CN106321784A

CN106321784A - 一种具有正反转功能的齿轮箱

Info

Publication number: CN106321784A
Application number: CN201510335180.3A
Authority: CN
Inventors: 张弘
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-06-15
Filing date: 2015-06-15
Publication date: 2017-01-11

Abstract

一种具有正反转功能的齿轮箱，包括非圆齿轮、输入轴、从动实心轴、从动空心轴、行星架、行星齿轮、太阳轮、输出轴、箱体等。采用非圆齿轮与圆齿轮行星轮系共同组成的全机械式的传动结构。齿轮箱工作时，运动通过输入轴传入，并经过齿轮箱的齿轮啮合后，通过输出轴输出。当输入为连续单方向时，其输出是正反转两个方向；正反转的角速度和角加速度以及输出轴的正反转角度可以通过改变非圆齿轮的节曲线形状或齿轮配伍来改变。行星轮系采用对称结构。这种齿轮箱造价低，便于维护，适合在大功率、高负荷等恶劣环境下长时间工作。

Description

一种具有正反转功能的齿轮箱

技术领域

本发明属于机械技术领域，具体地说，涉及一种具有正反转功能的齿轮箱。

背景技术

机械运行中正反转是一种比较常见的状态，通常都是通过电控切换或伺服机构来实现的，比如最常见的方法就是通过开关改变电机的运转方向；也有通过增加介轮或摩擦片等机械的方式来实现的，但也离不开控制机构。

通过电控切换或伺服机构来实现正反转，在一些场合是可行的；但在有些场合是难以行通的，比如在一些功率大、负荷重、常年需要正反转的场合。

对大功率电机来说，要让它长时间处于一种需要频繁启动换向的工况条件下，几乎是不可想象的，而且大功率电机在启动时需要5-7倍的启动电流，不仅造成大的能量浪费，也严重影响电网的运行质量。

通过介轮或摩擦片等机械方式来实现正反转也有明显的局限性，一是它需要额外的控制系统或机构，二是在传递功率较大的情况下，平稳性及寿命都成问题。

因此，依据现有的电控式或机械式的正反转设备或装置是很难满足大功率、重负荷、长寿命的使用要求的。开发一种全机械式结构、不需要额外的切换装置且能够传递大功率、大扭矩的正反转设备或装置就显得尤为需要。本发明所述的一种具有正反转功能的齿轮箱正好能够很好地满足上述条件和要求，同时由于采用的是以非圆齿轮为核心部件的全机械结构，因而不仅使用寿命长，而且正反转运行的角速度、角加速度以及正反转的角度都是可调的，可以适应不同的工况要求。

发明内容

考虑到现有正反转设备或装置的特点和不足，以及需要正反转场合的工况要求，本发明所述的齿轮箱采用了以非圆齿轮为核心部件、以行星轮系为主体结构的全机械形式。可以满足不同的工况要求，特别对于大功率、高负荷的环境，优势明显。

本发明的具体内容以及实施的技术方案如下：

一种具有正反转功能的齿轮箱，包括非圆齿轮、输入轴、从动实心轴、从动空心轴、行星齿轮、行星架、太阳轮、输出轴、箱体等。两个非圆齿轮安装在输入轴上，另外两个非圆齿轮分别安装在从动实心轴和从动空心轴上，组成两组非圆齿轮副；两种行星齿轮与两种太阳轮以及行星架、输出轴构成行星轮系；从动实心轴与行星架联接，从动空心轴与一太阳轮联接，另一太阳轮与输出轴联接。齿轮箱工作时，运动通过输入轴传入，并经过齿轮箱的齿轮啮合后，通过输出轴输出。

这种具有正反转功能的齿轮箱，具有如下特点：

1、本发明所述的具有正反转功能的齿轮箱采用非圆齿轮与圆齿轮共同组成的齿轮结构，其中前端采用非圆外齿轮，后端采用由圆齿轮组成的行星轮系；是一种全机械式结构。整个齿轮箱结构简单，造价低，便于维护，适合在大功率、高负荷等恶劣环境下长时间工作。

2、本发明所述的具有正反转功能的齿轮箱当输入为连续单方向时，其输出是正反转两个方向，且输入轴每转一周，输出轴改变正反转方向一次。不需要任何其它的切换装置。

3、本发明所述的具有正反转功能的齿轮箱输出的正反转的角速度和角加速度，可以通过改变非圆齿轮节曲线的形状进行独立调整；输出轴的正反转角度可以通过齿轮配伍来改变。这种特点极大地满足了各种工况的要求。

4、本发明所述的具有正反转功能的齿轮箱的行星轮系采用对称结构。这样的结构形式提高了齿轮箱的承载能力和运行稳定性，也延长了齿轮箱的寿命。输出轴也可以采用通轴结构。

5、本发明所述的具有正反转功能的齿轮箱以非圆齿轮为核心部件，但在有些应用场合下，两组非圆齿轮副中的一组可以退化为圆齿轮副，齿轮箱的正反转功能依然存在。

附图说明

附图是一种具有正反转功能的齿轮箱的结构示意图。

如图所示：1、非圆齿轮a，2、非圆齿轮c，3、输入轴，4、从动实心轴，5、非圆齿轮b，6、非圆齿轮d，7、行星齿轮a，8、行星齿轮b，9、行星架，10、输出轴，11、太阳轮b，12、太阳轮a，13、从动空心轴，14、箱体。

非圆齿轮a和非圆齿轮c安装在输入轴上，非圆齿轮b和非圆齿轮d分别安装在从动实心轴和从动空心轴上；非圆齿轮a与非圆齿轮b啮合，非圆齿轮c与非圆齿轮d啮合；行星齿轮a与太阳轮a啮合，行星齿轮b与太阳轮b啮合；行星齿轮a、行星齿轮b、太阳轮a、太阳轮b、行星架、输出轴构成行星轮系；从动实心轴与行星架联接，非圆齿轮d通过从动空心轴与太阳轮a联接，行星齿轮a与行星齿轮b联接，太阳轮b与输出轴联接；齿轮箱工作时，运动通过输入轴传入，并经过齿轮箱的齿轮啮合后，通过输出轴输出。

具体实施方式

如附图所示，本发明所述一种具有正反转功能的齿轮箱，包括非圆齿轮a(1)、非圆齿轮c(2)、输入轴(3)、从动实心轴(4)、非圆齿轮b(5)、非圆齿轮d(6)、行星齿轮a(7)、行星齿轮b(8)、行星架(9)、输出轴(10)、太阳轮b(11)、太阳轮a(12)、从动空心轴(13)、箱体(14)；非圆齿轮a和非圆齿轮c安装在输入轴上，非圆齿轮b和非圆齿轮d分别安装在从动实心轴和从动空心轴上；非圆齿轮a与非圆齿轮b啮合，非圆齿轮c与非圆齿轮d啮合；行星齿轮a与太阳轮a啮合，行星齿轮b与太阳轮b啮合；行星齿轮a、行星齿轮b、太阳轮a、太阳轮b、行星架、输出轴构成行星轮系；从动实心轴与行星架联接，非圆齿轮d通过从动空心轴与太阳轮a联接，行星齿轮a与行星齿轮b联接，太阳轮b与输出轴联接；齿轮箱工作时，运动通过输入轴传入，并经过齿轮箱的齿轮啮合后，通过输出轴输出。

Claims

1.一种具有正反转功能的齿轮箱，包括非圆齿轮a(1)、非圆齿轮c(2)、输入轴(3)、从动实心轴(4)、非圆齿轮b(5)、非圆齿轮d(6)、行星齿轮a(7)、行星齿轮b(8)、行星架(9)、输出轴(10)、太阳轮b(11)、太阳轮a(12)、从动空心轴(13)、箱体(14)；非圆齿轮a和非圆齿轮c安装在输入轴上，非圆齿轮b和非圆齿轮d分别安装在从动实心轴和从动空心轴上；非圆齿轮a与非圆齿轮b啮合，非圆齿轮c与非圆齿轮d啮合；行星齿轮a与太阳轮a啮合，行星齿轮b与太阳轮b啮合；行星齿轮a、行星齿轮b、太阳轮a、太阳轮b、行星架、输出轴构成行星轮系；从动实心轴与行星架联接，非圆齿轮d通过从动空心轴与太阳轮a联接，行星齿轮a与行星齿轮b联接，太阳轮b与输出轴联接；齿轮箱工作时，运动通过输入轴传入，并经过齿轮箱的齿轮啮合后，通过输出轴输出。

2.根据权利要求书1所述的一种具有正反转功能的齿轮箱，其特征是：采用了由非圆齿轮和圆齿轮组成的全机械式的齿轮结构，且所有齿轮均为外齿轮。

3.根据权利要求书1和2所述的一种具有正反转功能的齿轮箱，其特征是：行星轮系采用了对称结构。

4.根据权利要求书1和2所述的一种具有正反转功能的齿轮箱，其特征是：当非圆齿轮a与非圆齿轮b组成的非圆齿轮副及由非圆齿轮c与非圆齿轮d组成的非圆齿轮副，其中的一组非圆齿轮副退化为圆齿轮副时，齿轮箱的正反转功能依然存在。