CN106641133A - 一种传动机构及变速箱 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种传动机构，包括行星齿轮组(3)，为行星齿轮组(3)提供动力的第一动力输入装置(1)和第二动力输入装置(2)；与行星齿轮组相连的第一动力输出装置(4)；第一开关装置(6)，用于切断或传递所述第一动力输入装置(1)为行星齿轮组(1)提供的动力；第二开关装置(7)，用于切断或传递所述第二动力输入装置(2)为行星齿轮组(1)提供的动力；换向装置(9)，用于改变第一动力输入装置(1)的动力传输方向。本申请还提供一种具有上述传动机构的变速箱。本申请所提供的传动机构，应用于机械设备后能够使设备在进行不同的作业环境下选择不同的动力模式，避免能源浪费，达到节能的效果。

Description

一种传动机构及变速箱

技术领域

本申请涉及机械传动技术领域，更具体地说，特别涉及一种传动机构，还涉及一种具有上述传动机构的变速箱。

背景技术

机械传动机构可以将动力所提供的运动的方式、方向或速度加以改变，以适应人们在不同环境下的需求。例如，拖拉机可以装配不同的机具实现旋耕、犁、撒播等作业，然而装配不同的机具作业时，拖拉机在不同的作业中需要的速度是不一样的，拖拉机在空载路面转移时，所需动力较小，速度较快；在旋耕、运输等作业中所需动力较大，速度相对要慢，即拖拉机在不同的作业环境中所需的牵引力和速度不同。

目前，为拖拉机这种通用性机械提供动力的发动机多为单动力输出，无法很好地根据作业机具在不同的工作状态下提供不同的速度与动力，导致资源分配不合理，造成能源动力上的极大浪费。

如何设计出一种机械传动机构，及具有这种传动机构的变速器，使之应用于类似拖拉机这通用性强的机器后，能够满足机器在装配不同机具进行不同的作业时选择不同的动力模式，避免能源浪费，已经成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的第一个目的在于提供一种传动机构，极大程度上减少了机具使用过程中动力能源浪费的现象；本发明的第二个目的在于提供一种采用了上述传动机构的变速箱，同样能够达到上述效果。

本发明提供的技术方案如下：

一种传动机构，包括行星齿轮组，所述行星齿轮组包括齿圈，太阳轮，行星架，以及设置在所述行星架上的行星轮，所述行星轮分别与所述太阳轮和所述齿圈啮合；

所述传动机构还包括：

为所述行星齿轮组提供动力的第一动力输入装置和第二动力输入装置；

与所述行星齿轮组相连的第一动力输出装置；

第一开关装置，用于切断或传递所述第一动力输入装置为所述行星齿轮组提供的动力；

第二开关装置，用于切断或传递所述第二动力输入装置为所述行星齿轮组提供的动力；

用于改变第一动力输入装置的动力传输方向的换向装置。

优选的，所述第一动力输入装置与所述太阳轮连接，所述第二动力输入装置与所述齿圈连接，所述第一动力输出装置与所述行星架连接。

优选的，所述换向装置与所述太阳轮连接。

优选的，所述传动机构还包括与所述第一动力输入装置连接的第二动力输出装置。

优选的，所述传动机构还包括第三开关装置，所述第三开关装置用于切断或传递所述第一动力输入装置向所述第二动力输出装置提供的动力。

优选的，所述第一开关装置、所述第二开关装置和所述第三开关装置均为电磁离合器。

优选的，所述第一动力输入装置和所述第二动力输入装置通过链传动装置向所述行星齿轮组传递动力。

优选的，所述齿圈的齿数为58，所述太阳轮的齿数为20，所述行星轮的齿数为19。

优选的，所述行星轮的个数为3至4个。

一种变速箱，具有如上所述的传动机构。

本申请所提供的技术方案，与现有技术相比，设置有第一动力输入装置和第二动力输入装置，所述第一动力输入装置和第二动力输入装置能够为行星齿轮组提供动力，在行星齿轮组中动力可以从行星架、太阳轮、齿圈三者中任意一者输入，并可从其中三者中未被选入做输入端的余下两者的任意一者输出,第一动力输入装置和第二动力输入装置分别选择太阳轮、齿圈、行星架中不相同的一者作为各自的动力输入对象时，通过第一开关装置和第二开关装置开启、闭合的设置，控制动力输入装置向行星齿轮组提供动力或停止提供动力，进而切换行星齿轮组的动力输入端，改变切换动力传输的路径，从而得到不同的输出转矩，输出不同的牵引力，实现了为机具在不同的使用条件下提供不同的牵引力，达到节能的效果，极大程度上避免了能源动力的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的传动机构的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

如图1所示，提供一种传动机构，包括行星齿轮组3，所述行星齿轮组3包括齿圈301，太阳轮302，行星架304，以及设置在所述行星架304上的行星轮303，所述行星轮303分别与述太阳轮302和所述齿圈301啮合；所述传动机构还包括：为所述行星齿轮组1提供动力的第一动力输入装置1和第二动力输入装置2，所述第一动力输入装置1和所述第二动力装置3分别为行星齿轮组1不同部件提供动力；与所述行星齿轮组相连的第一动力输出装置4；第一开关装置6，用于切断或传递所述第一动力输入装置1为所述行星齿轮组1提供的动力；第二开关装置7，用于切断或传递所述第二动力输入装置2为所述行星齿轮组1提供的动力；用于改变第一动力输入装置1的动力传输方向的换向装置9。

本实施例所提供的传动机构，与现有技术相比，设置有第一动力输入装置1和第二动力输入装置2，所述第一动力输入装置1和第二动力输入装置2能够为行星齿轮组3提供动力，在行星齿轮组3中动力可以从行星架304、太阳轮302、齿圈301三者中任意一者输入，并可从其中三者中未被选入做输入端的余下两者的任意一者输出，第一动力输入装置1和第二动力输入装置2分别选择太阳轮302、齿圈301、行星架304中不相同的一者作为各自的动力输入对象时，通过第一开关装置6开启、闭合的设置，控制第一动力输入装置1向行星齿轮组3提供动力或停止提供动力，通过第二开关装置7开启、闭合的设置，控制第二动力输入装置2向行星齿轮组3提供动力或停止提供动力，进而切换行星齿轮组3的动力输入端，改变切换动力传输的路径，从而得到不同的输出转矩，输出不同的牵引力，实现了为机器设备在不同的使用条件下提供不同的牵引力，达到节能的效果，极大程度上避免了能源动力的浪费。

需要说明的是，本发明中，第一动力输入装置1和第二动力输入装置2作为本传动机提供源动力，是传动机构的动力来源，可以是发动机，也可以是电机等提供动力的装置。

需要说明的是，本发明中，第一开关装置6、第二开关装置7以及第三开关装置8均可以带有变速机构，能够调节来自动力输入装置的转速和转矩，具备调速的功能。

行星齿轮组3承载能力大，精度高，由于行星齿轮传动是纯扭矩传动，因此，传动效率高，动力输出平稳。

需要说明的是，在包含行星齿轮组的传动机构中，存在三条允许动力的输入、输出的转动轴，可以应用离合器或者制动器等装置限制其中一条轴的转动，剩下的两条轴进行传动，如此，相互啮合的齿轮之间传动的关系可以有多种组合，例如：

齿圈通过机构锁定，动力从太阳轮输入，从行星架输出；

或者，齿圈通过机构锁定，动力从行星架输入，从太阳轮输出；

或者，行星架通过机构锁定，动力可以从太阳轮输入，从齿圈输出；

或者，行星架通过机构锁定，动力从齿圈输入，从太阳轮输出；

或者，动力从齿圈输入，从行星架输出，太阳轮通过机构锁定；

或者，太阳轮通过机构锁定，动力从齿圈输入，从行星架输出；

或者，太阳轮通过机构锁定，动力从行星架输入，从齿圈输出。

当然，也可以存在太阳轮、齿圈、行星架三者中任意两者结合做主动件，其余一者做被动件输出动力的运动情况。

当然也可以是两股动力分别从太阳轮、外齿圈和行星架三者中的任意两者输入，经过动力合成后从其余一者输出。

需说明的是，以上各种动力输入输出方式如果出现原动力加速输出的情况，可以通过前置传动链加大减速比来处理，但此种方式增加了制造成本和设备的故障率，故本发明实施例提供的传动机构未选用此类传输方式。

在以上列举的动力输入、输出方式中，齿圈被锁定，动力从太阳轮输入，从行星架输出这种组合的传动比为A(A一般为2.5至5)；太阳轮固定，动力从齿圈输入，从行星架输出，这种组合传动比一般为B(B一般为1.25至1.67)。

以上举例的各种不同的输入输出组合有着不同的传动比，第一动力输入装置1和第二动力输入装置2可以选择太阳轮302、齿圈301、行星架304中不相同的任意一者作为各自的动力输入对象，通过第一开关装置6和第二开关装置7的开启、闭合的设置，控制动力输入装置向行星齿轮组3提供动力或停止提供动力，进而切换行星齿轮组3的动力输入端，改变切换动力传输的路径，便可得到两种不同的动力传动路径，两种不同的传动比，即两种不同的速度输出，功率一定的条件下，即可得出不同的牵引力，满足机具在不同作业条件下对不同牵引力的需求。

本实施例中，第一动力输入装置1与行星轮组3的连接优选采用以下方式，第一动力输入装置1与太阳轮302连接；第二动力输入装置2与行星轮组3的连接优选采用以下方式，第二动力输入装置2与齿圈301连接，且第一动力输出装置4与行星架304连接。

在本实施例中，当机具空载行走时，第二开关装置7处于闭合接通状态，第二动力输入装置2为齿圈301提供动力，第一开关装置6断开，第一动力输入装置1停止向太阳轮302提供动力，动力由齿圈301输入，从行星架304输出，太阳轮302被锁定；当机具需要较大牵引力时，第一开关装置6处于闭合接通状态，第一动力输入装置1为太阳轮提供动力，第二开关装置7断开，第二动力输入装置2停止向齿圈提供动力，动力从太阳轮302输入，从行星架304输出，齿圈301被锁定。

此处需说明的是，当第二开关装置2处于闭合接通状态时，动力由齿圈301输入，从行星架304输出，太阳轮302被锁定，此时在传动系统中，齿圈301作为主动件，行星架304作为从动件，传动比一般为1.25至1.67；当第一开关装置6处于闭合接通状态时，动力从太阳轮302输入，从行星架304输出，齿圈301被锁定，此时在传动系统中，太阳轮302作为主动件，行星架304作为从动件，传动比一般为2.5至5，由此可知，通过第一开关装置6和第二开关装置7断开与闭合的设置，传动机构有着不同的动力传动路径，有着不同的传动比，从而从行星架304输出转速不同，在功率一定的条件下，输出的牵引力随转速的增加而减小，即第一开关装置闭合时输出的牵引力大于第二开关装置闭合时输出的牵引力，机具可根据不同作业环境闭合不同的开关装置从而选择不同的牵引力。

本实施例中，所述换向装置9与所述太阳轮302连接。

换向装置9在此处能够改变第一动力输入装置1的动力传输方向，当机具需要更大的牵引力时，可通过换向装置9反转第一动力输入装置1的动力旋转方向，动力通过两条独立的传动链传动到行星齿轮组3中的太阳轮302和齿圈301在换向装置9的作用下，行星齿轮组3经过双动力的反向运动合成而减速，传动比增大，输出速度降低，输出扭矩增大，可为机具提供更大的牵引力。

本实施例中，所述传动机构还包括与所述第一动力输入装置1连接的第二动力输出装置5。

通用性强的机器能够装配不同附加机具操作一些其他辅助作业，例如，拖拉机可以装配不同的机具实现旋耕、犁、撒播等作业，在本实施例中，增设第二动力输出装置5，第二动力输出装置5能够为带有附加机具的机器在进行辅助作业中提供动力，增强了机器的通用性。

本实施例中，所述传动机构还包括第三开关装置8，所述第三开关装置8用于切断或传递所述第一动力输入装置1向所述第二动力输出装置5提供的动力。

第二动力输出装置5能够为带有附加机具的机器在进行辅助作业中提供动力，当机器设备无需加设辅助设备时，可通过第三开关装置8切断动力输入路径，使得动力输入装置停止向第二输出装置5提供动力。

本实施例中，所述第一开关装置6、所述第二开关装置7和所述第三开关装置8均为电磁离合器。

在本实施例中，第二开关装置7和所述第三开关装置8均为电磁离合器，电磁离合器耐用性强，组装维护容易，且响应速度快，具有很好的散热性。

本实施例中，所述第一动力输入装置1和所述第二动力输入装置2通过链传动装置为所述行星齿轮组1提供动力。

在本实施例中，第一动力输入装置1和第二动力输入装置2通过链传动装置为所述行星齿轮组1提供动力，链传动平均传动比准确，过载能力强，能在高温、潮湿等恶劣环境中工作。当然也可以是第一动力输入装置1和第二动力输入装置2通过皮带传动装置传动动力。

本实施例中，所述齿圈301的齿数为58，所述太阳轮302的齿数为20，所述行星轮303的齿数为19。

在本实施例中，齿圈301的齿数为58，太阳轮302的齿数为20，行星轮303的齿数为19，本实施例中的齿圈、太阳轮、行星轮的齿数并不限于上述组合，当然也可以是齿圈齿数为76，太阳轮齿数为26，行星轮齿数为25，当然还可以为齿圈齿数89，行星轮齿数35，太阳轮齿数19。

本实施例中，所述行星轮303的个数为3至4个。

需要说明的是，在本实施例中，行星轮的数量不限于3至4个，3至4个行星轮只是本实施例的优选方案。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种传动机构，其特征在于，包括行星齿轮组(3)，所述行星齿轮组(3)包括齿圈(301)、太阳轮(302)、行星架(304)以及设置在所述行星架(304)上的行星轮(303)，所述行星轮(303)分别与所述太阳轮(302)和所述齿圈(301)啮合；

所述传动机构还包括：

为所述行星齿轮组(3)提供动力的第一动力输入装置(1)和第二动力输入装置(2)；

与所述行星齿轮组(3)相连的第一动力输出装置(4)；

第一开关装置(6)，用于切断或传递所述第一动力输入装置(1)为所述行星齿轮组(3)提供的动力；

第二开关装置(7)，用于切断或传递所述第二动力输入装置(2)为所述行星齿轮组(3)提供的动力；

换向装置(9)，用于改变第一动力输入装置(1)的动力传输方向。

2.根据权利要求1所述的一种传动机构，其特征在于，所述第一动力输入装置(1)与所述太阳轮(302)连接，所述第二动力输入装置(2)与所述齿圈(301)连接，所述第一动力输出装置(4)与所述行星架(304)连接。

3.根据权利要求2所述的一种传动机构，其特征在于，所述换向装置(9)与所述太阳轮(302)连接。

4.根据权利要求1所述的一种传动机构，其特征在于，所述传动机构还包括与所述第一动力输入装置(1)连接的第二动力输出装置(5)。

5.根据权利要求4所述的一种传动机构，其特征在于，所述传动机构还包括第三开关装置(8)，所述第三开关装置(8)用于切断或传递所述第一动力输入装置(1)向所述第二动力输出装置(5)提供的动力。

6.根据权利要求1所述的一种传动机构，其特征在于，所述第一开关装置(6)、所述第二开关装置(7)和所述第三开关装置(8)均为电磁离合器。

7.根据权利要求1所述的一种传动机构，其特征在于，所述第一动力输入装置(1)和所述第二动力输入装置(2)通过链传动装置为所述行星齿轮组(1)提供动力。

8.根据权利要求1所述的一种传动机构，其特征在于，所述齿圈(301)的齿数为58，所述太阳轮(302)的齿数为20，所述行星轮(303)的齿数为19。

9.根据权利要求1所述的一种传动机构，其特征在于，所述行星轮(303)的个数为3至4个。

10.一种变速箱，其特征在于，具有如权利要求1至9任意一项所述的传动机构。