CN105805243A - 复合式齿圈行星齿轮变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合式齿圈行星齿轮变速器，包括至少一套单体行星齿轮变速装置，单体行星齿轮变速装置包括太阳轮、第一行星齿圈和第一外齿圈，还包括第一月牙支架和第二月牙支架，所述第一行星齿圈套装在太阳轮外侧，第一行星齿圈内侧齿与太阳轮偏心啮合，所述第一外齿圈与太阳轮同轴安装、且第一外齿圈内齿与第一行星齿圈外齿啮合，所述第一月牙支架两端用于固定太阳轮与第一外齿圈的距离，第二月牙支架用于固定第一行星齿圈与第一外齿圈之间的距离；本发明首先以设计最小扭矩传动，当传动条件不能满足时，逐级自适应放大扭矩传动，直至设计的最大扭矩传动。

Description

复合式齿圈行星齿轮变速器

技术领域

本发明涉及自动变速器技术领域，尤其涉及一种复合式齿圈行星齿轮变速器。

背景技术

行星齿轮减速机又称为行星减速机，伺服减速机。在减速机家族中，行星减速机以其体积小，传动效率高，减速范围广，精度高等诸多优点，而被广泛应用于伺服电机、步进电机、直流电机等传动系统中。其作用就是在保证精密传动的前提下，主要被用来降低转速增大扭矩和降低负载/电机的转动惯量比。

现有行星齿轮减速机的结构有辛普森、拉维娜、摆线针、2K－H等好多结构形式，广泛应用于航空、轮船、汽车、减速机，各种机构中变速变扭，缺点不能自适应变扭变速，体积较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种复合式齿圈行星齿轮变速器，能够实现自适应变速变扭，变速过程无动力中断，缩小体积。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种复合式齿圈行星齿轮变速器，包括至少一套单体行星齿轮变速装置，单体行星齿轮变速装置包括太阳轮、第一行星齿圈和第一外齿圈，还包括第一月牙支架和第二月牙支架，所述第一行星齿圈套装在太阳轮外侧，第一行星齿圈内侧齿与太阳轮偏心啮合，所述第一外齿圈与太阳轮同轴安装、且第一外齿圈内齿与第一行星齿圈外齿啮合，所述第一月牙支架两端用于固定太阳轮与第一外齿圈的距离，第二月牙支架用于固定第一行星齿圈与第一外齿圈之间的距离。

所述太阳轮顶部啮合第一行星轮组，第一行星轮组分别与太阳轮和第一行星齿圈啮合，第一行星轮组安装在第一月牙支架中部，第一行星齿圈下部啮合第二行星轮组，第二行星轮组还与第一外齿圈内侧啮合，第二行星轮组安装在第二月牙支架中部。

所述单体行星齿轮变速装置包括两套，两套单体行星齿轮变速装置径向复合，第二套单体行星齿轮变速装置位于第一套单体行星齿轮变速装置外侧，第二套单体行星齿轮变速装置包括第二行星齿圈、第二外齿圈、第三月牙支架和第四月牙支架，第一外齿圈作为第二套单体行星齿轮变速装置的太阳轮，第二行星齿圈内侧下部与第一外齿圈的外齿呈上下偏心啮合，第二外齿圈与第一外齿圈同轴设置，第二外齿圈顶部内侧与第二行星齿圈顶部外侧啮合，第三月牙支架用于固定第一外齿圈和第二行星齿圈之间的距离，第四月牙支架用于固定第二行星齿圈和第二外齿圈之间的距离。

所述第一外齿圈顶部与第二行星齿圈内侧之间设置第三行星轮组，第三行星轮组固定安装在第三月牙支架中部，所述第二行星齿圈下部与第二外齿圈之间安装第四行星轮组，第四行星轮组固定安装在第四月牙支架中部。

所述单体行星齿轮减速装置包括两套，两套单体行星齿轮减速装置轴向复合；所述两套单体行星齿轮减速装置的第一外齿圈一端均设有齿牙，两套第一外齿圈设有齿牙的一端相对安装、且齿牙相互啮合。

太阳轮做输入，行星齿圈可以不自转不变速与自转变速传动于外齿圈，首选不自转如钟表针旋转传动，因为不自转停止其位置固定才能自转变速传动。外齿圈做输入，行星齿圈可以自转变速与不自转不变速传动于太阳轮，首选自转变速传动，因为自转变速传动停止，才能全部构件一体共转不自转不变速传动。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明传动过程首先以设计最小扭矩传动，当传动条件不能满足时，逐级自适应放大扭矩传动，直至设计的最大扭矩传动，其自适应变速过程只需要传动条件，无变速过程时，无执行变速机构，变速过程无动力中断。

附图说明

图1是单体行星齿轮减速装置结构示意图；

图2是径向复合的行星齿轮变速器结构示意图；

其中：1、第一外齿圈；2、第一行星齿圈；3、太阳轮；4、第一行星轮组；5、第二行星轮组；6、第二行星齿圈；7、第二外齿圈；8、第三行星轮组；9、第四行星轮组；10、第一月牙支架；11、第二月牙支架；12、第三月牙支架；13、第四月牙支架。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例1，如图1所示，本发明公开了一种复合式齿圈行星齿轮变速器，包括至少一套单体行星齿轮变速装置，单体行星齿轮变速装置包括太阳轮、第一行星齿圈2和第一外齿圈1，还包括第一月牙支架和第二月牙支架，第一行星齿圈2套装在太阳轮3外侧，第一行星齿圈2内侧齿与太阳轮3偏心啮合，第一外齿圈1与太阳轮3同轴安装、且第一外齿圈1内齿与第一行星齿圈2外齿啮合，第一月牙支架两端用于固定太阳轮3与第一外齿圈1的距离，第二月牙支架用于固定第一行星齿圈2与第一外齿圈1之间的距离。

太阳轮3顶部啮合第一行星轮组4，第一行星轮组4分别与太阳轮3和第一行星齿圈2啮合，第一行星轮组4安装在第一月牙支架中部，第一行星齿圈2下部啮合第二行星轮组5，第二行星轮组5还与第一外齿圈2内侧啮合，第二行星轮组5安装在第二月牙支架中部。

第一月牙支架和第二月牙支架均包括一对，一对第一月牙支架安装在第一行星齿圈、第一外齿圈、第一行星轮组外沿，相互固定，内外有齿的的第一行星齿圈的内齿抱住太阳轮啮合，外齿顶住第一外齿圈啮合，太阳轮直径加太阳轮半径与第一外齿圈半径之差得到第一行星齿圈直径，两组行星齿轮组最多排分开各排，每排两个连接两端相互啮合，空间小时可以做无齿轮或者去掉，行星轮组在本发明中只起到辅助支撑的作用，其存在的意义在于多齿传动增大负载，三角形行星轮组看作二排连接，两对月牙支架两端要相互固定齿圈距离，中间固定行星轮组距离，其接触面可采用滚动轴承的方式，可在中间安装一个，齿圈、月牙支架和齿圈三分体合为一体方式，第一行星齿圈与太阳轮与第一外齿圈面积差可得月牙支架面积。

实施例2（参见附图2），单体行星齿轮变速装置包括两套，两套单体行星齿轮变速装置径向复合，第二套单体行星齿轮变速装置位于第一套单体行星齿轮变速装置外侧，第二套单体行星齿轮变速装置包括第二行星齿圈6、第二外齿圈7、第三月牙支架和第四月牙支架，第一外齿圈1作为第二套单体行星齿轮变速装置的太阳轮，第二行星齿圈6内侧下部与第一外齿圈1的外齿呈上下偏心啮合，第二外齿圈7与第一外齿圈1同轴设置，第二外齿圈7顶部内侧与第二行星齿圈6顶部外侧啮合，第三月牙支架用于固定第一外齿圈1和第二行星齿圈6之间的距离，第四月牙支架用于固定第二行星齿圈6和第二外齿圈7之间的距离。

第一外齿圈1顶部与第二行星齿圈6内侧之间设置第三行星轮组8，第三行星轮组8固定安装在第三月牙支架中部，第二行星齿圈6下部与第二外齿圈7之间安装第四行星轮组9，第四行星轮组9固定安装在第四月牙支架中部.

复合方式分为径向复合和轴向复合，径向复合结构参见附图2，具体结构包括第二行星齿圈、第二外齿圈，第一外齿圈与第二行星齿圈之间安装第三行星轮组，安装一对第三月牙支架12，第二行星齿圈与第二外齿圈间安装第四行星轮组，安装一对第四月牙支架，径向复合增加实用多速变速齿比。

实施例3，单体行星齿轮减速装置包括两套，两套单体行星齿轮减速装置轴向复合，两套单体行星齿轮减速装置的第一外齿圈1一端均设有齿牙，两套第一外齿圈1设有齿牙的一端相对安装、且齿牙相互啮合。

轴向并列复合多层结构包括两套以上不同变速的单体单体行星齿轮减速装置，其中太阳轮、外齿圈同体而成轴向并联复合结构，启动阶段共同负载，启动后自适应其中一种速度传动，其它变速比单体做反向自适应被动转动，但并联轴向复合中单体最大变速比不能超过最小变速比一倍，否则会相互咬死，只能不变速传动。

所述的复合式齿圈行星齿轮变速器是至少两套单体和复合结构按照轴向形成复合结构，其中两套结构中太阳轮相连或者外齿圈相连相对安装成变速器，传动中有比输入端自适应变大、不变、变小速度扭矩三种状态。

本发明与现有技术相比，单体齿圈行星齿轮通过行星齿圈传动，可自转变速与不转不变速两种形态传动，前一传动方式的停止是后一种传动实现的条件，这种自适应变速过程无动力中断，行星轮组与月牙支架辅助传动，复合式齿圈行星齿轮变速器传动过程首先以设计最小扭矩传动，当传动条件不能满足时，逐级自适应放大扭矩传动，直至设计的最大扭矩传动，其自适应变速过程只需要传动条件，无变速过程时，无执行变速机构，变速过程无动力中断。

Claims (5)

1.复合式齿圈行星齿轮变速器，其特征在于：包括至少一套单体行星齿轮变速装置，单体行星齿轮变速装置包括太阳轮、第一行星齿圈（2）和第一外齿圈（1），还包括第一月牙支架和第二月牙支架，所述第一行星齿圈（2）套装在太阳轮（3）外侧，第一行星齿圈（2）内侧齿与太阳轮（3）偏心啮合，所述第一外齿圈（1）与太阳轮（3）同轴安装、且第一外齿圈（1）内齿与第一行星齿圈（2）外齿啮合，所述第一月牙支架两端用于固定太阳轮（3）与第一外齿圈（1）的距离，第二月牙支架用于固定第一行星齿圈（2）与第一外齿圈（1）之间的距离。

2.根据权利要求1所述的复合式齿圈行星齿轮变速器，其特征在于：所述太阳轮（3）顶部啮合第一行星轮组（4），第一行星轮组（4）分别与太阳轮（3）和第一行星齿圈（2）啮合，第一行星轮组（4）安装在第一月牙支架中部，第一行星齿圈（2）下部啮合第二行星轮组（5），第二行星轮组（5）还与第一外齿圈（2）内侧啮合，第二行星轮组（5）安装在第二月牙支架中部。

3.根据权利要求1所述的复合式齿圈行星齿轮变速器，其特征在于：所述单体行星齿轮变速装置包括两套，两套单体行星齿轮变速装置径向复合，第二套单体行星齿轮变速装置位于第一套单体行星齿轮变速装置外侧，第二套单体行星齿轮变速装置包括第二行星齿圈（6）、第二外齿圈（7）、第三月牙支架和第四月牙支架，第一外齿圈（1）作为第二套单体行星齿轮变速装置的太阳轮，第二行星齿圈（6）内侧下部与第一外齿圈（1）的外齿呈上下偏心啮合，第二外齿圈（7）与第一外齿圈（1）同轴设置，第二外齿圈（7）顶部内侧与第二行星齿圈（6）顶部外侧啮合，第三月牙支架用于固定第一外齿圈（1）和第二行星齿圈（6）之间的距离，第四月牙支架用于固定第二行星齿圈（6）和第二外齿圈（7）之间的距离。

4.根据权利要求3所述的复合式齿圈行星齿轮变速器，其特征在于：所述第一外齿圈（1）顶部与第二行星齿圈（6）内侧之间设置第三行星轮组（8），第三行星轮组（8）固定安装在第三月牙支架中部，所述第二行星齿圈（6）下部与第二外齿圈（7）之间安装第四行星轮组（9），第四行星轮组（9）固定安装在第四月牙支架中部。

5.根据权利要求1所述的复合式齿圈行星齿轮变速器，其特征在于：所述单体行星齿轮减速装置包括两套，两套单体行星齿轮减速装置轴向复合；所述两套单体行星齿轮减速装置的第一外齿圈（1）一端均设有齿牙，两套第一外齿圈（1）设有齿牙的一端相对安装、且齿牙相互啮合。