本發(fā)明涉及齒輪傳動技術領域，尤指一種多行星輪傳動機構。

背景技術：

行星輪系傳動具有傳動比大、體積小等特點，在風電、冶金、軍工等重要工業(yè)部門得到了應用，特別是風電行業(yè)，基本80％的風電增速齒輪箱都采用了行星輪傳動，隨著風力發(fā)電技術的發(fā)展，風電齒輪箱傳遞的功率也在不斷的提高，對齒輪箱的可靠性和重量都提出了更高的要求。

目前在風電齒輪箱中使用的行星輪系，基本上是采用3分流的行星傳動結構，這種結構在太陽輪浮動的情況下能夠使得載荷在3個行星輪之間均勻分布。但是隨著齒輪箱傳遞功率的升高，這種3分流的行星輪系對于減少齒輪箱重量的效果不明顯，需要采用更多分流數目的行星輪設計，使得行星輪系傳遞的功率密度更高，進而降低齒輪箱的重量。目前采用3分流的行星輪傳動的主要原因：一是行星架采用雙輻板設計，在圓周方向上的一些空間用來連接兩個輻板，行星輪的數量受到這部分空間的限制；二是在行星輪系傳動比較大時，行星輪比較大，在圓周方向上會干涉，因此無法擺放更多的行星輪。同樣的在3分流或者多分流的行星輪系設計時，如果太陽輪太小會造成行星輪之間發(fā)生干涉，這限制了行星輪系的傳動比。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種多行星輪傳動機構，以克服現(xiàn)有的行星輪機構在分流數目和傳動比受限制的不足。

為了達到本發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種多行星輪傳動機構，包括：太陽輪、齒圈和行星架，還包括：

多個行星輪組，每個行星輪組至少包括兩個齒輪，所述齒輪均安裝于所述行星架上，能夠相對于行星架轉動，所述行星輪組的兩端分別與所述太陽輪和所述齒圈嚙合。

可選地，所述行星輪組中的齒輪相互嚙合傳動。

可選地，所述每個行星輪組中齒輪的齒數和大于等于其中z_r為所述齒圈的齒數，z_s為所述太陽輪的齒數。

可選地，所述每個行星輪組的齒輪參數相同或者不同。

可選地，所述齒輪參數包括如下參數中的一種或多種組合：齒輪的齒數、齒輪的位置。

可選地，所述每個行星輪組在太陽輪和齒圈之間的圓周上按照任意角度分布。

可選地，所述行星輪組的數目至少為三個。

本發(fā)明實施例包括：一種多行星輪傳動機構，包括：太陽輪、齒圈和行星架和多個行星輪組，每個行星輪組至少包括兩個齒輪，所述齒輪均安裝于所述行星架上，能夠相對于行星架轉動，所述行星輪組的兩端分別與所述太陽輪和所述齒圈嚙合。通過本發(fā)明實施例，由于將原行星輪拆分成了多個齒輪，在圓周方向上節(jié)約了很多空間，能夠設計更多的行星輪分流數目，增加行星輪系傳遞的功率密度，從而減少齒寬，進一步能夠增加載荷在齒面分布的均勻性，也能夠使得齒輪箱的結構更加緊湊。

進一步地，由于行星輪組由齒數比較小的齒輪組成，小齒輪之間在圓周方向上不易干涉，因此能夠減少太陽輪的齒數，進而增大行星輪系的傳動比。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

附圖用來提供對本發(fā)明技術方案的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本申請的實施例一起用于解釋本發(fā)明的技術方案，并不構成對本發(fā)明技術方案的限制。

圖1為本發(fā)明實施例一當用兩個齒輪組成的行星輪組代替原行星輪，兩個齒輪齒數和大于原行星輪齒數，且分流數目為4時的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例一當用兩個齒輪組成的行星輪組代替原行星輪，兩個齒輪齒數和等于原行星輪齒數，且分流數目為4時的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例二當用3個齒輪組成的行星輪組代替原行星輪，3個齒輪的齒數和等于原行星輪的齒數，且分流數目為4時的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文中將結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。

本發(fā)明實施例提出一種多行星輪傳動機構，包括：太陽輪、齒圈、行星架和多個行星輪組，每個行星輪組至少包括兩個齒輪，所述齒輪均安裝于所述行星架上，能夠相對于行星架轉動，所述行星輪組的兩端分別與所述太陽輪和所述齒圈嚙合。

發(fā)明實施例通過將行星輪用多個小齒輪組成的行星輪組替代，從而可以增加行星輪系的分流數目，進而提高行星輪系的功率密度，并且能夠提高行星輪系的傳動比。

在本發(fā)明實施例中，所述行星輪組中的齒輪相互嚙合傳動。例如，若行星輪組包括兩個齒輪，第一齒輪和第二齒輪，則第一齒輪和第二齒輪嚙合傳動；若行星輪組包括三個齒輪，第一齒輪、第二齒輪和第三齒輪，則第一齒輪和第二齒輪嚙合傳動，第二齒輪和第三齒輪嚙合傳動；若行星輪組包括四個齒輪，第一齒輪、第二齒輪、第三齒輪和第四齒輪，則第一齒輪和第二齒輪嚙合傳動，第二齒輪和第三齒輪嚙合傳動；第三齒輪和第四齒輪嚙合傳動，等等。

現(xiàn)有技術中，采用行星輪(為便于區(qū)別，本文稱為原行星輪)的方式，原行星輪的齒數為其中z_r為所述齒圈的齒數，z_s為所述太陽輪的齒數。在本發(fā)明實施例中，采用行星輪組替代原行星輪的方式，其中所述每個行星輪組中齒輪的齒數和大于等于原行星輪的齒數，即：大于等于為了使得結構更加緊湊并且齒輪箱的重量更輕，這些齒輪的齒數和可以設計為等于原行星輪的齒數。當行星輪組的齒數和等于原行星輪的齒數時，行星輪組的各個齒輪和太陽輪的中心在一條直線上。

在本發(fā)明實施例中，所述每個行星輪組的齒輪參數相同或者不同，即可以獨立配置。

在本發(fā)明實施例中，所述齒輪參數包括如下參數中的一種或多種組合：齒輪的齒數、齒輪的位置。

在本發(fā)明實施例中，行星輪組的分布可以在圓周方向上按照任意角度分布，即可以在圓周方向上均布，也可以選擇其它角度分布。

行星輪組的數目即是行星輪系的分流數目，在本發(fā)明實施例中，所述行星輪組的數目至少為三個。

所述的行星輪傳動機構的三個傳動要素為太陽輪、齒圈和行星架，當其中一個傳動要素固定時，其余兩個傳動要素分別為輸入軸和輸出軸。

本發(fā)明實施例主要分為兩種情況：一是行星輪組由偶數個齒輪組成，二是行星輪組由奇數個齒輪組成。本發(fā)明提供的實施例采用2個齒輪代表偶數個齒輪組成行星輪組的情況，采用3個齒輪代表奇數個齒輪組成行星輪組的情況。

當行星輪組由偶數個齒輪組成時，行星輪系的傳遞公式為：

式中ω_s是太陽輪的轉速，ω_c是行星架的轉速，ω_r是齒圈的轉速，z_r是齒圈的齒數，z_s是太陽輪的齒數。

當行星輪組由奇數個齒輪組成時，行星輪系的傳遞公式為：

式中ω_s是太陽輪的轉速，ω_c是行星架的轉速，ω_r是齒圈的轉速，z_r是齒圈的齒數，z_s是太陽輪的齒數。

實施例一

參見圖1和圖2，本發(fā)明實施例的多行星輪傳動機構包括太陽輪5、行星架3、齒圈4和4個行星輪組，行星輪組由兩個齒輪(第一齒輪11和第二齒輪12)組成，第一齒輪11和第二齒輪12安裝在行星架上3，能夠相對于行星架3自由旋轉，第一齒輪11分別和齒圈4、第二齒輪12嚙合，第二齒輪12分別和太陽輪5和第一齒輪11嚙合。太陽輪5的齒數為z_s，齒圈4的齒數為z_r，第一齒輪11的齒數為z_p1，第二齒輪12的齒數為z_p2，圖1中第一齒輪11和第二齒輪12的齒數和大于原行星輪的齒數，圖2中第一齒輪11和第二齒輪12的齒數和等于原行星輪的齒數，相對于圖1中的行星輪系，圖2中的行星輪系結構更加緊湊質量更輕。如果采用一個行星輪的設計(見圖1和圖2中的虛線)，行星輪之間產生干涉，無法采用4分流結構；而將原行星輪用兩個齒輪替代后，由于原行星輪用兩個小齒輪代替，在圓周方向上不產生干涉，因此能夠采用4分流結構。

若行星架3固定，則行星輪系的傳動比為：

傳動比為正，說明輸出轉速與輸入轉速方向相同，傳動比與行星輪組兩個齒輪的齒數無關，傳動比只與齒圈4和太陽輪5的齒數相關，由于小齒輪在圓周方向上不易干涉，能夠設計更小齒數的太陽輪5從而提高傳動比。

若齒圈4固定，則行星輪系的傳動比為：

傳動比為負，說明輸出轉速與輸入轉速方向相反，傳動比與行星輪組兩個齒輪的齒數無關，傳動比只與齒圈4和太陽輪5的齒數相關，由于小齒輪在圓周方向上不易干涉，能夠設計更小齒數的太陽輪5從而提高傳動比。

若太陽輪5固定，則行星輪系的傳動比為：

傳動比為負，說明輸出轉速與輸入轉速方向相反，傳動比與行星輪組兩個齒輪的齒數無關。

實施例二

參見圖3，本發(fā)明實施例的多行星輪傳動機構，包括太陽輪5、齒圈4、行星架3和4個行星輪組，行星輪組由3個齒輪(第一齒輪11、第二齒輪12和第三齒輪13)組成，3個齒輪安裝在行星架3上，能夠相對于行星架3自由旋轉，第一齒輪11分別和齒圈4、第二齒輪12嚙合，第二齒輪12分別和第一齒輪11、第三齒輪13嚙合，第三齒輪3分別和太陽輪5和第二齒輪12嚙合。太陽輪5的齒數為z_s，齒圈4的齒數為z_r，第一齒輪11的齒數為z_p1，第二齒輪12的齒數為z_p2，第三齒輪13的齒數為z_p3，第一齒輪11、第二齒輪12和第三齒輪13的齒數和等于原行星輪的齒數。如果采用一個行星輪的設計(見圖3中的虛線)，行星輪之間產生干涉，無法采用4分流結構；而將原行星輪用3個齒輪替代后，由于原行星輪用3個小齒輪代替，小齒輪在圓周方向上不產生干涉，因此能夠采用4分流結構。相對于圖2中采用2個齒輪組成的行星輪組，圖3中采用了3個齒輪替代原行星輪，由于齒輪更小，在圓周方向上更加不易干涉，因此能夠設計更多的行星輪組數目或者分流數目，從而進一步增大功率傳遞密度，減輕齒輪箱的重量。

若行星架3固定，則行星輪系的傳動比為：

傳動比為負，說明輸出轉速與輸入轉速方向相反，傳動比與行星輪組3個齒輪的齒數無關，同實施例一中的傳動比對比可知：在兩種情況下，傳動比的絕對值相等而符號相反。

若齒圈4固定，則行星輪系的傳動比為：

傳動比為正，說明輸出轉速與輸入轉速方向相同，傳動比與行星輪組3個齒輪的齒數無關，同實施例一中的傳動比對比可知：在兩種情況下，實施例二中的傳動比絕對值大于實施例一中的傳動比，并且傳動比的符號相反。

若太陽輪5固定，則行星輪系的傳動比為：

傳動比為正，說明輸出轉速與輸入轉速方向相同，傳動比與行星輪組3個齒輪的齒數無關，同實施例一中的傳動比對比可知：在兩種情況下，實施例二中的傳動比絕對值小于實施例一中的傳動比，并且傳動比的符號相反。

綜上所述，本發(fā)明實施例由于采用了多個小齒輪代替原行星輪，在圓周方向上節(jié)約了很多空間，并且小齒輪之間在圓周方向上不易干涉，因此能夠設計更多的行星輪分流數目(行星輪組數目)，從而提高行星輪系傳遞的功率密度，減輕齒輪箱的重量；由于小齒輪之間在圓周方向上不易干涉，因此能夠設計齒數更小的太陽輪從而提高行星輪傳動機構的傳動比。

雖然本發(fā)明所揭露的實施方式如上，但所述的內容僅為便于理解本發(fā)明而采用的實施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬領域內的技術人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式及細節(jié)上進行任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護范圍，仍須以所附的權利要求書所界定的范圍為準。