輪系I包括輪系太陽輪12、齒輪13、輪系行星齒輪16、輪系行星架17、輪系太陽輪Π 19、軸承Π 23、軸承ΙΠ27、輪系行星齒輪軸29、軸承IV30、輸出盤31、掃描件32、軸承VI36;輪系行星架17通過軸承IV30安裝在主軸24上，輪系太陽輪Π 19安裝在主軸24上，輸出盤31安裝在輪系行星架17—側位于箱蓋25側部，掃描件32連接在輪系行星架17—側通過軸承Π 23安裝在主軸24上，輪系行星齒輪軸29—端安裝在輪系行星架17內(nèi)，輪系行星齒輪16通過軸承VI36安裝在輪系行星齒輪軸29另一端上，輪系太陽輪12通過軸承ΙΠ27安裝在箱蓋25內(nèi)，齒輪13安裝在輪系太陽輪12上與輪系太陽輪12同軸，輪系行星齒輪16與輪系太陽輪12內(nèi)嗤合，輪系行星齒輪16與輪系太陽輪Π 19外嗤合。
[0008]所述儲能裝置4包括行星齒輪15、行星齒輪Π6、儲能器太陽輪17、儲能器太陽輪Π
8、齒輪Π 9、儲能系桿10、軸承120、儲能器行星齒輪軸21、軸承V33、固定端蓋34、軸承W37、軸承VI38;齒輪Π 9通過軸承V33安裝在主軸24上，儲能器太陽輪Π 8安裝在齒輪Π 9側部，儲能系桿10通過軸承ΥΠΙ38安裝在主軸24上位于儲能器太陽輪Π 8側部，儲能器行星齒輪軸21通過軸承VII37安裝在儲能系桿10兩端內(nèi)，行星齒輪15、行星齒輪Π6分別安裝在儲能器行星齒輪軸21兩端，儲能器太陽輪17安套在主軸24上位于儲能系桿10側部，固定端蓋34通過軸承120安裝在主軸24上，固定端蓋34—端與箱體22連接，另一端與儲能器太陽輪17連接，行星齒輪15與儲能器太陽輪Π 8嚙合，行星齒輪Π 6與儲能器太陽輪17嚙合。
[0009]所述傳動裝置12包括齒輪ΙΠ11、電磁離合器13、齒輪IV14、銷釘軸26、固定板35;固定板35安裝在箱體22內(nèi)，銷釘軸26—端安裝在固定板35內(nèi)，齒輪ΙΠ11安裝在銷釘軸26另一端上，另一個銷釘軸26—端安裝在箱蓋25內(nèi)，齒輪IV14安裝在銷釘軸26另一端上，電磁離合器13兩端分別與齒輪ΙΠ11另一端、齒輪IV14另一端連接。
[0010]所述傳動裝置12的齒輪IV14與輪系I的齒輪13外嚙合，傳動裝置12的齒輪mil與儲能裝置4的齒輪Π 9外嚙合。
[0011]所述輸出盤31與箱蓋25間安設有毛氈28。
[0012]所述儲能系桿10內(nèi)安設有重物39。
[0013]所述輪系I可以采用齒輪配合結構，或者采用摩擦輪機構;為分擔較大的載荷和減少平衡慣性力，可增加數(shù)個輪系行星齒輪16與輪系太陽輪12內(nèi)嚙合，與輪系太陽輪Π 19外嚙合。所述儲能裝置4可以采用齒輪配合結構，或者采用摩擦輪機構;為分擔較大的載荷和減少平衡慣性力，可增加數(shù)個行星齒輪15、行星齒輪Π6分別與儲能器太陽輪Π8、儲能器太陽輪17嚙合。所述儲能系桿10內(nèi)安設有重物39，以增大儲能系桿10的轉動慣量常數(shù)，可以增加數(shù)個重物39或者增加重物39的質量。
[0014]一種無極變速減速器的工作原理為:設定輸出盤31轉速111(0〈111〈110，110為電機轉速)后，啟動電動機，由于起始狀態(tài)下，轉速傳感器18檢測到與輸出盤31轉速n〈nI，通過主控板15使得電磁離合器13通電，輪系太陽輪12通過齒輪13、傳動裝置12與儲能裝置4連接，相當于輪系太陽輪12連接一巨型負載，根據(jù)能量最低原理，主軸24轉動動能流入輸出盤31的能量增加，輸出盤31轉速迅速增加，當轉速傳感器18檢測到輸出盤31轉速n>nl時，通過主控板15控制電磁離合器13斷電，主軸24轉動動能流入輸出盤31的能量突然減少，輸出盤31轉速η下降，主軸24轉動動能流入輸出盤31的能量減少的部分能量流入輪系太陽輪12，轉化為輪系太陽輪12的轉動動能，當轉速傳感器18檢測到盤轉速輸出盤31轉速η〈η0時，通過主控板使得電磁離合器13通電，輸出盤31轉速η增加。如此反復持續(xù)進行，實現(xiàn)輸出盤31轉速在nl附近震蕩，實現(xiàn)了輸出盤31轉速無極變速及對輸出盤31轉速的閉環(huán)控制。
[0015]本實用新型具有以下有益效果:
[0016]1、該裝置采用電磁離合器控制流入輸出盤的能量控制輸出盤的轉速，結構緊湊，設備體積小，能有效的節(jié)約空間，易于推廣應用；
[0017]2、該裝置可在輸入轉速不穩(wěn)定的情況下實現(xiàn)恒轉速輸出，對于對輸出轉速要求的環(huán)境下，可降低對輸入動力的要求；
[0018]3、通過單片機或者PLC等控制輸出盤轉速，可實現(xiàn)任意設定輸出盤轉速。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的原理結構不意圖；
[0020]圖2為本實用新型的結構不意圖；
[0021 ]圖3為本實用新型的輪系結構示意圖；
[0022]圖4為本實用新型的儲能裝置結構示意圖；
[0023]圖5為本實用新型的傳動裝置結構示意圖；
[0024]圖6為本實用新型的儲能系桿結構示意圖；
[0025]圖7為本實用新型的輪系太陽輪1、齒輪1、軸承m裝配結構示意圖；
[0026]圖8為本實用新型的固定端蓋與儲能器太陽輪I裝配結構示意圖；
[0027]圖9為本實用新型的固定板與箱體裝配結構示意圖。
[0028]圖中各標號為:1:輪系、2:輪系太陽輪1、3:齒輪1、4:儲能裝置、5:行星齒輪1、6:行星齒輪Π、7:儲能器太陽輪1、8:儲能器太陽輪Π、9:齒輪11、10:儲能系桿、11:齒輪111、12:傳動裝置、13:電磁離合器、14:齒輪IV,15:主控板、16:輪系行星齒輪、17:輪系行星架、18、轉速傳感器、19:輪系太陽輪Π、20:軸承1、21:儲能器行星齒輪軸、22:箱體、23:軸承Π、24:主軸、25:箱蓋、26:銷釘軸、27:軸承ΙΠ、28:毛氈、29:輪系行星齒輪軸、30:軸承IV、31:輸出盤、32:掃描件、33:軸承￥、34:固定端蓋、35:固定板、36:軸承￥1、37:軸承\(zhòng)1、38:軸承￥111、39:重物。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例，對本實用新型作進一步說明，但本實用新型的內(nèi)容并不限于所述范圍。
[0030]實施例1:如圖1-9所示，一種無極變速減速器，包括輪系1、儲能裝置4、傳動裝置
12、主控板15、轉速傳感器18、箱體22、主軸24、箱蓋25;箱蓋25安裝在箱體22上，主軸24安裝在箱體22內(nèi)，輪系I安裝在主軸24—端位于箱體22內(nèi)，傳動裝置12安裝在箱體22內(nèi)位于輪系I側部，儲能裝置4安裝在主軸24另一端位于傳動裝置12—側，主控板15—端連接傳動裝置12，另一端通過轉速傳感器18與輪系I連接。
[0031]輪系I包括輪系太陽輪12、齒輪13、輪系行星齒輪16、輪系行星架17、輪系太陽輪Π19、軸承Π23、軸承ΙΠ27、輪系行星齒輪軸29、軸承IV30、輸出盤31、掃描件32、軸承VI36;輪系行星架17通過軸承IV30安裝在主軸24上，輪系太陽輪Π 19安裝在主軸24上，輸出盤31安裝在輪系行星架17—側位于箱蓋25側部，掃描件32連接在輪系行星架17—側通過軸承Π 23安裝在主軸24上，輪系行星齒輪軸29—端安裝在輪系行星架17內(nèi)，輪系行星齒輪16通過軸承VI36安裝在輪系行星齒輪軸29另一端上，輪系太陽輪12通過軸承ΙΠ27安裝在箱蓋25內(nèi)，齒輪13安裝在輪系太陽輪12上與輪系太陽輪12同軸，輪系行星齒輪16與輪系太陽輪12內(nèi)嚙合，輪系行星齒輪16與輪系太陽輪Π 19外嗤合。
[0032]儲能裝置4包括行星齒輪15、行星齒輪Π6、儲能器太陽輪17、儲能器太陽輪Π 8、齒輪Π 9、儲能系桿10、軸承120、儲能器行星齒輪軸21、軸承V 33、固定端蓋34、軸承VII37、軸承ΥΠΙ38;齒輪Π 9通過軸承V33安裝在主軸24上，儲能器太陽輪Π 8安裝在齒輪Π 9側部，儲能系桿10通過軸承ΥΠΙ38安裝在主軸24上位于儲能器太陽輪Π 8側部，儲能器行星齒輪軸21通過軸承VII37安裝在儲能系桿10兩端內(nèi)，行星齒輪15、行星齒輪Π6分別安裝在儲能器行星齒輪軸21兩端，儲能器太陽輪17安套在主軸24上位于儲能系桿10側部，固定端蓋34通過軸承I20安裝在主軸24上，固定端蓋34—端與箱體22連接，另一端與儲能器太陽輪17連接，行星齒輪15與儲能器太陽輪Π 8嚙合，行星齒輪Π 6與儲能器太陽輪17嚙合。
[0033]傳動裝置12包括齒輪ΙΠ11、電磁離合器13、齒輪IV14、銷釘軸26、固定板35;固定板35安裝在箱體22內(nèi)，銷釘軸26—端安裝在固定板35內(nèi)，齒輪ΙΠ11安裝在銷釘軸26另一端上，另一個銷釘軸26—端安裝在箱蓋25內(nèi)，齒輪IV14安裝在銷釘軸26另一端上，電磁離合器13兩端分別與齒輪ΙΠ11另一端、齒輪IV14另一端連接。
[0034]傳動裝置12的齒輪IV14與輪系I的齒輪13外嚙合，傳動裝置12的齒輪ΙΠ11與儲能裝置4的齒輪Π 9外嚙合。
[0035]輸出盤31與箱蓋25間安設有毛氈28。儲能系桿10內(nèi)安設有重物39。
[0036]輪系I可以采用齒輪配合結構，或者采用摩擦輪機構;為分擔較大的載荷和減少平衡慣性力，可增加數(shù)個輪系行星齒輪16與輪系太陽輪12內(nèi)嚙合，與輪系太陽輪Π 19外嚙合。儲能裝置4可以采用齒輪配合結構，或者采用摩擦輪機構;為分擔較大的載荷和減少平衡慣性力，可增加數(shù)個行星齒輪15、行星齒輪Π 6分別與儲能器太陽輪Π 8、儲能器太陽輪17嚙合。儲能系桿10內(nèi)安設有重物39，以增大儲能系桿10的轉動慣量常數(shù)，可以增加數(shù)個重物39或者增加重物39的質量。
【主權項】
1.一種無極變速減速器，其特征在于:包括輪系(I)、儲能裝置(4)、傳動裝置(12)、主控板(15)、轉速傳感器(18)、箱體(22)、主軸(24)、箱蓋(25);箱蓋(25)安裝在箱體(22)上，主軸(24)安裝在箱體(22)內(nèi)，輪系(I)安裝在主軸(24)—端位于箱體(22)內(nèi)，傳動裝置(12)安裝在箱體(22)內(nèi)位于輪系(I)側部，儲能裝置(4)安裝在主軸(24)另一端位于傳動裝置(12)一側，主控板(15)—端連接傳動裝置(12)，另一端通過轉速傳感器(18)與輪系(I)連接。2.根據(jù)權利要求1所述的無極變速減速器，其特征在于:所述輪系(I)包括輪系太陽輪I(2)、齒輪1(3)、輪系行星齒輪(16)、輪系行星架(17)、輪系太陽輪Π (19)、軸承Π (23)、軸承ΠΚ27)、輪系行星齒輪軸(29)、軸承IV(30)、輸出盤(31)、掃描件(32)、軸承VK36);輪系行星架(17)通過軸承IV(30)安裝在主軸(24)上，輪系太陽輪Π( 19)安裝在主軸(24)上，輸出盤(31)安裝在輪系行星架(17)—側位于箱蓋(25)側部，掃描件(32)連接在輪系行星架(17)一側通過軸承Π (23)安裝在主軸(24)上，輪系行星齒輪軸(29)—端安裝在輪系行星架(17)內(nèi)，輪系行星齒輪(16)通過軸承VK36)安裝在輪系行星齒輪軸(29)另一端上，輪系太陽輪I(2)通過軸承ΙΠ(27)安裝在箱蓋(25)內(nèi)，齒輪1(3)安裝在輪系太陽輪1(2)上與輪系太陽輪I(2)同軸，輪系行星齒輪(16)與輪系太陽輪1(2)內(nèi)嚙合，輪系行星齒輪(16)與輪系太陽輪Π(19)外嚙合。3.根據(jù)權利要求1所述的無極變速減速器，其特征在于:所述儲能裝置(4)包括行星齒輪1(5)、行星齒輪Π (6)、儲能器太陽輪1(7)、儲能器太陽輪Π (8)、齒輪Π (9)、儲能系桿(10)、軸承1(20)、儲能器行星齒輪軸(21)、軸承V(33)、固定端蓋(34)、軸承VIK37)、軸承VI(38);齒輪Π (9)通過軸承V(33)安裝在主軸(24)上，儲能器太陽輪Π (8)安裝在齒輪Π (9)側部，儲能系桿(10)通過軸承ΥΠΚ38)安裝在主軸(24)上位于儲能器太陽輪Π (8)側部，儲能器行星齒輪軸(21)通過軸承W(37)安裝在儲能系桿(10)兩端內(nèi)，行星齒輪1(5)、行星齒輪Π (6)分別安裝在儲能器行星齒輪軸(21)兩端，儲能器太陽輪1(7)安套在主軸(24)上位于儲能系桿(10)側部，固定端蓋(34)通過軸承I (20)安裝在主軸(24)上，固定端蓋(34)—端與箱體(22)連接，另一端與儲能器太陽輪I(7)連接，行星齒輪I(5)與儲能器太陽輪Π (8)嚙合，行星齒輪Π (6)與儲能器太陽輪1(7)嚙合。4.根據(jù)權利要求1所述的無極變速減速器，其特征在于:所述傳動裝置(12)包括齒輪m(11)、電磁離合器(13)、齒輪IV(14)、銷釘軸(26)、固定板(35);固定板(35)安裝在箱體(22)內(nèi)，銷釘軸(26)—端安裝在固定板(35)內(nèi)，齒輪ΠΚ11)安裝在銷釘軸(26)另一端上，另一個銷釘軸(26)—端安裝在箱蓋(25)內(nèi)，齒輪IV( 14)安裝在銷釘軸(26)另一端上，電磁離合器(13)兩端分別與齒輪m(ll)另一端、齒輪IV(14)另一端連接。5.根據(jù)權利要求2或3或4所述的無極變速減速器，其特征在于:所述傳動裝置(12)的齒輪IV(14)與輪系(I)的齒輪1(3)外嚙合，傳動裝置(12)的齒輪ΠΚ11)與儲能裝置(4)的齒輪Π (9)外嚙合。6.根據(jù)權利要求2所述的無極變速減速器，其特征在于:所述輸出盤(31)與箱蓋(25)間安設有毛氈(28)。7.根據(jù)權利要求3所述的無極變速減速器，其特征在于:所述儲能系桿(10)內(nèi)安設有重物(39)。
【文檔編號】F16H57/029GK205639516SQ201620014941
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年1月8日
【發(fā)明人】孫曉軍, 王娟, 鄧超, 王夢盈, 黃稀荻, 璀璨, 楊森
【申請人】昆明理工大學