專利名稱：采用機(jī)械芯體的星輪減速器或調(diào)速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種齒輪傳動(dòng)裝置，具體涉及一種采用機(jī)械芯體的星輪減速器或調(diào)速器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的通用減速器和調(diào)速器存在著共同缺點(diǎn)之一是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件繁多，很難實(shí)現(xiàn)大規(guī)模集中生產(chǎn)，多數(shù)減速器廠屬勞動(dòng)密集型企業(yè)，這些缺陷導(dǎo)致其耗材高、生產(chǎn)效率低，資源得不到充分利用。另外，現(xiàn)有技術(shù)中的減速器和調(diào)速器還存在著這樣的缺陷，即一旦出現(xiàn)故障就必須將減速器或調(diào)速器的零件全部拆開(kāi)才能進(jìn)行維修，排障時(shí)間長(zhǎng)，檢修不便，且影響生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種體積小、承載能力大、傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)效率高、工作可靠的采用機(jī)械芯體的減速器或調(diào)速器。
解決本發(fā)明技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是該采用機(jī)械芯體的星輪減速器或調(diào)速器，包括星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)座[13]、動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)，星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括內(nèi)齒輪[1]、輸入軸[5]、行星齒輪[2]、左支承盤(pán)[10]和右支承盤(pán)[7]緊固聯(lián)接組成的整體行星架，其特征在于星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)外有轉(zhuǎn)筒[12]，轉(zhuǎn)筒[12]與可轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)齒輪[1]緊固聯(lián)接，轉(zhuǎn)筒[12]外聯(lián)接有輸出軸[11]，輸出軸[11]、轉(zhuǎn)筒[12]及轉(zhuǎn)筒[12]內(nèi)的星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)共同組成機(jī)械芯體，機(jī)械芯體的輸入端串聯(lián)有行星齒輪機(jī)構(gòu)，行星齒輪機(jī)構(gòu)的輸入端與動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)連接，所述整體行星架固定于機(jī)座[13]上。
所述行星齒輪機(jī)構(gòu)可為一個(gè)具有兩個(gè)自由度的行星齒輪機(jī)構(gòu)，該行星齒輪機(jī)構(gòu)包括太陽(yáng)輪[31]、與太陽(yáng)輪[31]同時(shí)嚙合的N個(gè)行星齒輪[16]、與N個(gè)行星齒輪[16]嚙合的可轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)齒輪[17]、N根行星軸[14]、轉(zhuǎn)臂[15]、轉(zhuǎn)臂[30]，內(nèi)齒輪[17]緊固在轉(zhuǎn)臂[30]上，N個(gè)行星齒輪[16]置于N根行星軸[14]上，所述動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)，太陽(yáng)輪[31]與主動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)聯(lián)接。
優(yōu)選的是，該行星齒輪機(jī)構(gòu)還可包括有一副具有減速功能的行星齒輪機(jī)構(gòu)，該行星齒輪機(jī)構(gòu)包括太陽(yáng)輪[29]、行星軸[20]、同時(shí)與太陽(yáng)輪[29]嚙合的N個(gè)行星齒輪[18]、與行星齒輪[18]嚙合的內(nèi)齒輪[19]、機(jī)殼[23]、右支承盤(pán)[27]，所述動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)還包括有副動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)，太陽(yáng)輪[29]與副動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)聯(lián)接，N個(gè)行星齒輪[18]置于N根行星軸[20]上，行星軸[20]將轉(zhuǎn)臂[30]、右支承盤(pán)[27]緊固聯(lián)接成組合式行星架，轉(zhuǎn)臂[30]上緊固有帶有內(nèi)齒輪[17]的轉(zhuǎn)盤(pán)[32]，所述的副動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)包括一對(duì)錐齒輪副，即大錐齒輪[26]和小錐齒輪[24]，太陽(yáng)輪[29]置于空心套[22]上，空心套[22]端部緊固安裝大錐齒輪[26]，大錐齒輪[26]與小錐齒輪[24]嚙合，小錐齒輪[24]與外部電機(jī)聯(lián)接。
其中，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)中的太陽(yáng)輪為可雙向浮動(dòng)的太陽(yáng)輪，行星齒輪為可軸向浮動(dòng)的行星齒輪，即太陽(yáng)輪[29]和太陽(yáng)輪[31]為可雙向浮動(dòng)的太陽(yáng)輪，N個(gè)行星齒輪[18]和N個(gè)行星齒輪[16]為可軸向浮動(dòng)的行星齒輪。這樣，齒輪之間嚙合自如，不會(huì)有附加阻力現(xiàn)象，因而適合高速傳動(dòng)，同時(shí)還提高了承載能力和傳動(dòng)效率。
所述行星齒輪機(jī)構(gòu)可為雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)，該雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)包括內(nèi)齒輪[33]、與內(nèi)齒輪[33]嚙合的技術(shù)參數(shù)相同的N個(gè)雙排行星齒輪[34]、N根行星軸[35]、太陽(yáng)輪[36]、與太陽(yáng)輪[36]聯(lián)接的輸入軸[39]、右支承盤(pán)[40]、左支承盤(pán)[43]、機(jī)殼[42]，內(nèi)齒輪[33]緊固在機(jī)殼[42]上，N個(gè)行星齒輪[34]置于N根行星軸[35]上，由N根行星軸[35]將左支承盤(pán)[43]與右支承盤(pán)[40]緊固聯(lián)接成組合式行星架，左支承盤(pán)[43]與輸入軸[5]聯(lián)接。
優(yōu)選的是，太陽(yáng)輪[36]為可雙向浮動(dòng)的太陽(yáng)輪，行星齒輪[34]為可軸向浮動(dòng)的行星齒輪。這樣，齒輪之間嚙合自如，不會(huì)有附加阻力現(xiàn)象，因而適合高速傳動(dòng)，同時(shí)還提高了承載能力和傳動(dòng)效率。
其中，星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用單排星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述單排星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有一個(gè)雙曲柄偏心套[4]、裝于雙曲柄偏心套[4]上可轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)齒輪[1]、輸入軸[5]、兩個(gè)技術(shù)參數(shù)完全相同并交錯(cuò)180°同時(shí)與內(nèi)齒輪嚙合的行星齒輪[2]，在行星齒輪[2]分布圓Dz圓周上均布N個(gè)滾動(dòng)星輪，滾動(dòng)星輪由具有對(duì)稱180°布置的雙曲柄和雙軸伸的星輪軸[3]組成，雙曲柄偏心套[4]雙曲柄的偏心距a與星輪軸[3]雙曲柄的偏心距相同，在行星齒輪[2]分布圓Dx圓周上均布有N個(gè)穿孔dx，N根支承軸[8]穿過(guò)穿孔dx將左支承盤(pán)[10]和右支承盤(pán)[7]緊固聯(lián)接成整體行星架，輸入軸[5]兩端軸伸分別裝入轉(zhuǎn)筒[12]和右支承盤(pán)[7]的內(nèi)孔中。
星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)也可采用雙排星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述雙排星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有兩個(gè)雙曲柄偏心套[4]、可轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)齒輪[1]、輸入軸[5]、四個(gè)技術(shù)參數(shù)完全相同并交錯(cuò)180°同時(shí)與內(nèi)齒輪[1]嚙合的行星齒輪[2]，在行星齒輪[2]分布圓Dz圓周上均布N個(gè)滾動(dòng)星輪，滾動(dòng)星輪由具有對(duì)稱180°布置的雙曲柄和雙軸伸的星輪軸[3]組成，雙曲柄偏心套[4]雙曲柄的偏心距a與星輪軸[3]雙曲柄的偏心距相同，在行星齒輪[2]分布圓Dx圓周上均布N個(gè)穿孔dx，n根支承軸[8]穿過(guò)穿孔dx與滾動(dòng)星輪交錯(cuò)布置并將右支承盤(pán)[7]、中支承盤(pán)[9]、左支承盤(pán)[10]緊固聯(lián)接成一個(gè)整體行星架，輸入軸[5]兩端軸伸分別裝入轉(zhuǎn)筒[12]和右支承盤(pán)[7]的內(nèi)孔中。
優(yōu)選的是，上述的N取值范圍可以是2-8，最佳為3-5。
本發(fā)明中優(yōu)選星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸[11]與輸入軸[5]同軸心。
其中，轉(zhuǎn)筒[12]可為整體圓筒轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒[12]內(nèi)腔的整體行星架上可安裝有各種功能的傳感器K，如溫度傳感器或振動(dòng)傳感器或油位傳感器或過(guò)載傳感器，各支承軸內(nèi)孔中可布置有潤(rùn)滑管道。
本發(fā)明中，組成星輪減速器的機(jī)械芯體已具備通用減速器的各種功能，傳動(dòng)比最大可達(dá)10000，傳遞轉(zhuǎn)矩0.196KN.m-4900KN.m，輸入轉(zhuǎn)速750～3000r/min，為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有市面上的通用減速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)統(tǒng)一提供了技術(shù)條件，最終導(dǎo)致國(guó)內(nèi)外通用減速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)統(tǒng)一。
采用機(jī)械芯體和各種行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行串聯(lián)，可以組合成各種功能的減(增)速器，也可以組合成各種用途的調(diào)速器。
本發(fā)明的星輪調(diào)速器能通過(guò)功率小的調(diào)控電機(jī)調(diào)速達(dá)到大功率高壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備調(diào)速運(yùn)行的目的，用于水泵、風(fēng)機(jī)等流體輸送設(shè)備調(diào)速運(yùn)行，平均節(jié)電率可達(dá)20％以上，用于重載機(jī)械調(diào)速運(yùn)行平均節(jié)電率達(dá)5～10％以上。
本發(fā)明產(chǎn)品具有承載能力大、結(jié)構(gòu)剛性好、體積小、傳動(dòng)平穩(wěn)、維護(hù)方便、壽命長(zhǎng)、效率高、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意中1-內(nèi)齒輪 2-行星齒輪 3-星輪軸 4-雙曲柄 5-輸入軸 6-傳感器引線 7-右支承盤(pán) 8-支承軸 9-中支承盤(pán)10-右支承盤(pán) 11-輸出軸 12-轉(zhuǎn)筒 13-機(jī)座 14-行星軸15-轉(zhuǎn)臂 16-行星齒輪 17-內(nèi)齒輪 18-行星齒輪 19-內(nèi)齒輪 20-行星軸 21-控制軸 22-空心套(上裝太陽(yáng)輪)23-機(jī)殼 24-小錐齒輪 25-主功率軸 26-大錐齒輪 27-右支承盤(pán) 28-進(jìn)油管 29-太陽(yáng)輪 30-轉(zhuǎn)臂 31-太陽(yáng)輪32-轉(zhuǎn)盤(pán) 33-固定內(nèi)齒輪 34-行星齒輪 35-行星軸 36-太陽(yáng)輪 37-聯(lián)接內(nèi)齒輪 38-鋼球 39-輸入軸 40-右支承盤(pán) 41-進(jìn)油管 42-機(jī)殼 43-左支承盤(pán) 44-外齒輪 K-傳感器具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)敘述。
本發(fā)明是按照充分利用有效圓面積的設(shè)計(jì)原則，先將星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)形成一個(gè)通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的機(jī)械芯體(即包含星輪傳動(dòng)組件并帶有輸入軸、輸出軸的具有降低轉(zhuǎn)速擴(kuò)大轉(zhuǎn)矩功能的圓柱旋轉(zhuǎn)體)，具備通用減速器降低轉(zhuǎn)速擴(kuò)大轉(zhuǎn)矩功能，在此基礎(chǔ)上，采用機(jī)械芯體和行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行各種串聯(lián)，組合成各種通用的或?qū)Ｓ玫臏p(增)速器，或組合成各種用途的調(diào)速器。
以下實(shí)施例為本發(fā)明的非限定性實(shí)施例。
實(shí)施例1本實(shí)施例是一種采用單排星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械芯體、輸入端串聯(lián)有兩副行星齒輪機(jī)構(gòu)組成的調(diào)速部件(即行星齒輪機(jī)構(gòu))的星輪調(diào)速器。
如圖1所示，單排星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是由一個(gè)雙曲柄偏心套[4]，輸入軸[5]、滾動(dòng)星輪、兩個(gè)技術(shù)參數(shù)完全相同并交錯(cuò)180°同時(shí)與內(nèi)齒輪嚙合的行星齒輪[2]、由n根支承軸[8]將左支承盤(pán)[10]和右支承盤(pán)[7]緊固聯(lián)接成整體行星架及軸承組合而成。滾動(dòng)星輪由具有對(duì)稱180°布置的雙曲柄和雙軸伸的星輪軸[3]及裝在星輪軸雙曲柄和雙軸伸上的滾動(dòng)軸承組合而成，本實(shí)施例中，滾動(dòng)星輪采用N個(gè)，N個(gè)滾動(dòng)星輪均布在行星齒輪[2]分布圓Dz圓周上，滾動(dòng)星輪雙曲柄上的軸承套裝在行星齒輪的軸承孔中，雙軸伸上的軸承套裝在支承盤(pán)的軸承孔中，在行星齒輪[2]分布圓Dx圓周上均布N個(gè)穿孔dx，N根支承軸[8]穿過(guò)穿孔dx與滾動(dòng)星輪交錯(cuò)布置并將右支承盤(pán)[7]、左支承盤(pán)[10]緊固聯(lián)接成一個(gè)整體行星架，兩個(gè)行星齒輪[2]通過(guò)滾動(dòng)軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在偏心套[4]的雙曲柄上，偏心套[4]雙曲柄偏心距a與星輪軸[3]雙曲柄偏心距是相同的，輸入軸兩端軸伸分別裝入轉(zhuǎn)筒[12]和右支承盤(pán)[7]內(nèi)孔中，內(nèi)齒輪[1]與轉(zhuǎn)筒[12]緊固聯(lián)接。將上述星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)裝入具有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副的轉(zhuǎn)筒[12]中，(輸出軸與機(jī)座內(nèi)孔、轉(zhuǎn)筒[12]另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在行星架右支承盤(pán)[7]的外圓柱上)，轉(zhuǎn)筒[12]上有輸出軸[11]與轉(zhuǎn)筒緊固成一體，便集裝成一個(gè)包含單排星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的具有降低轉(zhuǎn)速、擴(kuò)大轉(zhuǎn)矩功能的通用機(jī)械芯體，機(jī)械芯體輸出軸[11]套裝在機(jī)座[13]的內(nèi)孔中，機(jī)械芯體通過(guò)右支承盤(pán)[7]將整體行星架緊固在機(jī)座[13]的另一端部便組裝成一臺(tái)通用的星輪減速器。在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)筒[12]為整體圓筒轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒[12]內(nèi)腔可安裝各種功能的傳感器K，主要有溫度傳感器、振動(dòng)傳感器、油位傳感器、過(guò)載傳感器等等。本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)筒[12]為整體圓筒轉(zhuǎn)筒。
該星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)即星輪減速器的工作原理如下電動(dòng)機(jī)或其它動(dòng)力裝置帶動(dòng)輸入軸[5]旋轉(zhuǎn)，輸入軸[5]上的雙曲柄偏心套跟隨旋轉(zhuǎn)并通過(guò)軸承推動(dòng)兩個(gè)行星齒輪[2]運(yùn)動(dòng)，由于行星齒輪[2]分布圓上均布了N個(gè)滾動(dòng)星輪，而滾動(dòng)星輪雙軸伸的軸承又套裝在整體行星架左右支承盤(pán)的內(nèi)孔中，而整體行星架是固定不動(dòng)的，這樣行星齒輪[2]在雙曲柄偏心套和整體行星架的共同作用下只能作公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并推動(dòng)滾動(dòng)星輪作自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，行星齒輪[2]與內(nèi)齒輪[1]嚙合，內(nèi)齒輪[1]與轉(zhuǎn)筒[12]緊固成一體，因而推動(dòng)轉(zhuǎn)筒[12]旋轉(zhuǎn)，再通過(guò)輸出軸[11]將減速后的運(yùn)動(dòng)輸出。
調(diào)速部件中的一副行星齒輪機(jī)構(gòu)由可雙向浮動(dòng)的太陽(yáng)輪[29]、行星軸[20]、N個(gè)可軸向浮動(dòng)的行星齒輪[18]、內(nèi)齒輪[19]、機(jī)殼[23]、右支承盤(pán)[27]及軸承組成，太陽(yáng)輪[29]與副動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)聯(lián)接，副動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)包括一對(duì)錐齒輪副，即大錐齒輪[26]和小錐齒輪[24]，太陽(yáng)輪[29]安裝在空心套[22]上，空心套[22]兩端軸伸分別支承在整體行星架的左右支承盤(pán)內(nèi)孔中，空心套[22]端部緊固安裝大錐齒輪[26]，大錐齒輪[26]與小錐齒輪[24]嚙合，小錐齒輪[24]與外部電機(jī)聯(lián)接。太陽(yáng)輪[29]同時(shí)與N個(gè)行星齒輪[18]嚙合，太陽(yáng)輪[29]有內(nèi)齒與空心套[22]上的外齒嚙合，通過(guò)齒側(cè)間隙的設(shè)定太陽(yáng)輪[29]實(shí)現(xiàn)雙向(軸向和徑向)浮動(dòng)(圖1中未示出)，N個(gè)行星齒輪[18]的每一個(gè)行星齒輪內(nèi)只用一個(gè)調(diào)心軸承安裝在行星軸[20]上以實(shí)現(xiàn)行星齒輪[18]的軸向浮動(dòng)，由N根行星軸[20]將左支承盤(pán)[30]、右支承盤(pán)[27]堅(jiān)固聯(lián)結(jié)成組合式行星架。左支承盤(pán)[30]與內(nèi)齒輪[17]、轉(zhuǎn)盤(pán)[32]堅(jiān)固為一體，并通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)[32]將組合式行星架支承在機(jī)殼[23]左端內(nèi)孔中，組合式行星架的右端支承在機(jī)殼[23]中間的內(nèi)孔中，這樣便組成一個(gè)具有減速功能的行星齒輪機(jī)構(gòu)。調(diào)速部件中的另一副行星齒輪機(jī)構(gòu)由可雙向浮動(dòng)的太陽(yáng)輪[31]、N個(gè)可軸向浮動(dòng)的行星齒輪[16]、可轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)齒輪[17]、行星軸[14]，轉(zhuǎn)臂[15]及軸承組合，主功率輸入軸[25]兩端分別支承在轉(zhuǎn)臂[15]和機(jī)殼[23]內(nèi)孔中，主功率輸入軸[25]與外部電機(jī)聯(lián)接，太陽(yáng)輪[31]安裝在主功率軸[25]上，太陽(yáng)輪[31]是可雙向浮動(dòng)的(圖中未表示)。太陽(yáng)輪[31]同時(shí)與N個(gè)行星齒輪[16]嚙合，N個(gè)行星齒輪[16]中的每一個(gè)行星齒輪內(nèi)孔只通過(guò)一個(gè)調(diào)心軸承安裝在行星軸[14]上以實(shí)現(xiàn)行星齒輪軸向浮動(dòng)，N個(gè)行星齒輪[16]同時(shí)與可轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)齒輪[17]嚙合，這樣便組成一個(gè)具有兩個(gè)自由度的行星齒輪機(jī)構(gòu)。
本實(shí)施例中，該星輪調(diào)速器用兩個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，一個(gè)命名為MK的控制電機(jī)(與副動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)聯(lián)接)，其額定功率為PK(副功率)，額定轉(zhuǎn)速有nK，MK通過(guò)聯(lián)軸器與控制軸[21]直聯(lián)，聯(lián)軸器外圓處安裝制動(dòng)器(圖1中未示出)；另一個(gè)電機(jī)(與主動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)聯(lián)接)命名為M，其額定功率為P(主功率)，額定轉(zhuǎn)速為n，控制電機(jī)MK的額定功率PK≤0.25P，視工況要求而定，當(dāng)調(diào)速器輸出軸負(fù)載是變化的，則應(yīng)按變化的負(fù)載確定PK與P的數(shù)值關(guān)系。
該星輪調(diào)速器的傳動(dòng)原理是當(dāng)制動(dòng)主功率軸[25]時(shí)，控制電機(jī)MK帶動(dòng)控制軸[21]旋轉(zhuǎn)，同時(shí)通過(guò)小錐齒輪[24]、大錐齒輪[26]帶動(dòng)空心套[22]上面的太陽(yáng)輪[29]旋轉(zhuǎn)，太陽(yáng)輪[29]同時(shí)帶動(dòng)N個(gè)行星齒輪[18]轉(zhuǎn)動(dòng)，由于內(nèi)齒輪[19]是固定的，于是太陽(yáng)輪[29]帶動(dòng)行星齒輪圍繞內(nèi)齒輪作自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且通過(guò)行星齒輪[18]強(qiáng)制行星軸[20]帶動(dòng)組合式行星架作自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，組合式行星架帶動(dòng)內(nèi)齒輪[17]轉(zhuǎn)動(dòng)，由于此時(shí)太陽(yáng)輪[31]是固定的，于是內(nèi)齒輪[17]帶動(dòng)行星齒輪[16]圍繞太陽(yáng)輪[31]作自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，減速后轉(zhuǎn)臂[15]的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)低速級(jí)機(jī)械芯體一級(jí)進(jìn)一步減速，調(diào)速器輸出軸[11]獲得一個(gè)控制轉(zhuǎn)速nd；當(dāng)制動(dòng)副功率輸入軸[21]，主電機(jī)驅(qū)動(dòng)主功率軸[25]旋轉(zhuǎn)時(shí)，太陽(yáng)輪[31]帶動(dòng)N個(gè)行星齒輪[16]旋轉(zhuǎn)，此時(shí)因制動(dòng)控制軸[21]而使內(nèi)齒輪[17]固定不動(dòng)，于是行星齒輪[16]在太陽(yáng)輪[31]的驅(qū)動(dòng)下圍繞內(nèi)齒輪[17]作公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并強(qiáng)制行星軸[14]和轉(zhuǎn)臂[15]作減速后的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)低速級(jí)機(jī)械芯體一級(jí)減速后調(diào)速器輸出軸[11]獲得一個(gè)中間工作轉(zhuǎn)速nH；當(dāng)啟動(dòng)主電機(jī)帶動(dòng)主功率軸[25]旋轉(zhuǎn)，再啟動(dòng)控制電機(jī)MK帶動(dòng)控制軸[21]旋轉(zhuǎn)，經(jīng)兩級(jí)減速后使內(nèi)齒輪[17]與太陽(yáng)輪[31]同向旋轉(zhuǎn)使調(diào)速器輸出軸[11]獲得一個(gè)最高工作轉(zhuǎn)速ng，反向旋轉(zhuǎn)獲得一個(gè)最佳啟動(dòng)轉(zhuǎn)速nf。
以上各技術(shù)參數(shù)的數(shù)學(xué)關(guān)系是ng＝nH+nd，nf＝nH-nd，nH＝(ng+nf)/2，nd＝ng-nH，nd＝nK/iK，nH＝n/iH，iK為調(diào)速器從控制軸[21]至輸出軸[11]的總傳動(dòng)比，iH為調(diào)速器從主功率輸入軸[25]至輸出軸[11]的總傳動(dòng)比；設(shè)輸出轉(zhuǎn)速為nd時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩為T(mén)d，輸出轉(zhuǎn)速為nH時(shí)的輸出轉(zhuǎn)矩為T(mén)H，則應(yīng)滿足Td＝TH轉(zhuǎn)矩平衡的要求，并以此作為確定PK和P之間數(shù)值關(guān)系的依據(jù)。
本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是1.組成星輪減速器的機(jī)械芯體已具備通用減速器的各種功能，傳動(dòng)比最大可達(dá)10000，傳遞轉(zhuǎn)矩為0.196KN.m-4900KN.m，輸入轉(zhuǎn)速為750-3000r/min，國(guó)內(nèi)外通用減速器生產(chǎn)企業(yè)可以采用機(jī)械芯體自制一個(gè)機(jī)座，機(jī)座端部增加一個(gè)端蓋密封通過(guò)機(jī)械芯體右支承盤(pán)緊固于機(jī)座另一端便組合成一臺(tái)通用減速器以取代原有老式減速器，最終導(dǎo)致國(guó)內(nèi)外通用減速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)統(tǒng)一；2.采用機(jī)械芯體的星輪減速器結(jié)構(gòu)剛性好、承載能力大，由于轉(zhuǎn)筒[12]是個(gè)整體圓筒轉(zhuǎn)筒，前后轉(zhuǎn)動(dòng)副跨越整個(gè)行星架-兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副間距大，輸出軸軸伸許用徑向力提高兩倍以上；3.由于機(jī)械芯體的整體行星架是固定的，兩個(gè)行星齒輪雙向平衡，行星齒輪只有公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以傳動(dòng)特別平穩(wěn)，噪聲小，行星架固定不動(dòng)，還特別方便安裝各種功能的傳感元件，通過(guò)支承軸內(nèi)孔可方便布置電線或通油管道，為開(kāi)發(fā)智能型、更高性能的減速器提供了條件；4.在齒輪嚙合過(guò)程中，最少有28對(duì)齒同時(shí)嚙合，齒輪可長(zhǎng)期使用，使用壽命長(zhǎng)。
實(shí)施例2本實(shí)施例為本發(fā)明的非限定性實(shí)施例。
本實(shí)施例是一種包含雙排星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的星輪減速器機(jī)械芯體、其輸入端串聯(lián)雙排行星齒輪減速機(jī)構(gòu)的星輪減(增)速器。
如圖2所示，雙排星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是由一個(gè)雙曲柄偏心套[4]，輸入軸[5]、N個(gè)滾動(dòng)星輪、四個(gè)技術(shù)參數(shù)完全相同并交錯(cuò)180°同時(shí)與內(nèi)齒輪嚙合的行星齒輪[2]、由N根支承軸將右支承盤(pán)[7]、中支承盤(pán)[9]、左支承盤(pán)[10]緊固聯(lián)接成整體行星架及軸承組合而成，其余結(jié)構(gòu)與同實(shí)施例1所述。
雙排行星齒輪減速機(jī)構(gòu)由內(nèi)齒輪[33]、可軸向浮動(dòng)的N個(gè)雙排行星齒輪[34]、N根行星軸[35]、可雙向浮動(dòng)的太陽(yáng)輪[36]、聯(lián)接內(nèi)齒輪[37]、輸入軸[39]、右支承盤(pán)[40]、左支承盤(pán)[43]、機(jī)殼[42]及軸承組合而成，內(nèi)齒輪[33]緊固在機(jī)殼[42]上，技術(shù)參數(shù)相同的N個(gè)雙排行星齒輪[34]的每一個(gè)行星齒輪內(nèi)孔只通過(guò)一個(gè)調(diào)心軸承安裝在行星軸[35]上以實(shí)現(xiàn)軸向浮動(dòng)，通過(guò)內(nèi)齒輪[37]與太陽(yáng)輪齒側(cè)間隙的設(shè)定以實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)輪[36]雙向浮動(dòng)，由N根行星軸[35]將左支承盤(pán)[43]與右支承盤(pán)[40]緊固聯(lián)接成組合式行星架，組合式行星架左端支承于機(jī)殼[42]內(nèi)孔中，右端支承于機(jī)殼[42]右邊的內(nèi)孔中，圖2中鋼球[38]作太陽(yáng)輪[36]的軸向定位用。
本實(shí)施例的工作原理是當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)輸入軸[39]旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)齒輪[37]同時(shí)旋轉(zhuǎn)，內(nèi)齒輪[37]與太陽(yáng)輪[36]嚙合，從而帶動(dòng)太陽(yáng)輪[36]旋轉(zhuǎn)，太陽(yáng)輪[36]帶動(dòng)N個(gè)雙排行星齒輪[34]轉(zhuǎn)動(dòng)，行星齒輪[34]與固定內(nèi)齒輪[33]嚙合，于是行星齒輪[34]在太陽(yáng)輪[36]與內(nèi)齒輪[37]共同作用下推動(dòng)行星軸及組合式行星架作自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，行星架左支承盤(pán)[43]有內(nèi)齒孔輸出軸，其內(nèi)齒與輸入軸[5]上的外齒嚙合，因而減速后組合式行星架的低速運(yùn)動(dòng)傳給輸入軸[5]并帶動(dòng)機(jī)械芯體進(jìn)一步減速傳動(dòng)。其余運(yùn)動(dòng)原理如實(shí)施例1所述。
本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)如下1.組成星輪減速器的機(jī)械芯體已具備通用減速器的各種功能，傳遞轉(zhuǎn)矩為0.196KN.m-4900KN.m，國(guó)內(nèi)外通用減速器生產(chǎn)企業(yè)可以采用機(jī)械芯體自制一個(gè)機(jī)座，可組合成一臺(tái)通用減速器以取代原有老式減速器，最終導(dǎo)致國(guó)內(nèi)外通用減速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)統(tǒng)一；2.采用機(jī)械芯體的星輪減速器結(jié)構(gòu)剛性好、傳動(dòng)平穩(wěn)、承載能力大，輸出軸軸伸許用徑向力提高兩倍以上；
3.由于機(jī)械芯體中的整體行星架是固定的，四個(gè)行星齒輪雙向平衡，行星齒輪只有公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以傳動(dòng)特別平穩(wěn)，噪聲小，整體行星架固定不動(dòng)，還特別方便安裝各種功能的傳感元件，如溫度傳感器或振動(dòng)傳感器或油位傳感器或過(guò)載傳感器，通過(guò)支承軸內(nèi)孔可方便布置電線或通油管道，為開(kāi)發(fā)智能型、更高性能的減速器提供了條件；4、低速級(jí)星輪減速器由包含雙排星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械芯體組合，同時(shí)嚙合齒數(shù)多，承載能力大，特別適合用于低速重載設(shè)備調(diào)速運(yùn)行，可節(jié)約電能5-10％，采用低速逐級(jí)啟動(dòng)，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，減少主電機(jī)啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊；5、高速級(jí)采用具有兩個(gè)自由度的雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)行星齒輪軸向浮動(dòng)、太陽(yáng)輪的雙向浮動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小，適合采用耗材少、效率高的標(biāo)準(zhǔn)主電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種采用機(jī)械芯體的星輪減速器或調(diào)速器，包括星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)座[13]、動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)，星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括內(nèi)齒輪[1]、輸入軸[5]、行星齒輪[2]、左支承盤(pán)[10]和右支承盤(pán)[7]緊固聯(lián)接組成的整體行星架，其特征在于星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)外有轉(zhuǎn)筒[12]，轉(zhuǎn)筒[12]與可轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)齒輪[1]緊固聯(lián)接，轉(zhuǎn)筒[12]外聯(lián)接有輸出軸[11]，輸出軸[11]、轉(zhuǎn)筒[12]及轉(zhuǎn)筒[12]內(nèi)的星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)共同組成機(jī)械芯體，機(jī)械芯體的輸入端串聯(lián)有行星齒輪機(jī)構(gòu)，行星齒輪機(jī)構(gòu)的輸入端與動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)連接，所述的整體行星架固定于機(jī)座[13]上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用機(jī)械芯體的星輪減速器或調(diào)速器，其特征在于所述行星齒輪機(jī)構(gòu)為一個(gè)具有兩個(gè)自由度的行星齒輪機(jī)構(gòu)，該行星齒輪機(jī)構(gòu)包括太陽(yáng)輪[31]、與太陽(yáng)輪[31]同時(shí)嚙合的N個(gè)行星齒輪[16]、與N個(gè)行星齒輪[16]嚙合的可轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)齒輪[17]、N根行星軸[14]、轉(zhuǎn)臂[15]、轉(zhuǎn)臂[30]，內(nèi)齒輪[17]緊固在轉(zhuǎn)臂[30]上，N個(gè)行星齒輪[16]置于N根行星軸[14]上，所述動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)包括主動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)，太陽(yáng)輪[31]與主動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)聯(lián)接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用機(jī)械芯體的星輪減速器或調(diào)速器，其特征在于所述行星齒輪機(jī)構(gòu)還包括有一副具有減速功能的行星齒輪機(jī)構(gòu)，該行星齒輪機(jī)構(gòu)包括太陽(yáng)輪[29]、行星軸[20]、同時(shí)與太陽(yáng)輪[29]嚙合的N個(gè)行星齒輪[18]、與行星齒輪[18]嚙合的內(nèi)齒輪[19]、機(jī)殼[23]、右支承盤(pán)[27]，所述動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)還包括有副動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)，太陽(yáng)輪[29]與副動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)聯(lián)接，N個(gè)行星齒輪[18]置于N根行星軸[20]上，行星軸[20]將轉(zhuǎn)臂[30]、右支承盤(pán)[27]緊固聯(lián)接成組合式行星架，轉(zhuǎn)臂[30]上緊固有帶有內(nèi)齒輪[17]的轉(zhuǎn)盤(pán)[32]，所述的副動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)包括一對(duì)錐齒輪副，即大錐齒輪[26]和小錐齒輪[24]，太陽(yáng)輪[29]置于空心套[22]上，空心套[22]端部緊固安裝大錐齒輪[26]，大錐齒輪[26]與小錐齒輪[24]嚙合，小錐齒輪[24]與外部電機(jī)聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的采用機(jī)械芯體的星輪減速器或調(diào)速器，其特征在于所述行星齒輪機(jī)構(gòu)中的太陽(yáng)輪為可雙向浮動(dòng)的太陽(yáng)輪，行星齒輪為可軸向浮動(dòng)的行星齒輪，即太陽(yáng)輪[29]和太陽(yáng)輪[31]為可雙向浮動(dòng)的太陽(yáng)輪，N個(gè)行星齒輪[18]和N個(gè)行星齒輪[16]為可軸向浮動(dòng)的行星齒輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用機(jī)械芯體的星輪減速器或調(diào)速器，其特征在于所述行星齒輪機(jī)構(gòu)為雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)，該雙排行星齒輪機(jī)構(gòu)包括內(nèi)齒輪[33]、與內(nèi)齒輪[33]嚙合的技術(shù)參數(shù)相同的N個(gè)雙排行星齒輪[34]、N根行星軸[35]、太陽(yáng)輪[36]、與太陽(yáng)輪[36]聯(lián)接的輸入軸[39]、右支承盤(pán)[40]、左支承盤(pán)[43]、機(jī)殼[42]，內(nèi)齒輪[33]緊固在機(jī)殼[42]上，N個(gè)行星齒輪[34]置于N根行星軸[35]上，由N根行星軸[35]將左支承盤(pán)[43]與右支承盤(pán)[40]緊固聯(lián)接成組合式行星架，左支承盤(pán)[43]與輸入軸[5]聯(lián)接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采用機(jī)械芯體的星輪減速器或調(diào)速器，其特征在于太陽(yáng)輪[36]為可雙向浮動(dòng)的太陽(yáng)輪，行星齒輪[34]為可軸向浮動(dòng)的行星齒輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用機(jī)械芯體的星輪減速器或調(diào)速器，其特征在于星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用單排星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述單排星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有一個(gè)雙曲柄偏心套[4]、裝于雙曲柄偏心套[4]上可轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)齒輪[1]、輸入軸[5]、兩個(gè)技術(shù)參數(shù)完全相同并交錯(cuò)180°同時(shí)與內(nèi)齒輪嚙合的行星齒輪[2]，在行星齒輪[2]分布圓DZ圓周上均布N個(gè)滾動(dòng)星輪，滾動(dòng)星輪由具有對(duì)稱180°布置的雙曲柄和雙軸伸的星輪軸[3]組成，雙曲柄偏心套[4]雙曲柄的偏心距a與星輪軸[3]雙曲柄的偏心距相同，在行星齒輪[2]分布圓DX圓周上均布有N個(gè)穿孔dx，n根支承軸[8]穿過(guò)穿孔dx將左支承盤(pán)[10]和右支承盤(pán)[7]緊固聯(lián)接成整體行星架，輸入軸[5]兩端軸伸分別裝入轉(zhuǎn)筒[12]和右支承盤(pán)[7]的內(nèi)孔中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用機(jī)械芯體的星輪減速器或調(diào)速器，其特征在于星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用雙排星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述雙排星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有兩個(gè)雙曲柄偏心套[4]、可轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)齒輪[1]、輸入軸[5]、四個(gè)技術(shù)參數(shù)完全相同并交錯(cuò)180°同時(shí)與內(nèi)齒輪[1]嚙合的行星齒輪[2]，在行星齒輪[2]分布圓DZ圓周上均布N個(gè)滾動(dòng)星輪，滾動(dòng)星輪由具有對(duì)稱180°布置的雙曲柄和雙軸伸的星輪軸[3]組成，雙曲柄偏心套[4]雙曲柄的偏心距a與星輪軸[3]雙曲柄的偏心距相同，在行星齒輪[2]分布圓DX圓周上均布N個(gè)穿孔dx，N根支承軸[8]穿過(guò)穿孔dx與滾動(dòng)星輪交錯(cuò)布置并將右支承盤(pán)[7]、中支承盤(pán)[9]、左支承盤(pán)[10]緊固聯(lián)接成一個(gè)整體行星架，輸入軸[5]兩端軸伸分別裝入轉(zhuǎn)筒[12]和右支承盤(pán)[7]的內(nèi)孔中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的采用機(jī)械芯體的星輪減速器或調(diào)速器，其特征在于星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出軸[11]與輸入軸[5]同軸心。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8之一所述的采用機(jī)械芯體的星輪減速器或調(diào)速器，其特征在于轉(zhuǎn)筒[12]內(nèi)腔的整體行星架上安裝有各種功能的傳感器K，各支承軸內(nèi)孔布置有潤(rùn)滑管道。
全文摘要
一種采用機(jī)械芯體的星輪減速器或調(diào)速器。包括星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)座[13]、動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)，星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括內(nèi)齒輪[1]、輸入軸[5]、行星齒輪[2]、左支承盤(pán)[10]和右支承盤(pán)[7]緊固聯(lián)接組成的整體行星架，其中，星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)外有轉(zhuǎn)筒[12]，轉(zhuǎn)筒[12]與可轉(zhuǎn)動(dòng)的內(nèi)齒輪[1]緊固聯(lián)接，轉(zhuǎn)筒[12]外聯(lián)接有輸出軸[11]，輸出軸[11]、轉(zhuǎn)筒[12]及轉(zhuǎn)筒[12]內(nèi)的星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)共同組成機(jī)械芯體，機(jī)械芯體的輸入端串聯(lián)有行星齒輪機(jī)構(gòu)，行星齒輪機(jī)構(gòu)的輸入端與動(dòng)力輸入機(jī)構(gòu)連接，整體行星架固定于機(jī)座[13]上。本發(fā)明具有體積小、承載能力大、傳動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)效率高、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16H1/46GK1928388SQ20051009870
公開(kāi)日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2005年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月5日
發(fā)明者周干緒 申請(qǐng)人:周干緒