CN1076259A - 减轻行星传动高速轴承受力的方法 - Google Patents
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Abstract
通过使施加于行星传动机构特别是少齿差行星
齿轮传动机构的行星轴承和输入轴承的负荷相互抵
消的办法来减轻这些轴承的负荷。特别是提出了双
NN机构这种可以实现上述目的的机构。提出同样
方法用于摩擦传动的结构。提出以离心力抵消啮合
力的径向分力的方式。
Description
这是关于减轻行星传动的高速轴承所受载荷的方法的发明,属于机械行星传动技术领域。
行星传动中,支承偏心轴的输入轴承和支承行星齿轮的行星轴承,都是工作在高转速的轴承,这里统称为高速轴承,以区别于象支承输出轴那样的工作在低转速的轴承。高速轴承在现行的行星传动中,特别是在少齿差传动中,都承受很大的负荷,成为影响传动机构的承载能力,寿命和效率诸性能的症结所在。
现行技术中,基本上是用加大轴承负荷能力的办法去解决。例如加大轴承的尺寸,去掉轴承的内圈或外圈,使用多排滚子轴承,使用满滚子轴承,等等。这些都属于加强“盾”的思路。本发明则提出减弱“矛”的思路-使施加于轴承的负荷在输出转矩不变的情况下大大减轻。
当行星机构的输出为双端输出时,即输出轴有两个,二者同轴线,但轴端指向相反,分别带动大小相等的负载时,如使偏心轴具有两个偏心,可使两个偏心上行星轴承负荷对于支承偏心轴的输入轴承来说是相互抵销的。这种方法的一个基本结构可参看传动简图图1。
锥齿轮1固装于偏心轴2上。偏心轴2具有两段偏心指向相同的偏心,其上分别经行星轴承7(通常是两个)和行星轴承7a(通常
是两个)支承着双联行星齿轮3和3a。双联齿轮3的一联齿轮与固装于机架6b的固定齿轮6保持啮合,另一联与输出齿轮4保持啮合。输出齿轮4固装于输出轴5上,经输出轴承8支承于机架8b上。这样构成了公知的双内啮合NN式行星传动机构。同样地,双联齿轮3a的一联与固装于6b的固定齿轮6a保持啮合,另一联与固装于输出轴5a并经输出轴承8a支承于机架8c上的输出齿轮4a保持啮合,构成另一边的NN传动机构。经轴承10支承于机架6b的输入轴11之上固装的锥齿轮与锥齿轮1啮合。动力自输入轴11输入,由11带动1.2旋转,再带动3、3a做行星运动,由之带动4.5及4a、5a做慢速转动,以驱动大转矩的负荷。
为了减轻支承偏心轴的输入轴承9及9a(分别装于输出齿轮4及4a内)的负荷,输出轴5及5a所受负荷转矩的方向应相同,即如从对着输出轴5或5a其中任一个的轴端的方向看进去,两输出轴的转向应是相同的,或说如分别从对着两输出轴端的方向看,两输出轴转向应是相反的,一为顺时针,一为反时针,对于这样的输出轴转向,这里称输出轴转向相同,或说承受同方向的负荷转矩,反之则为承受反方向负荷转矩。
例如,设图1A机构所受同方向负荷转矩的方向为对着输出轴5a的轴端看进去是顺时针旋转(5a反时针旋转),那么作用于
行星轴承7及7a轴心的负荷力的方向如图1B所示。在偏心指向e的方向为向上时,
表示该行星轴承所受负荷力的方向为垂直地指向纸面,⊙表示该行星轴承所受负荷力的方向为垂直自纸面穿出,由图1B可见,对于输入轴承9及9a来说,通过行星轴承施加于偏心轴2的负荷力在方向上相互抵销,使输入轴承受力大为减轻。当两输出轴(图1A中的5及5a)承受同方向负荷转矩,且大小相等,两边的NN式机构的主要参数(3.4.6与3a、4a、6a以及各自的偏心距)是对应相同的,两边的偏心指向保持一致,那么输入轴承(9及9a)所受负荷可以减到最小。因为输入动力的元件(图1A中的锥齿轮1)是置于偏心轴左、右两个偏心的中间的,所以图1A所代表的机构本发明称之为“中间输入、两端输出、同向的双NN机构”。若输入动力的元件并非锥齿轮,而是园柱齿轮(如图5A)、皮带轮或链轮,从而将输入动力的传动相应改为园柱齿轮传动(如图5A)、皮带传动或链传动,都同样可达到“中间输入”的目的,下同。
若两输出端承受反方向负荷转矩,则两偏心指向应相反,构成如传动简图图2所示的“中间输入、两端输出、反向的双NN机构”。输入轴及齿轮(图2中略去)将动力传至输入动力的元件(锥齿轮17),带动偏心轴12旋转,并经偏心指向相反的两段偏心分别带动双联行星齿轮13及13a做行星运动,13及13a各自的
两联齿轮分别与固装于机架15b的固定齿轮15、固装于输出轴16的输出齿轮(支承于机架16b)14及同样分别固装于15b和输出轴16a(支承于机架16c)的固定齿轮15a、输出齿轮14a保持啮合,带动输出轴16、16a慢速旋转,构成中间输入、两端输出、反向的双NN机构。同上述的道理,该机构承受反方向负荷转矩时,对于支承偏心轴12的输入轴承(未示出)来说,通过行星轴承(未示出)施加于偏心轴的负荷力在方向上相互抵销,使之受力大为减轻。同上述,当两输出端所受反方向负荷转矩大小相等,两边的NN机构的主要参数对应相同时,支承偏心轴的输入轴承所受负荷可以减到最小。
上述偏心同向的或反向的双NN机构,无论承受同方向负荷转矩还是反方向负荷转矩,都具有减速比大、结构紧凑、体积小、重量轻的优点。对于图2所示偏心反向的双NN机构,还可省去用于平衡偏心部分的质量产生的离心力的平衡重块(本发明附图中一律未示出)。
用负荷力相互抵销的办法,还可减轻行星轴承所受负荷,即所有高速轴承的受力都减轻。运用本发明的方法,可以有双端输出、单端输出及中间输出三类结构。
双端输出的一个基本结构可参看传动简图图3A。它的特点是齿轮18a、18b、18c固联成三联的行星齿轮,经行星轴承
23(通常是两个)支承于偏心轴24的偏心上,其两边的两联齿轮18b和18c分别与固装于输出轴21、21a并支承于机架19a、25的输出齿轮20和20a保持啮合,中间的一联18a则保持与固装于机架的固定齿轮19啮合,这样构成了偏心同向的双NN机构。当两输出轴21、21a承受同方向负荷转矩时,负荷施加于三联行星齿轮的两边的两联(18b、18c)之啮合力应大小相等并在同一平面且其分力园周力方向如图3B所示,与18a之园周力方向相反,对于行星轴承23来说是相互抵销的。偏心轴经输入轴承22和22a支承于输出齿轮20、20a内。图3B中,机构所受同方向的负荷转矩的方向从对着输出轴端21a看进去是顺时针的,行星齿轮受力方向标记标在齿轮上边,是因为啮合力及其分力园周力作用于偏心指向上的齿轮节园处,即在偏心指向上(内啮合齿轮付的内、外齿轮的轴心连线上并指向行星轮之轴心,下同)内啮合齿轮付的内、外齿轮的节园交于一点,啮合力的分力园周力在理论上在该点与二节园相切,而图3B中偏心指向为e1所示垂直向上。三联行星齿轮两边的两联18b、18c的受力方向与中间的一联18a的受力方向相反,这将使行星齿轮施加于行星轴承23的负荷大为减轻。同上述,当两输出轴所受同向负荷转矩大小相等,两边的NN机构的主要参数(齿轮18b、20与18c、20a)对应相同时,18b与18c所受啮合力大小
及方向相同,行星轴承23所受负荷可减至最小,可以做到不承受行星齿轮上啮合力的园周分力产生之负荷,而只承受啮合力的径向分力产生的负荷及输入力矩产生的负荷。做到这一点,当齿轮付是啮合角为20°的渐开线园柱齿轮付时,行星轴承的损耗可降低三分之二,寿命可增加20~40倍。当然,经行星轴承23、偏心轴24施加于输入轴承22、22a的负荷也相应大为降低。图3A中,为了说明集中,将动力输入的部分略去了。
上述机构的动力输入的方式,按本发明的方法,也可以有单端输入、双端输入及中间输入三类结构。
单端输入的一个基本结构可参看简图图4A及反映部分零件装配关系的剖面图图4B。输出轴21a做成中空的,使偏心轴24的轴端24a伸出输出轴端之外,由以对外连接输入动力。这样,输出轴端21a就不能联接联轴器从轴向输出动力,而是靠齿轮啮合、皮带传动或链传动从径向输出动力。如图4B中,输出轴端21a固装有轴端齿轮21b,与负载机上的齿轮啮合时,即可从径向输出动力。26是连接21a与21b的键。如果以同样的方式在输出轴21轴端也制成可输入动力的,那么就形成可从两端同时输入动力的双端输入方式。如欲从中间输入动力,可使用图5A所示的方法。
可以全面减轻高速轴承所受负荷,同时动力是单端输出的双N
N机构的一个基本结构可参看剖视图图5A及图5B。
分别与固装于机壳37的固定内齿轮31,32相啮合的行星齿轮33、35′相当于图3A机构中的18a,不过这里考虑到动力由中间输入,而分成左右两个相同的齿轮。行星齿轮34、36分别与经键47、46固装于输出轴42的输出齿轮39、40啮合,35、36与33、34固装成一个四联行星齿轮,它做行星运动时,驱动39、40慢速旋转,构成典型的双NN式机构,动力由输出轴42单端输出。图5A中是使用中间输入的方式输入动力的。经输入轴承29、30支承于机壳的输入齿轮27,其内偏心地装有行星轴承28(请同时参看表示局部装配关系的剖视图图5B),偏心距为四联行星齿轮(33及34、35、36)轴线O2与输入齿轮27之轴线O1(按照公知的NN机构的原理,它同时也是输出齿轮、输出轴的轴线)间的距离,行星轴承28内套装着四联行星齿轮。输入齿轮27与固装于输入轴49之上的输入轴齿轮48啮合,动力经输入轴49、输入轴齿轮48、输入齿轮27、行星轴承28从中部传给四联行星齿轮(33、34、35、36),构成中间输入方式。
对于本发明的依靠负荷力的相互抵销来减轻高速轴承负荷的方法,特别是对于本发明提出的双NN机构,对高速轴承传递方向相反的负荷的两套机构的对称是很重要的,对于双NN机构来说,就
是要使两套NN机构的结构参数和元件参数对应相等,这样可以使施于高速轴承的正、反向负荷准确地相互抵销,轴承的受力可以减到最小。对于图5A、图5B所示的中间输入、单端输出的双NN机构,应使两个NN机构的结构和零件完全对应一致,首先是具有相等的偏心距,并使相应齿轮-33与35、34与36、31与32、39与40-的参数对称相等。并且,33与34的齿宽的中线的距离,应等于35与36齿宽中线的距离,输入齿轮27齿宽的中线应通过行星轴承28的中心,并与33、35的齿宽中线等距(当然也就与34、36的齿宽中线等距),这样,行星齿轮将不受到其轴线平面内的翻转力矩,因而行星轴承可如图5A那样只用一个,放在中间,且可用球面调心轴承,如滚珠球面调心轴承或滚柱球面调心轴承,起到弥补制造误差,自动调整两边的NN机构齿轮的负荷使之均载的作用。例如,若图5A中的右边NN机构的负荷大,左边的小,那么右边齿轮径向力大于左边,使整个行星齿轮在图示轴向平面内右边向下、左边向上的顺时针翻转的趋势,使右边齿轮隙增大而左边的减小,使右边齿轮的负荷减小而左边的增大,这样实现两边负荷平衡,起到均载作用。
图5A中,输出轴42及输出齿轮39、40经输出轴承45、43支承于固连于机壳37两端的端盖38、41内,输入轴49经输入轴轴承50、55支承于输入箱壳体53(固装于37上)之内,
52及54是输入箱端盖,与53一起,构成封闭的输入箱。51和44是油封。图5A中,用于平衡偏心系统的离心力的平衡重块未予示出。通常,可以加大图5B中的输入齿轮27与偏心指向相反方向上的质量,即图示位置27下部的质量,例如使27该部加厚,或减小27在偏心指向上的质量。
同前述道理,输出轴42将负荷同时经输出齿轮39、40传给34、36,而机壳37经固定齿轮31、32将反作用力负荷传给33、35,位于中间的33、35所受负荷方向相同大小相等,而与位于两边的34、36受到的负荷方向相反,如前述,当两边的NN机构完全对称时,行星轴承28将不受行星齿轮啮合力的园周分力产生之负荷,这将使其受力减至最小。因此,输入轴承29、30的受力也减至最小。
可以全面减轻高速轴承负荷,而动力由单端输入,由中间输出的双NN机构的一个基本结构可参看传动简图图6A。
偏心轴56从单边的一端输入动力,构成单端输入,经行星轴承59带动60、61、62固联成的三联行星齿轮做行星运动,两边的行星齿轮60、61分别与固装于机架69、70的固定齿轮63、64保持啮合,中间的行星齿轮62与输出齿轮65保持啮合并带动其慢速转动,构成双NN机构。参看图6B,当输出齿轮65施于中间的行星齿轮62的啮合力的园周分力的方向在偏心
指向为e2时为图示的自纸面指出,固定齿轮63、64施于两边的行星齿轮60、61的园周力方向为指向纸面,二者方向相反,如前述道理,行星轴承负荷大为减轻,且两边的NN机构完全对称时,行星轴承可不受行星齿轮的园周力引起的负荷。输入轴承57、58的受力也因此减至最小。与图5A机构的道理相同,当两边的NN机构完全对称,行星轴承可只用1个(59),且可用球面调心轴承,具有均载作用。
偏心轴56经输入轴承57、58支承于机架69、70。由于输出齿轮65位于中间,这种中间输出的双NN机构较适用于电动滚筒、卷扬机之类需要缓慢转动的园筒的机械,而令输出齿轮直接固装于园筒的内壁。如图6A示出用于电动滚筒的情形,输出齿轮65直接固装于滚筒筒体66的内壁,66经输出轴承67、68支承于机架69、70的外园上。
可以全面减轻高速轴承负荷,而动力由单端输入、由单端输出的双NN机构的一个基本结构可参看传动简图之图7A及其零件剖视图图7B。
动力由经输入轴承72、73支承于机架84、输出齿轮80内的偏心轴71输入,71经行星轴承74轴承凸台83支承着内齿轮75、76、77一体构成的三联行星齿轮,其中75、76分别与固装于机架84、85的固定齿轮(外齿轮)78、79保持啮合,77则与固
装于输出轴82之上并经输出轴承81支承于机架85的输出齿轮(外齿轮)80保持啮合,三联行星齿轮在偏心轴带动下做行星运动并推动输出齿轮80、输出轴82慢速转动,按NN机构的运动原理,构成本发明的双NN机构。同前述原理,行星齿轮77所受啮合力的园周分力的方向与75、76园周力方向相反,使行星轴承负荷大为减轻。本结构的行星轴承可用并列的两只;如象图7A那样只用1个球面调心轴承,则行星齿轮的有关尺寸应按本发明下述方法确定(见图7B)。
三联行星齿轮左边的一联75的齿宽的中线与安装行星轴承74的轴承凸台83的中线(应通过行星轴承74的中心)的距离为d,轴承凸台83的中线与中间一联行星齿轮77的齿宽中线的距离为p,后者与右边一联行星齿轮76的齿宽中线的距离为g,齿轮75、76理论上所受啮合力的园周分力的作用线与其轴线间的距离(齿轮啮合时的节园半径)为r,齿轮77的该距离(啮合节园半径)则为R,为使三联行星齿轮不承受齿轮园周力引起的轴向平面内的翻转力矩,上述诸尺寸应符合下列公式(1):
(g-d)/(p) =2 (r)/(R) -1……(1)
此公式满足时,行星轴承可如图7A、图7B那样只用1只球面调心轴承,对正安装于凸台83,有自动调整两边的行星齿轮75、76受
力相等的作用。齿轮75、76的参数应相同,除非有特定的要求。同样,齿轮78、79的参数也应相同。即如前所述,两个NN机构应对应地参数相同,并满足上面公式(1)时,行星轴承可不承受行星齿轮园周力引起的负荷。
图7A及图7B的结构,行星齿轮啮合力的径向分力与离心力同向,在只用一个球面调心轴承做行星轴承时,径向力与离心力一般不能平衡。在负荷变动小,齿隙很小时,对这个不平衡可不考虑。当齿隙较大时,用加减平衡重块的办法,可在额定负荷点做到平衡。彻底的解决办法是使用斜齿轮,斜齿轮啮合将产生轴向力。在三联行星齿轮构成的三对斜齿轮付的旋向相同时,80产生的轴向力与78、79产生的轴向力的方向相反,因此对行星轴承中心产生的翻转力矩的方向也相反,抵销之后一般还有一个剩余翻转力矩,与径向力产生的对行星轴承中心的翻转力矩在同一个平面内,若令二者大小相等方向相反,则可完全抵销,使行星轴承不受因上述轴向力、径向力及离心力引起的翻转力矩。要做到这一点,可以调整斜齿轮螺旋角的大小来调整轴向力的大小。若轴向力总起来看偏小时,也可使77的旋向与75、76的旋向相反,令它们产生方向相同的轴向力和翻转力矩,以足够抵销径向力引起的翻转力矩。离心力引起的不平衡仍应用配重的方法。离心力及齿轮啮合产生的径向力、轴向力的计算方法是公知的,这里不叙述。
若进一步地使行星轴承不受上述径向力引起的负荷,可使用离心摩擦式的传动机构。它是外摩擦轮作行星运动,其离心力作用于外、内摩擦轮之接触线形成正压力,利用产生的摩擦力传动。将图5A的机构中的行星内啮合齿轮付改成行星内接触摩擦轮付,如传动简图图8A及其部分零件剖视图图8B、图8C所示,并且三联行星摩擦轮在运动园周上有多个均布,就构成相应的中间输入、单端输出的离心摩擦式传动机构。
本发明中,所有摩擦轮均为具内或外园柱表面的平摩擦轮,下同。行星外摩擦轮92、93分别与经输出轴承106、107支承于机架110a、110b,并固装于输出轴105之上的内摩擦轮95、96内接触,行星外摩擦轮94则与固装于机架110d的固定内摩擦轮97内接触,与固装在一起的行星轮轴101一起构成三联行星摩擦轮,98、99、100及固装在一起的行星轮轴102则构成另一个同样的三联行星摩擦轮,二者在运动圆周上是均布的,即其轴线在运动轨迹园周上以等角度(这里由于有两个三联行星摩擦轮,以180°)间隔分布。输入盘86内装球面调心轴承91、90,分别支承着行星轮轴101、102,86经输入轴承89(一般是两个)支承于输出轴105之上,输入轴108经输入轴轴承109(一般是两个)支承于机架110e,其上固装有输入轴齿轮88,与和86一体的输入齿轮87啮合,带动两个三联行星摩擦轮做行星运动,推动内摩擦轮95、96及输出轴
105慢速转动。行星轮的离心力形成内摩擦付摩擦力的正压力,因此行星轴承不受正压力的作用负荷。而摩擦力对行星摩擦轮来说是园周力,不过如前述道理,92、93所受摩擦力之方向与中间的94所受摩擦力方向相反,抵销的结果使行星轴承91之受力大为减轻。欲使行星轴承完全不受作用于行星摩擦轮园周的摩擦力引起之负荷,如同前面关于图7A、图7B及公式(1)叙述的道理,见图8B,行星摩擦轮98、100、99的中线及行星轴承90的中线间的距离为d1、p1、g1,摩擦轮100的半径为R1,而98、99的半径为r1,诸参数应符合下列公式(2):
(g1-d1)/(p1) =2 (r1)/(R1) -1…………(2)
且应使图8B所示那样的偏心系统在行星轴承90位置支承时,作用于98、99中线的离心力的大小相等,这一点可用加配重来做到,例如加入图8A中103、104那样的配重块,可固装在图8B之98a那样的凸缘上。同前述道理,图8A的每个三联行星轮构成的两组双内接触摩擦传动机构的参数应对应相等,这里是指92与93、98与99、95与96的直径对应相等,而宽度可不必相等,以起到配重103、104那样的调整离心力使之均衡的作用。例如98之宽度大于99、92之宽度大于93等等。两个(或多个)三联行星轮应完全一样,对应尺寸应相等。公式(2)及其条件满足时,行星轴承将不受行
星轮轴向平面内的翻转力矩的作用,可只用一个球面调心轴承,有补偿制造误差的作用。
离心摩擦机构的行星轮应在径向上有自由度,由以在离心力作用下能贴紧内摩擦轮。图8C展示其一个例子。输入盘86(一体固连有输入齿轮87)内装有可径向滑动的滑块90a、91a,其内分别装有行星轴承90、91及行星轮轴102、101。滑块可在输入盘86内沿径向滑动,因此与86之间在径向上有间隙90b和91b,在离心力作用下,行星轮与滑块一起沿径向向外滑移,贴紧内摩擦轮形成内接触摩擦。这样的结构,行星轮轴之质量产生之离心力亦能用于摩擦传动,且结构也简化。
基本原理同上述,而输入、输出方式同图6A的单端输入、中间输出的离心摩擦式传动机构的一个基本结构见传动简图图9所示。
图9中,输入轴111经输入轴承112、113支承于机架133、134,其上固装有输入盘114(类同于图8C结构),经(球面调心轴承)行星轴承126、127分别支承行星轮轴124及其上固装的三联摩擦行星轮115、116、117和行星轮轴129及其上固装的三联摩擦行星轮130、131、132,二个或多个这样的三联行星轮在运动园周上均布,结构尺寸对应相等,115、116、130、131分别与固装于机架的固定内摩擦轮118、119内接触,117、132与固装于输出简体121(例如是电动滚筒筒体)的内摩擦轮120内
接触,可带动其慢速转动。121经输出轴承122。123支承于机架。125、128是配重,作用如图8A之103、104。与图8A、图8B对应,行星轮中线。行星轴承中线间的距离及行星轮半径之关系应符合公式(2),并应满足式(2)之条件,使行星轴承不受摩擦力引起之负荷及不受轴向平面内之翻转力矩。
本说明书中,所述的固装、固联(连)在一起的元件都是同轴线固装的,如三联、四联行星轮各轮、轮轴与相应行星轴承。是同轴线的,输出齿轮、摩擦轮与其固联的输出轴、筒体是同轴线的,等等,属于公知范围,不赘述。
具有对称的双端输出的机构,如图1A、图2、图3A所示机构,可用于如油田机械中的抽油机之减速机那样的具有双端负荷的机械。
利用本发明前述的方法,可使行星齿轮传动机构中的高速轴承不受齿轮啮合力之园周分力引起的负荷。但仍要承受相对小得多的齿轮啮合力之径向分力引起的负荷。为减小径向力负荷,可采用下列两个办法。
第一是调整齿轮参数,减小径向力。例如对于渐开线齿轮付,可使用较小的啮合角和齿形角。齿形角α在内、外齿轮齿数差为1时,应为14°~20°,齿数差为2及2以上时,应为6°~14°较好。同样的齿形角时,内、外齿轮变位系数X2与X1之差X=X2-X1越小,则啮合角越小。最好是令X=X2-X1=0,使啮合角等于齿形
角。必要时可使啮合角小于齿形角。啮合力的径向分力与啮合角的正切成正比。
第二是利用离心力抵销径向力。本发明涉及的行星齿轮及其构成的啮合付中,离心力与啮合力径向分力方向相反,在行星齿轮上可相互抵销。离心力的计算方法是公知的,离心力与行星运动的物体的质量、偏心距及公转角速度的平方成正比。良好的设计,应使额定输入转速、额定负荷下行星系统的离心力恰与该系统的行星齿轮啮合产生的径向力大小相等而完全抵销,从而使行星轴承不承受上述径向力引起之负荷。
例如,图5A、图5B所示机构,由计算知输出轴42具额定输出转矩时,行星齿轮33、34、35、36承受啮合力之园周分力的代数和为80000牛顿,各行星齿轮付啮合角均为14°(渐开线齿轮)偏心距为10mm,四联行星轮(33、34、35、36)之质量共为23kg,四联行星轮之公转转速(此处即输入齿轮27之转速)为3000转/分,计算离心力是否恰能抵销掉径向力。
对于渐开线齿轮,上述作用于行星轴承28的啮合力之该向分力为80000牛顿×tg14°=19946牛顿。
作用于28的离心力为
23kg×0.01m×( (π×3000转/分)/30 )2=22,700牛顿
大于径向力。为使二者大小相等,应调整行星轮重量(如切去部分金属)达到
23kg× (19946N)/(22700N) =20.2kg
或行星轮重量不变,而调整48、27之齿数比,使行星轮公转转速降到
当然,行星轴承既不承受啮合力园周分力引起之负荷,也不承受啮合力之径向分力之后,一般仍要承受输入力矩引起之负荷。例如图5A中输入力矩施于行星轴承之负荷力即输入齿轮27与48之啮合力。如欲将这个很小的负荷力也抵销掉,则可在输入齿轮27与48的啮合点的相反的方向(距180°)再加上一组与48、49等同样的输入系统,同时输入同等力矩,则二者作用于27之啮合力方向相反、大小相等,对行星轴承28来说完全抵销。这是一种双端输入的方法。
以上,叙述了使施于行星轴承、输入轴承的负荷方向相反而相互抵销以减轻这些高速轴承受力的方法及其基本结构。在动力的输入、输出方式方面,叙述了双端输出、单端输出、中间输出三种输出方式及单端输入、中间输入及双端输入三种输入方式。前述几种机构,意在说明减轻高速轴承受力的原理,输入、输出方式则是选择了几种典
型的搭配。根据所述方法和结构,不难得到每种输出方式与每种输入方式搭配的共9种组合方式,不一一叙述。
另一种可简化机构的双端输入行星机构见传动简图图10的示意。分别经输入轴承141、142和143、144支承于机架152、154的偏心轴心轴139、140具有相等偏心距并在运转中保持相同的偏心指向,经球面调心的行星轴承145、146支承并带动行星齿轮147做平移运动并与输出齿轮148保持啮合。带动固装于148并经输出轴承150、151支承于机架154、155的输出轴149慢速旋转构成公知的平移式少齿差行星传动。使轴139、140、149实现两端支承的内含的机架154是通过梁153固连于机架152的。同步电动机135、136具相同的同步转速,经联轴结137、138带动139、140保持相同偏心指向地同步转动。同样运动原理,可以行星齿轮147是内齿轮,输出齿轮148是外齿轮。图10结构优点,是简化机构,各轴能够两端支承,机构的轴向尺寸也较短,另外,双是机同步输入,适用于大功率传动,例如水泥磨减速机。
Claims (10)
1、一种减轻行星传动高速轴承所受负荷的方法的发明,其特征是,利用两个NN机构对高速轴承构成方向相反的两个负荷,使之相互抵销,从而使高速轴承所受负荷减轻。
2、一种减轻行星传动高速轴承所受负荷的方法的发明,其特征是,利用行星运动系统的离心力抵销与其反向的啮合力的径向分力,使行星高速轴承所受负荷减轻。
3、一种行星齿轮,做行星运动,其特征是,它是三联齿轮或四联齿轮,是四联齿轮时,中间两联的结构和参数完全相同,是三联或四联齿轮时,两边的两联的主要参数相同,各联或都是外齿轮,或都是内齿轮,每联都只与一个不做行星运动的定轴齿轮啮合。
4、权利要求3所述的行星齿轮,其特征是,两边的两联的结构和参数完全相同。
5、一种行星齿轮传动机构,具有偏心轴,行星轴承,输出齿轮、固定齿轮和机架,其特征是,至少还包含一个三联或四联行星齿轮,经行星轴承支承于偏心轴的偏心上,其两边的两联分别与经轴出轴同轴线地固连在一起的两个输出齿轮啮合,中间的一联或两联与固装于机架的固定齿轮啮合,或两边的两联与经机架同轴线固连的两个固定齿轮啮合,中间的一联与输出齿轮啮合。
6、一种行星齿轮传动机构,具有偏心轴、行星轴承、行星齿轮、输出齿轮及固定齿轮和机架,其特征是,偏心轴具有偏心指向相同的两段偏心,其上分别经行星轴承各支承着一个双联行星齿轮,每个双联行星齿轮各有一联与一个输出齿轮相啮合,两个输出齿轮分别固装于两只输出轴上。
7、权利要求6所述的行星齿轮传动机构,其特征是,偏心轴上两段偏心的偏心指向相反。
8、一种行星齿轮传动机构,具有至少一个分别经两个行星轴承支承于两只偏心指向相同的且平行的偏心轴之上的行星齿轮,其特征是,两偏心轴分别由两台转速相同的同步电机带动同步转动。
9、权利要求8所述的行星齿轮传动机构,其特征是,两偏心轴的两端分别经输入轴承支承在两个机架上,两个机架之间以梁固连在一起。
10、一种行星平摩擦轮组件,其特征是,同轴线固装在行星轮轴上的三联行星外摩擦轮,左、右两联的半径相同,左边一联与中间一联之间的行星轮轴上唯一地装有一个球面调心轴承。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN92101309A CN1076259A (zh) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 减轻行星传动高速轴承受力的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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CN92101309A CN1076259A (zh) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 减轻行星传动高速轴承受力的方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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CN1076259A true CN1076259A (zh) | 1993-09-15 |
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ID=4939061
Family Applications (1)
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CN92101309A Pending CN1076259A (zh) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 减轻行星传动高速轴承受力的方法 |
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CN (1) | CN1076259A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102777545A (zh) * | 2012-08-15 | 2012-11-14 | 中国航天科技集团公司烽火机械厂 | 一种飞行器及其长寿命电动舵机 |
CN104121336A (zh) * | 2013-04-23 | 2014-10-29 | 刘绍全 | 三星轮行星减速机 |
-
1992
- 1992-03-06 CN CN92101309A patent/CN1076259A/zh active Pending
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