CN101403431A

CN101403431A - 分体差动高效自锁机构

Info

Publication number: CN101403431A
Application number: CNA2008101340039A
Authority: CN
Inventors: 李培基
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2009-04-08

Abstract

分体差动高效自锁机构采用二套不同类型的差动行星机构，並用分体连接的方法，实现力平衡自锁。本发明技术是恒功率无级变速技术的关键配套机构，也可单独制成具有自锁功能的高效减速机，它可和起重机等需要自锁制动的机构配套的机械配套使用。

Description

分体差动高效自锁机构

技术领域：

本发明涉及一种用于恒功率无级变速技术的关键核心机构——分体差动高效自锁机构。

技术背景：本人发明的恒功率无级变速技术，包括恒功率无级变速齿轮变速箱，恒功率无级变速三相交流异步电动机，其关键部位需要一种具有高效自锁特性的机构，在以往的多次发明专利申请的各种自锁机构，经多次运行试验，结果证明，在其各种机构中，都需要借助一定的滑动磨擦，才能使机构自锁可靠，运行平稳。这种滑动磨擦的存在会增加约20％以上能耗损失，达不到此项技术的完满目的。

本发明之目的在于发明一种完全不依赖于滑动磨擦，而能可靠地实现力的平衡自锁的高效自锁机构。

发明内容：

本发明采用二套不同的差动行星齿轮机构，一套多齿差圆弧齿轮机构和一套少齿差行星齿轮机构(包括渐开线齿轮和摆线针轮机构)，将二套机构的中心偏心套安装在同一个输入轴上，并将二套差动行星齿轮用六支肖轴连接起来，在二个行星齿轮连接后，用同根输入轴传动，因为多齿差和少齿差机构的输入旋转方向相同，则输出旋转方向相反，所以机构是不会转动的。本发明的关键之处在于将二个行星齿轮中的任意一个做成内外二圈分体，在内外二体之间装入一套滚针轴承，可以使这个分体的行星齿轮的内圈和外圈分别向不同方向旋转。上述二套行星齿轮的连接方法：可将六支肖轴固接在分体行星齿轮的内圈上，肖轴的另一端插入另一行星齿轮的相应孔内，肖轴上还安装有偏心自锁套和滚针轴承。当输入轴带动二套差动行星齿轮的中心偏心套旋转时，使其中整体的行星齿轮通过肖轴带动另一套分体行星齿轮的内圈一同旋转，而分体行星齿轮的外圈则向另一方向旋转。形成差动分体结构。其中整体的行星齿轮的中心偏心套采用双圆弧特型偏心套，而分体的一套行星齿轮则采用普通的偏心套。二套分体连接的行星齿轮采用一套渐开线行星齿轮系做输出机构，将行星机构的行星架用肖轴和整体的行星齿轮连接，齿圈固定在机座上，中心太阳齿轮和自锁机构的输出轴连接，这样即扩大了调速范围，又使力的传输达到可靠自锁之目的。

附图说明：

图1是本发明的结构简图

1、自锁机构的输出轴。

2、渐开线行星齿轮机构(简略)。

3、分体差动自锁机构。

4、自锁机构的输入轴。

图2、3、4、5、6、7是本发明的轴向剖视图。

图号说明：

1、自锁机构的输出轴。

2、渐开线行星机构的中心太阳齿轮。

3、渐开线行星机构的行星齿轮。

4、安装行星齿轮的肖轴。

5、齿圈。

6、安装在整体行星轮盘上的肖轴。

7、肖轴6的套。

8、行星齿轮的行星架。

9、整体的差动行星齿轮盘。

10、差动行星齿轮的齿圈。

11、差动行星齿轮的中心双圆弧特型偏心套。

12、滚柱。

13、安装在行星齿轮盘上的自锁偏心套。

14、插在偏心自锁套内的肖轴。

15、分体差动行星齿轮的齿圈。

16、分体差动行星齿轮的行星齿轮外圈。

17、分体差动行星齿轮的行星齿轮内圈。

18、分体差动行星齿轮的中心偏心套。

19、自锁机构的输入轴。

O、自锁机构的中心

O′、差动行星机构的上偏中心

O″、差动行星机构的下偏中心

a′、差动行星机构的偏心量

a″、差动行星机构的偏心量

a″′、双圆弧特型偏心套的偏心增量

P、双圆弧特型偏心套的受力点

p′、外负载对自锁机构的作用力

P″、对机构产生的分解力

如图2所示，输出轴1上安装的太阳中心齿轮2，与之啮合的有行星3，行星齿轮3用肖轴4和滚针轴承安装在行星架8上，行星架开有六个孔，插入行星架8孔内的肖轴6和套7的另一端固装在整体差动行星齿轮的轮盘9上，轮盘9上设有六个孔，内套滚针轴承和自锁偏心套13，轮盘9的中央安装有轴承和双圆弧特型偏心套11，六个自锁偏心套的孔内插入六支肖轴14，它的另一端固接在对称(相隔180)安装分体行星齿轮盘的内圈17上，它的中央安装有轴承和中心偏心套18，分体行星齿轮的外圈16与齿圈15啮合，内圈17和外圈16之间安装有一个滚针轴承，使内圈和外圈可以向不同方向旋转。二套不同型的差动行星齿轮的中心偏心套都安装在同一个输入轴19上，转动输入轴19，可以使自锁机构转动输出。

图3是自锁机构的增速输出的渐开行星齿轮机构的剖视图。

图4是行星机构的行星架上孔和肖轴13的接触剖视图。

图5是第一套整体行星齿轮付的剖视图。

图6是第二套分体行星齿轮付的剖视图。图7是双圆弧特型偏心套的放大图。

具体实施方式：

外负载通过自锁机构输出轴1和太阳齿轮2，传给行星架8，而行星架8上的孔和安装在整体行星齿轮盘9上的肖轴6的接触是一个点，而力p′的传递方向永远和纵中轴线平行(见附图4、5、p′)，当力p′传到整体行星齿轮后，它会通过安装在整体行星齿轮盘上的自锁偏心套13传给安装在分体行星齿轮内圈上的肖轴14，而同时也将小部分力传给整体行星齿轮盘的中心双圆弧特型行星套11，这二个力p″也都和纵轴线平行或重合，它们不会对差动行星机构产生影响(见图5)。当肖轴13受到力p″后会对分体行星齿轮产生作用，由于分体行星机构和整体行星机构是二种不同型的差动机构，它们受力后所产生的反作用力的方向正好相反(见图6)，αω角所产生的力p″它会产生一个会使中心偏心套顺时针方向的传动的力(水平分力)，这正好是将整套机构锁住。而不能因受外负载力的作用而自动转动。

当自锁机构的输入轴主动旋转时，安装在同一轴上的二个中心偏心套同相同方向旋转，此时整体行星轮带着分体行星轮内圈向一个方向旋转，而分体行星轮盘的外圈则向相反方向旋转而形成行星轮盘的分体差动运动。这个分体差动运动能够保证自锁的可靠性和运动的平稳性，而因为分体行星轮盘内外圈之间安装有滚针轴承，所以它们产生的磨擦损失是极小的。

本发明的主要优点是通过二套不同型号、旋转方向不同的行星轮，作分体处理后，一方面作用力得到分解平衡，受力分散，中心偏心套轴承受力小，克服了少(多)齿差行星机构中心轴承受力大寿命短的缺点，同时二套差动机构对称安装运转平稳，效率高，自锁可靠，是恒功率无级变速技术很理想的一种高效自锁机构。本发明如单独安装在一个机座内，即成为一台高效自锁减速机，可以和钢丝绳筒配套，成为一种高效节能安全的起重机械或用于其它需要自锁制动的传动系统内。

Claims

1、分体差动高效自锁机构，采用二套不同型式的差动机构，一套为多齿差圆弧行星差动机构(图2中10、11、12、13)，另一套为少齿差渐开线差动行星机构(图2中15、16、17、18)，或少齿差摆线针轮差动行星机构。将二套机构对称(相隔180)安装，并用六支肖轴14将二套行星机构的行星轮连接在一起，并将其中任意一个行星齿轮做成一个分体式，即由内圈17和外圈16之间安装有滚针轴承，使内圈和外圈可以分别向不同方向旋转。二套行星差动机构的中心偏心套(11、18)安装在同根输入轴19上，转动输入轴后，多齿差行星机构的行星齿轮通过肖轴14带动另一套少齿差行星机构的行星齿轮内圈17，向一个方向旋转，而另一套少齿差行星齿轮的外圈16向另一方向旋转，并取得差动平衡。

2、按照权利要求1所说的多齿差行星齿轮它与安装在输出轴1上的太阳齿轮2行星齿轮3齿圈4和安装在行星架8上的六支肖轴6连接，并以此作为偏心差动机构的输出件，并通过渐开线行星齿轮付将输出转速增大，并改变了差动行星齿轮的的受力方向和多点分散受力，以减少差动行星机构中心偏心套受力集中，使用寿命低的缺点。

3、按照权利要求1所说的二套行星齿轮用六支肖轴连接。肖轴接在分体行星齿轮的内圈17上，它的另一端输入多齿差行星齿轮2盘相应孔内，孔内安装有六个滚针轴承和六个自锁偏心套9，其作用是使二套机构的力的传递都和纵轴线平行，并减少了中心偏心套轴承的受力。

4安照权利要求1所说的多齿差动行星齿轮的中心偏心套11是一个双圆弧特型偏心套，其作用是偏心套上下二个圆弧和偏心套轴承内圈的接触都在中轴线的上下二点，使偏心套受外力后不会产生转矩而保证机构自锁的可靠性。