本项发明涉及作机械传动的行星变速传动装置,是一种所有齿轮为外齿式齿轮的行星变速传动装置,它有二个动力输入源,只要改变这二个动力输入源的轴转速、转向或停止某一轴的转动,就可以在输出端获得多种变转速、变功率、恒扭矩的输出。在二个动力输入源中,“由外部向结构内部输入”为第一输入;“由结构中心向外方向传递动力”为第二输入。 在现有的行星变速传动装置中,上述的第一输入,其动力传输路由中,输入动力是通过一只大直径的带外齿的内齿轮被传递到行星齿轮上的;第二输入,其动力是通过固接在中心输入轴上的太阳齿轮传递到行星齿轮上,行星齿轮还得通过一只行星传动架(转臂)来输出合成后的动力,中国专利CN85201376U就属这种方案。其明显的缺点就是少不了大直径的带外齿的内齿轮和行星传动架(转臂),上述的这二个零件加工复杂、制造成本高、制造精度要求高,为了平稳运转,一般还得有一个均载机构。
本项发明的目的是,设计出一种新型的、没有大直径内齿轮和行星传动架、所有齿轮均为外齿式园柱齿轮的双输入外齿式行星变速器,它结构简单,加工方便,制造成本大大降低。
本项发明是这样实现的:
取消传统双输入行星变速传动箱中第一输入路由中的大直径内齿轮,用一只外齿式的大直径园柱齿轮(以下简称为“大齿轮”)代替:取消传统双输入行星变速传动箱中地行星传动架(转臂),将行星齿轮枢支于前述大齿轮的轮腹平面上。行星齿轮是一个双联齿轮,其一端与输入动力的太阳齿轮啮合,另一端与输出齿轮啮合。在作为第二动力输入源的中心轴上,太阳齿轮与该轴呈一体加工成形或固定连接状态,外齿式大齿轮和同轴的输出齿轮通过轴承被按装在中心轴上。大齿轮向双联行星齿轮(以下简称为“双联齿轮”)所传递的功率和速度是通过大齿轮轮辐上安装双联齿轮的轴孔来传递的,由大齿轮的轴孔来推动双联齿轮的轮轴,使其产生绕中心轴的周转运动。双输入的动力按以下路由进行传递:
两路输入动力在双联齿轮上合成为一股,通过输出齿轮向外传递出去。
以下结合实施例和附图对本项发明作描述。
附图说明:
图1是本实施例的传动简图,
图2是本实施例的结构装配图,
图3是采用本项发明的行星变速的变速箱总成,
图4是装有本项发明的行星变速器的卷扬机(绞车)动力部分的总体布局图。
从图1、图2中可见整个行星变速器中没有大直径的内齿轮,全部齿轮为园柱外齿式齿轮,也没有行星齿轮传动架,这就是本实用新型最明显的特征。图1中右侧的两个箭头(Ⅰ)和(Ⅱ)代表来自外部的二个动力输入源,前者代表“由外部向结构内部传递动力”的第一输入;后者代表“由结构中心朝外方向传递动力”的第二输入。第一输入的动力是通过第一输入轴上的齿轮(9)与外齿式大齿轮(3)的啮合将动力传抵双联齿轮(2)、(4);第二输入的动力是通过与中心轴(1)固接的太阳齿轮(10)直接被传抵双联齿轮的输入端(2),这二股动力在双联齿轮(2)、(4)上进行速度合成,再通过双联齿轮上的轮(4)与输出齿轮(5)的啮合向外输出。双联齿轮(2)、(4)可以是二组或多组,使用多组的目的是为了功率分流,采用多组双联齿轮(2)、(4)时,它们最好是呈角等分布在大齿轮(3)的轮腹平面上。以大齿轮(3)的轮腹平面为界,双联齿轮(2)(4)的二端齿轮呈扁担状地分别位于各侧,轮(2)与太阳齿轮(10)啮合,轮(4)与输出齿轮(5)啮合。在大齿轮(3)的轮腹平面上安装双联齿轮轴的孔内设有滚动轴承,双联齿轮的轮(2)或轮(4)与双联齿轮轴是呈可拆卸的连接,本案采用花键连接,亦可采用平键连接。在作为第二动力输入轴的中心轴(1)上固定有太阳齿轮(10),二者呈一体加工成形,亦可采用键来固定连接;大齿轮(3)和输出齿轮(5)是通过轴承固定于中心轴(1)上,在动力传递上它们是独立于中心轴(1)的,(7)和(8)为轴承间隔套,调节轴承隔套(7)、(8)的长度、拧紧螺母(6),能达到调节轴承的径向间隙的目的。图3反映本实用新型的外齿式行星变速器(14)被安装在一个卷扬机的变速箱(16)内的情况,第一输入轴的输入动力通过齿轮(13)与输入齿轮(9)的啮合传抵外齿式行星变速器(14)的大齿轮(3);第二输入轴(中心轴)(1)的输入动力从变速箱的中央部位输入,经双联齿轮(2)(4)合成后的动力再经由输出齿轮(5)与齿轮(15)、(11)与(12)二级减速后输出给卷筒(19)工作。图4显示装有本外齿式行星变速器(14)的卷扬机的动力部分总体布局,制动器(20)控制主电机(17)的制动,制动器(21)控制付电机(18)的制动,(19)为钢缆卷筒。
控制主、付电机不同的转速、转向或令其中一个停转,即可使卷筒得到不同的工作转速。如主、付电机都是单速的普通电机,则可得到4种工作速度;如主电机为单速电机、付电机为单速绕线式电机,但在转子迴路中串一根大容量工作电阻,则卷筒可得7种工作速度,其中4种是基本速度,3种是短时工作速度;如主、付电机各串一根大电阻,则可得10种工作速度,其中4种是基本速度,6种是短时工作速度;如主、付电机都是双速电机,则可得10种速度。高速时二个电机同向旋转,主、付电机的功率全部输给卷筒;中速时只开一个电机,只用一个电机的功率;低速时主电机和付电机成反向旋转,从主电机中流出的功率分成二股,一股进入卷筒工作,另一股进入付电机,付电机成为发电机状态。
本项发明的优点是:1、结构简单,整个行星变速器全部采用外齿式园柱齿轮,无内齿轮和行星传动架,制造方便,成本低廉;2、变速是用速度迭加原理获得,各种基本速度都可长时间运行,无时间限止;3、基本速度是靠迭加原理获得,因此,无耗能损失,工作时省电,工作成本低;4、变速范围大,从理论上来讲,最高工作速度与最低工作速度之比,可任意设计,从实际使用考虑,可取为12~20倍较合适,如低速定为4~5米/分,则高速可设计为60~100米/分;5、速度变换时,自低至高逐级上升,自高至低也逐级下降,并可带载在吊运过程中变速,变速平稳;6、电器部分简单、价廉,电机是普通交流电机,另加一个控制开关即可。