CN106931100A - 一种涡轮蜗杆与双行星齿轮组合的减速变速机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涡轮蜗杆与双行星齿轮组合的减速变速机构，其特征在于包括：涡轮，涡轮与输入轴、蜗杆连接，该输入轴通过第一接合套和第一推杆等间接地与输出齿轮连接以实现换挡；小太阳轮，小太阳轮套于输入轴上，该小太阳轮的轴与第一齿轮刚性连接，且小太阳轮与短行星轮啮合连接，大太阳轮的轴套于小太阳轮的轴上，且大太阳轮与长行星轮啮合连接；所述行星架上装设有相互啮合连接的短行星轮和长行星轮，该长行星轮与齿圈啮合连接，而齿圈则与输出齿轮连接。其整合了涡轮蜗杆减速器和行星齿轮减速器两者的优点，具有承载能力大、传动比大和平稳的优点，其能实现动力的转角输出，不但能够进行换挡，输出不同的传动比；而且输出轴能正转和反转。

Description

一种涡轮蜗杆与双行星齿轮组合的减速变速机构
技术领域
本发明涉及一种涡轮蜗杆与双行星齿轮组合的减速变速机构。
背景技术
1、已有的一种潜油螺杆泵用減速器(专利号：201510588188.0)，这是双行星齿轮减速器，其特征是:包含两级行星齿轮減速装置,一级减速太阳轮、一级減速行星轮、一级減速固定齿轮、一级減速行星轮支架连接组成第一级减速装置；二级減速太阳轮、二级減速行星轮、二级減速固定齿轮、输出轴由兼行星轮支架连接组成二级减速装置,两级減速装置通过中间连接体以及变径花键套连接在一起,配合底座、头部以及扶正轴承,共同组成減速比为12.25的減速器。以上减速器提供的减速比较小，应用范围较小，且输入轴和输出轴在同一轴线和同一平面上，不能实现转角输出，且在只有一种动力输入的情况下，不能实现多种动力输出。
2、一种行星复合环面蜗杆减速器(专利号：201420257126.2),其特征在于采用行星减速器复合叠加环面蜗杆减速器的两级传动结构,所述行星减速器作为第一级传动,所述环面蜗杆减速器作为第二级传动；所述行星减速器的电机输入端与传动电机相连,所述行星減速器的输出轴与环面皮民杆減速器的蜗杆输入轴设计为一体,所述环面蜗杆減速器的蜗轮输出端与工作机输入端连接,从而实现转角输出，但所述减速器不能变换传动比。
3、一种拉威娜行星齿轮机构，有两个行星排，其中一个是单级行星排：大太阳轮、长行星齿轮、行星架和齿圈；大太阳轮与长行星齿轮啮合，长行星齿轮与齿圈啮合。另一个是双级行星排：小太阳轮、短行星齿轮、长行星齿轮、行星架和齿圈；小太阳轮和短行星齿轮啮合，短行星齿轮与长行星齿轮啮合、长行星齿轮与齿圈啮合。主要优点结构紧凑。
4、一种辛普森式行星齿轮机构，采用双行星排，其结构特点是：前、后两个行星排的太阳轮连成一个整体，称为太阳轮组件；前排的行星架和后排的齿圈连成一体，称为前行星架和后齿圈组件。通常输出轴与该组件相连。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种涡轮蜗杆与双行星齿轮组合的减速变速机构。其整合了涡轮蜗杆减速器和行星齿轮减速器两者的优点，具有承载能力大、传动比大、工作平稳、使用范围广等特点。同时将涡轮蜗杆和双行星齿轮设计为一体，能实现动力的转角输出。上述新型减速变速机构，不但能够进行换挡，输出不同的传动比；而且输出轴能正转和反转。
为了达到上述目的，本发明一种涡轮蜗杆与双行星齿轮组合的减速变速机构，主要包括：
涡轮，所述涡轮通过花键与输入轴连接，该涡轮与用于动力输入的蜗杆啮合连接；
输入轴，所述输入轴上装设有小太阳轮、第一接合套、行星架、齿圈、输出齿轮、第五接合套和第四齿轮，小太阳轮上装设有第一齿轮和大太阳轮，所述大太阳轮上装设有第二齿轮、第二接合套、第二推杆、第一固定齿圈、第三推杆、第三接合套、第四推杆、第二固定齿圈、第三齿轮和第四接合套，该输入轴与第一接合套、第四齿轮刚性连接，所述第二接合套和第三接合套分别与第一固定齿圈啮合连接，所述第四接合套与第二固定齿圈啮合连接，所述第五接合套与行星架刚性连接；
第一推杆，所述第一推杆套于输入轴上，该第一推杆能沿输入轴轴向移动，以实现换挡；
小太阳轮，所述小太阳轮套于输入轴上，该小太阳轮的轴与第一齿轮刚性连接，且小太阳轮与短行星轮啮合连接；
大太阳轮，所述大太阳轮的轴套于小太阳轮的轴上，且大太阳轮与长行星轮啮合连接；
行星架，所述行星架上装设有短行星轮和长行星轮；
短行星轮，所述短行星轮与长行星轮啮合连接，该长行星轮与齿圈啮合连接，而齿圈则与用于动力输出的输出齿轮刚性连接；
第三齿轮，所述第三齿轮套于大太阳轮的轴上，其与行星架刚性连接；
第二推杆，所述第二推杆活动地推动第二接合套轴向移动与第二齿轮啮合，以实现大太阳轮的制动；
第三推杆，所述第三推杆活动地推动第三接合套轴向移动与第三齿轮啮合，以实现行星架的制动；
单向制动器，所述单向制动器装设于第四接合套中，第四推杆活动地轴向推动第四接合套使单向制动器与第三齿轮啮合连接，以实现行星架的单向制动。
优选地，所述蜗杆的传动方向与涡轮的传动方向垂直。
优选地，所述输入轴套于一中间轴上。
本发明有以下有益效果：
1、上述机构组合了减速器和变速器，具有既减速，又变速的功能；
2、具有承载能力大、传动比变化范围大、适应范围广等特点；
3、能实现交叉轴动力的输出；
4、上述组机构在只有正单输入的条件下，输出动力可实现正向与反向旋转的功能；
5、同时将涡轮蜗杆和双行星齿轮设计为一体，结构简单。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为蜗杆，2为涡轮，3为输入轴，4为小太阳轮，5为大太阳轮，6为短行星轮，7为长行星轮，8为行星架，9为齿圈，10为输出齿轮，11为中间轴，12为第一推杆，13为第一接合套，14为第一齿轮，15为第二齿轮，16为第二接合套，17为第二推杆，18为第一固定齿圈，19为第三推杆，20为第三接合套，21为第四推杆，22为第二固定齿圈，23为第三齿轮，24为单向制动器，25为第四接合套，26为第四齿轮，27为第五接合套。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不做为对本发明的限定。
参照图1，本发明实施例一种涡轮蜗杆与双行星齿轮组合的减速变速机构，主要包括：涡轮2，所述涡轮2通过花键与输入轴3连接，该涡轮2与用于动力输入的蜗杆1啮合连接，所述蜗杆1的传动方向与涡轮2的传动方向垂直；
输入轴3，所述输入轴3上装设有小太阳轮4、第一接合套13、行星架8、齿圈9、输出齿轮10、第五接合套27和第四齿轮26，小太阳轮4上装设有第一齿轮14和大太阳轮5，所述大太阳轮5上装设有第二齿轮15、第二接合套16、第二推杆17、第一固定齿圈18、第三推杆19、第三接合套20、第四推杆21、第二固定齿圈22、第三齿轮23和第四接合套25，该输入轴3与第一接合套13、第四齿轮26刚性连接，所述第二接合套16和第三接合套20分别与第一固定齿圈18啮合连接，所述第四接合套25与第二固定齿圈22啮合连接，所述第五接合套27与行星架8刚性连接；
第一推杆12，所述第一推杆12套于输入轴3上，该第一推杆12能沿输入轴3轴向移动，以实现换挡；
小太阳轮4，所述小太阳轮4套于输入轴3上，该小太阳轮4的轴与第一齿轮14刚性连接，且小太阳轮4与短行星轮6啮合连接；
大太阳轮5，所述大太阳轮5的轴套于小太阳轮4的轴上，且大太阳轮5与长行星轮7啮合连接；
行星架8，所述行星架8上装设有短行星轮6和长行星轮7；
短行星轮6，所述短行星轮6与长行星轮7啮合连接，该长行星轮7与齿圈9啮合连接，而齿圈9则与用于动力输出的输出齿轮10刚性连接；
第三齿轮23，所述第三齿轮23套于大太阳轮5的轴上，其与行星架8刚性连接；
第二推杆17，所述第二推杆17活动地推动第二接合套16轴向移动与第二齿轮15啮合，以实现大太阳轮5的制动；
第三推杆19，所述第三推杆19活动地推动第三接合套20轴向移动与第三齿轮23啮合，以实现行星架8的制动；
单向制动器24，所述单向制动器24装设于第四接合套25中，第四推杆21活动地轴向推动第四接合套25使单向制动器24与第三齿轮23啮合连接，以实现行星架8的单向制动。
一档动力传动时，第一推杆12推至一档，第一接合套13与第一齿轮14啮合，实现输入轴3与小太阳轮4的相连；第四推杆21能轴向推动第四接合套25使单向制动器24与第三齿轮23啮合，实现行星架8的单向制动。此时动力从蜗杆1进入，经过涡轮2传给输入轴3，经过第一接合套13和第一齿轮14传到小太阳轮4，由于小太阳轮4、行星架8和齿圈9组成的是双级行星排，所以小太阳轮4力图驱动行星架8逆转，被单向制动器24锁止，行星架8不能逆转，所以齿圈8在小太阳轮4的驱动下顺转输出动力。
二档动力传动时，第一推杆12推至二档，第一接合套13与第一齿轮14啮合，输入轴3与小太阳轮4相连；第二推杆17推第二接合套16轴向移动与第二齿轮15啮合，实现大太阳轮5的制动，此时大太阳轮5固定，行星架8绕大太阳轮5顺转，单向制动器24不与第三齿轮23啮合，允许行星架8顺转，而行星架8的顺转带动齿圈9顺转，齿圈9转速比一档时提高，从而实现二档传动。
三档动力传动时，第一推杆12推至三挡，第一接合套13与第一齿轮14啮合，第四齿轮26与第五接合套27啮合，输入轴3同时驱动小太阳轮4和行星架8，小太阳轮4和行星架8同时作为短行星轮6、长行星轮7的输入，齿圈9作为输出，与涡轮2同速同向旋转。
四档动力传动时，第一推杆12推至四挡，第四齿轮26与第五接合套27啮合；第二推杆17推第二接合套16轴向移动与第二齿轮15啮合，大太阳轮5制动。此时输入轴3将动力传递给行星架8，大太阳轮5固定，考虑大太阳轮5、行星架8和齿圈9组成一个单级行星排，行星架8驱动齿圈9与涡轮2同向输出。
五档动力传动时，第一推杆12推至五挡，第一接合套13与第二齿轮15啮合，第三推杆19推动第三接合套20与第三齿轮23啮合，此时输入轴3经过第一接合套13和第二齿轮15驱动大太阳轮5，第三接合套20制动行星架8，由于大太阳轮5、行星架8和齿圈9组成一个单级行星排，行星架8固定，大太阳轮5驱动齿圈9逆转减速输出，与涡轮2反向。
以上就是此组合减速器五个档的工作过程。其整合了涡轮蜗杆减速器和行星齿轮减速器两者的优点，具有承载能力大、传动比大、工作平稳、使用范围广等特点。同时将涡轮蜗杆和双行星齿轮设计为一体，能实现动力的转角输出。上述新型减速变速机构，不但能够进行换挡，输出不同的传动比；而且输出轴能正转和反转。
本发明实施例有以下有益效果：1、上述机构组合了减速器和变速器，具有既减速，又变速的功能；2、具有承载能力大、传动比变化范围大、适应范围广等特点；3、能实现交叉轴动力的输出；4、上述组机构在只有正单输入的条件下，输出动力可实现正向与反向旋转的功能；5、同时将涡轮蜗杆和双行星齿轮设计为一体，结构简单。
以上已将本发明做一详细说明，但显而易见，本领域的技术人员可以进行各种改变和改进，而不背离所附权利要求书所限定的本发明的范围。

Claims (3)

1.一种涡轮蜗杆与双行星齿轮组合的减速变速机构，其特征在于，主要包括：
涡轮，所述涡轮通过花键与输入轴连接，该涡轮还与用于动力输入的蜗杆啮合连接；
输入轴，所述输入轴上装设有小太阳轮、第一接合套、行星架、齿圈、输出齿轮、第五接合套和第四齿轮，小太阳轮上装设有第一齿轮和大太阳轮，所述大太阳轮上装设有第二齿轮、第二接合套、第二推杆、第一固定齿圈、第三推杆、第三接合套、第四推杆、第二固定齿圈、第三齿轮和第四接合套，该输入轴与第一接合套、第四齿轮刚性连接，所述第二接合套和第三接合套分别与第一固定齿圈啮合连接，所述第四接合套与第二固定齿圈啮合连接，所述第五接合套与行星架刚性连接；
第一推杆，所述第一推杆套于输入轴上，该第一推杆能沿输入轴轴向移动，以实现换挡；
小太阳轮，所述小太阳轮套于输入轴上，该小太阳轮的轴与第一齿轮刚性连接，且小太阳轮与短行星轮啮合连接；
大太阳轮，所述大太阳轮的轴套于小太阳轮的轴上，且大太阳轮与长行星轮啮合连接；
行星架，所述行星架上装设有短行星轮和长行星轮；
短行星轮，所述短行星轮与长行星轮啮合连接，该长行星轮与齿圈啮合连接，而齿圈则与用于动力输出的输出齿轮刚性连接；
第三齿轮，所述第三齿轮套于大太阳轮的轴上，其与行星架刚性连接；
第二推杆，所述第二推杆活动地推动第二接合套轴向移动与第二齿轮啮合，以实现大太阳轮的制动；
第三推杆，所述第三推杆活动地推动第三接合套轴向移动与第三齿轮啮合，以实现行星架的制动；
单向制动器，所述单向制动器装设于第四接合套中，第四推杆活动地轴向推动第四接合套使单向制动器与第三齿轮啮合连接，以实现行星架的单向制动。
2.根据权利要求1所述的一种涡轮蜗杆与双行星齿轮组合的减速变速机构，其特征在于，所述蜗杆的传动方向与涡轮的传动方向垂直。
3.根据权利要求1所述的一种涡轮蜗杆与双行星齿轮组合的减速变速机构，其特征在于，所述输入轴套于一中间轴上。
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