CN105179669B - 齿环对置的双内啮合行星齿轮机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种齿环对置的双内啮合行星齿轮机构，其具有行星架组件、太阳轮、齿环以及齿圈，行星架组件包括环形的2个端板以及位于2个端板之间的环形板状的行星架主体，端板与行星架主体能够在相互重叠的状态下连接，在太阳轮的中部形成有转轴，太阳轮贯穿行星架主体的中间的通孔，转轴贯穿端板从端板伸出，齿环具有内齿和外齿，齿环设置在行星架主体的两侧且齿环的轴线相对于行星架主体的轴线对称，齿环的内齿与太阳轮的外齿啮合，齿圈包围行星架主体的外周且设置在端板之间，齿圈的内齿与齿环的外齿啮合，太阳轮的端面与端板的表面，齿环的端面与行星架主体的表面以及端板的表面，齿圈的端面与端板的表面，以能够相对转动的方式连接。

Description

齿环对置的双内啮合行星齿轮机构

技术领域

本发明涉及一种齿环对置的双内啮合行星齿轮机构。

背景技术

行星齿轮传动作为齿轮传动中极为重要的组成部分，具有体积小、重量轻、结构紧凑、承载能力大、传动效率高、传动比大以及运转平稳、抗冲击和振动能力强、使用寿命长、工作可靠等优点，现已被人们用以替代普通齿轮传动，作为各机械传动系统中的变速装置而广泛应用于国民经济和国防科技等各领域。

随着近代科学技术和工农业生产的飞速发展，对齿轮的需求日益加大，同时对其传动要求也显著提高。特别是对于那些要求体积小、质量轻、结构紧凑和运转平稳的汽车、坦克、火炮、起重运输、石油化工、航空、船舶等的齿轮传动装置，不仅要求高速大功率、低速大转矩，还必须满足平稳性和小型化等需要。因此，进一步提高行星齿轮传动机构的承载能力并减小其结构尺寸是行星齿轮传动技术发展的重大课题。

在动力传动中，目前应用最多、传递功率最大的一种周转轮系是由内、外啮合和多个均布公用行星轮组成的NGW型行星齿轮传动。尽管这种行星齿轮传动能够较好地满足实际需要，但由于太阳轮与行星轮之间采用的是外啮合传动，较之内啮合传动，具有结构尺寸大、滑动系数高、传动效率低、使用寿命短等特点，特别是中心距大、重合度小、承载能力弱的缺陷，决定了行星齿轮传动在尺寸小、重量轻的条件下难以实现高速、重载、大功率的传动。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷而提出一种结构紧凑、重合度大、传动效率高、承载能力强的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构。

为实现本发明的目的采用如下的技术方案。

技术方案1的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构，具有行星架组件、太阳轮、齿环以及齿圈，所述行星架组件包括环形的2个端板以及位于2个所述端板之间的环形板状的行星架主体，所述端板与所述行星架主体能够在相互重叠的状态下连接，在所述太阳轮的中部形成有转轴，所述太阳轮贯穿所述行星架主体的中间的通孔，所述转轴贯穿所述端板从所述端板伸出，所述齿环具有内齿和外齿，所述齿环设置在所述行星架主体的两侧且所述齿环的轴线相对于所述行星架主体的轴线对称，所述齿环的内齿与所述太阳轮的外齿啮合，所述齿圈包围所述行星架主体的外周且设置在所述端板之间，所述齿圈的内齿与所述齿环的外齿啮合，所述太阳轮的端面与所述端板的表面，所述齿环的端面与所述行星架主体的表面以及所述端板的表面，所述齿圈的端面与所述端板的表面，以能够相对转动的方式连接。

技术方案2的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构，在技术方案1的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构中，在所述端板与所述行星架主体之间，在所述太阳轮与所述齿环之间的空间以及所述齿环与所述齿圈之间的空间中安装有半月形的辅助支撑板。

技术方案3的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构，在技术方案1的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构中，在所述太阳轮的端面以及所述端板的与所述太阳轮的端面对应的表面上，在所述齿环的端面、所述行星架主体的与所述齿环的端面对应的表面以及所述端板的与所述齿环的端面对应的表面上，在所述齿圈的端面以及所述端板的与所述齿圈的端面对应的表面上，分别形成有相互配合环形槽，通过在这些环形槽中设置滚珠，以能够相对转动的方式进行连接。

技术方案4的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构，在技术方案1至3中任一项的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构中，具有1个所述行星架主体和与1个所述行星架主体对应的2个所述齿环，或者具有1个以上的所述行星架主体和与1个以上的所述行星架主体对应的2个以上的所述齿环。

技术方案5的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构，在技术方案4的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构中，所述行星架主体、所述端板以及所述辅助支撑板通过螺杆和螺母连接在一起。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果。

根据技术方案1的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构，具有行星架组件、太阳轮、齿环以及齿圈，齿环具有内齿和外齿，该齿环安装在行星架主体的两侧，在齿圈内对置设置，太阳轮与齿环的内齿啮合，齿环的外齿与齿圈啮合，从而形成双内啮合的行星齿轮。

根据本发明的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构，双内啮合传动摩擦损失小、传动效率高、重合度大、承载能力强、结构更紧凑，而且对于内啮合较外啮合重合度大得多的齿廓，上述效果更为明显。另外，双环对置形式通过两齿环对称分布来共同分担载荷，同时参与啮合的齿数增多，既可使每个齿轮所承受的负荷较小，并允许采用较小的模数，从而有利于减小其结构尺寸，在相同载荷条件下使其体积更小、质量更轻，又可使行星架组件和齿环的惯性力和力矩相互平衡，可明显改善齿圈的受力情况，从而使运动更平稳、抗冲击和振动能力更强、工作更可靠、寿命更长。

根据技术方案2的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构，在太阳轮与齿环之间以及齿环与齿圈之间安装有辅助支撑板，从而在将端板与行星架主体连接而形成整个齿环对置的双内啮合行星齿轮机构时，能够通过辅助支撑板对整个齿环对置的双内啮合行星齿轮机构的内部空间进行辅助支撑，保证齿环对置的双内啮合行星齿轮机构的连接强度。

根据技术方案3的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构，通过滚珠和环形凹凸槽的结构实现太阳轮的端面与端板的表面，齿环的端面与行星架主体的表面以及端板的表面，齿圈的端面与端板的表面之间的支撑定位和转动连接，从而能够通过简单的结构实现齿环对置的双内啮合行星齿轮机构，使齿环对置的双内啮合行星齿轮机构整体简单化和小型化。

根据技术方案4的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构，行星架主体可以具有1个或多个，齿环可以具有2个或2个以上，这样同样能够达到本发明的技术效果。

根据技术方案5的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构，行星架主体、端板以及辅助支撑板通过螺杆和螺母连接在一起，从而连接方式简单，便于安装。

附图说明

图1是表示本发明的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构的立体示意图。

图2是表示本发明的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构的剖视示意图。

图3是表示本发明的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构的分解示意图。

图4是表示本发明的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构的内部结构的示意图。

图5是表示本发明的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构的啮合原理图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施方式进行详细描述。

图1是表示本发明的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构的立体示意图。图2是表示本发明的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构的剖视示意图。图3是表示本发明的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构的分解示意图。图4是表示本发明的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构的内部结构的示意图。图5是表示本发明的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构的啮合原理图。

如图1至图5所示，本发明的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构具有行星架组件10、太阳轮20、2个齿环30以及齿圈40。

行星架组件10包括环形的2个端板11以及位于2个端板11之间的环形板状的1个行星架主体12，端板11与行星架主体12能够在相互重叠的状态下连接。太阳轮20贯穿端板11以及行星架主体12的中间的通孔设置在行星架组件10的中部，且太阳轮20与外部的驱动轴连接。齿环30具有内齿和外齿，齿环30设置在行星架主体12的两侧且齿环30的轴线相对于行星架主体12的轴线对称，齿环30的内齿与太阳轮20的外齿啮合。齿圈40包围行星架主体12的外周且设置在端板11之间，齿圈40的内齿与齿环30的外齿啮合。

具体地说，太阳轮20贯穿行星架主体12的中间的通孔，在行星架主体12的两侧形成包围通孔且相对于太阳轮的轴线对称的凸槽120，在两个齿环30的与行星架主体12相对的端面上也形成有凹槽300，齿环30通过齿环的凹槽300、行星架主体的凸槽120和滚珠50的配合与行星架主体12能够相对转动地连接，并且两个齿环30在行星架主体12的两侧，与太阳轮20内啮合。另外，2个齿环30的外侧与齿圈40内啮合。

在太阳轮20、齿环30以及齿圈40的与端板相对的端面上分别形成有凹槽，并且在端板11上也形成有凸槽110等，太阳轮20、齿环30以及齿圈40同样通过凹槽、凸槽和滚珠的配合与端板转动连接。最终，在两个端板11之间夹持太阳轮20、齿环30以及齿圈40的状态的下，将端板11和行星架主体12固定在一起，来构成齿环对置的双内啮合行星齿轮机构。另外，在上述的实施方式中，在太阳轮、齿环和齿圈上形成凹槽，在端板和行星架主体上形成凸槽，但不限于此，可以在太阳轮、齿环和齿圈上形成凸槽，在端板和行星架主体上形成凹槽，同样也能够实现转动连接。

根据本发明的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构，双内啮合传动摩擦损失小、传动效率高、重合度大、承载能力强、结构更紧凑，而且对于内啮合较外啮合重合度大得多的齿廓，上述效果更为明显。另外，双环对置形式通过两齿环对称分布来共同分担载荷，同时参与啮合的齿数增多，既可使每个齿轮所承受的负荷较小，并允许采用较小的模数，从而有利于减小其结构尺寸，在相同载荷条件下使其体积更小、质量更轻，又可使行星架组件和齿环的惯性力和力矩相互平衡，可明显改善齿圈的受力情况，从而使运动更平稳、抗冲击和振动能力更强、工作更可靠、寿命更长。

另外，通过滚珠和环形凹凸槽的结构实现太阳轮的端面与端板的表面，齿环的端面与行星架主体的表面以及端板的表面，齿圈的端面与端板的表面之间的支撑定位和转动连接，从而能够通过简单的结构实现齿环对置的双内啮合行星齿轮机构，使齿环对置的双内啮合行星齿轮机构整体简单化和小型化。

另外，在上述实施方式中例示了通过滚珠和环形凹凸槽的结构实现转动连接的方式，但是不限于此，只要太阳轮的端面与端板的表面，齿环的端面与行星架主体的表面以及端板的表面，齿圈的端面与端板的表面，以能够相对转动的方式连接即可，可以在端板、行星架主体上形成一圈突起，在太阳轮的端面、齿环的端面以及齿圈的端面上形成对应的凹槽，通过突起和凹槽的配合来形成转动连接。

另外，优选在端板11与行星架主体12之间，在太阳轮20与齿环30之间的空间以及齿环30与齿圈40之间的空间中安装有半月形的辅助支撑板60。从而在将端板与行星架主体连接而形成整个齿环对置的双内啮合行星齿轮机构时，能够通过辅助支撑板对整个齿环对置的双内啮合行星齿轮机构的内部空间进行辅助支撑，保证齿环对置的双内啮合行星齿轮机构的连接强度。

另外，在上述实施方式中例示了具有1个行星架主体12和2个齿环30的结构，但是不限于此，可以具有1个行星架主体12和与1个行星架主体12对应的2个齿环30，或者具有1个以上的行星架主体12和与1个以上的行星架主体12对应的2个以上的齿环30，这样同样能够达到本发明的技术效果。

另外，优选行星架主体12、端板11以及辅助支撑板60通过螺杆和螺母连接在一起，从而连接方式简单，便于安装。当然行星架主体、端板以及辅助支撑板的连接不限于此，可以通过螺栓连接，螺钉连接等其它方式，只要能够组装形成齿环对置的双内啮合行星齿轮机构即可。

另外，上述各个实施例仅为一种实施方式，上述各个实施例能够任意组合形成各种可能连接，该组合也包含在本发明的保护范围内。

以上对本发明的优选实施方式的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构进行了说明，但是，本发明不限定于上述具体的实施方式，只要不脱离权利要求的范围，可以进行各种各样的变形或变更。本发明包括在权利要求的范围内的各种变形和变更。

Claims (3)

1.一种齿环对置的双内啮合行星齿轮机构，其特征在于，

具有行星架组件、太阳轮、齿环以及齿圈，所述行星架组件包括环形的2个端板以及位于2个所述端板之间的环形板状的行星架主体，所述端板与所述行星架主体能够在相互重叠的状态下连接，在所述太阳轮的中部形成有转轴，所述太阳轮贯穿所述行星架主体的中间的通孔，所述转轴贯穿所述端板从所述端板伸出，所述齿环具有内齿和外齿，所述齿环设置在所述行星架主体的两侧且所述齿环的轴线相对于所述行星架主体的轴线对称，所述齿环的内齿与所述太阳轮的外齿啮合，所述齿圈包围所述行星架主体的外周且设置在所述端板之间，所述齿圈的内齿与所述齿环的外齿啮合，所述太阳轮的端面与所述端板的表面，所述齿环的端面与所述行星架主体的表面以及所述端板的表面，所述齿圈的端面与所述端板的表面，以能够相对转动的方式连接；在所述端板与所述行星架主体之间，在所述太阳轮与所述齿环之间的空间以及所述齿环与所述齿圈之间的空间中安装有半月形的辅助支撑板；在所述太阳轮的端面以及所述端板的与所述太阳轮的端面对应的表面上，在所述齿环的端面、所述行星架主体的与所述齿环的端面对应的表面以及所述端板的与所述齿环的端面对应的表面上，在所述齿圈的端面以及所述端板的与所述齿圈的端面对应的表面上，分别形成有相互配合环形槽，通过在这些环形槽中设置滚珠，以能够相对转动的方式进行连接。

2.根据权利要求1所述的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构，其特征在于，具有1个所述行星架主体和与1个所述行星架主体对应的2个所述齿环，或者具有1个以上的所述行星架主体和与1个以上的所述行星架主体对应的2个以上的所述齿环。

3.根据权利要求2所述的齿环对置的双内啮合行星齿轮机构，其特征在于，所述行星架主体、所述端板以及所述辅助支撑板通过螺杆和螺母连接在一起。