CN113958666A - 一种大功率拖拉机hmcvt三行星排汇流机构 - Google Patents

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Abstract

本发明一种大功率拖拉机HMCVT三行星排汇流机构，包括三行星排汇流机构、牙嵌式联结进一步优化行星齿轮机构和牙嵌式联结进一步优化行星齿轮机构，三行星排汇流机构包括，滚针轴承、P1太阳轮、轴用弹性挡圈、马达轴从动轮、轴用弹性挡圈、深沟球轴承、C3主动轮套筒焊合、P1P2行星轮轴、滚针轴承隔套、P1P3行星轮、P1行星架、弹性销、P1齿圈、P2行星轮、P2行星架、P2齿圈、滚针轴承、C1主动轮齿圈焊合、止推铜垫片，本发明装置解决单级行星齿轮传动系统不能满足低速重载、大转矩的工程作业需求的问题，解决大功率拖拉机HMCVT汇流机构的太阳轮、行星架和齿圈同心问题，解决行星排齿轮啮合过程中会出现受载不均匀和应力偏载的问题。

Description

一种大功率拖拉机HMCVT三行星排汇流机构
技术领域
本发明涉及.三行星排汇流领域，具体涉及一种大功率拖拉机HMCVT三行星排汇流机构。
背景技术
针对原HMCVT样机双排行星齿轮机构不能满足低速大转矩作业，以及振动过大问题，需对其进行功能扩展、重新进行结构设计，因此提出了一种大功率拖拉机HMCVT三行星排汇流机构。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种大功率拖拉机HMCVT三行星排汇流机构。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
一种大功率拖拉机HMCVT三行星排汇流机构，包括三行星排汇流机构、牙嵌式联结进一步优化行星齿轮机构和牙嵌式联结进一步优化行星齿轮机构；
所述三行星排汇流机构包括，滚针轴承、P1太阳轮、轴用弹性挡圈、马达轴从动轮、轴用弹性挡圈、深沟球轴承、C3主动轮套筒焊合、P1P2行星轮轴、滚针轴承隔套、P1P3行星轮、P1行星架、弹性销、P1齿圈、P2行星轮、P2行星架、P2齿圈、滚针轴承、C1主动轮齿圈焊合、止推铜垫片、止推钢垫片、P3行星架、P3行星轮轴、C1轴承垫圈、三联齿轮、轴用弹性挡圈、C2主动轮、滚针轴承、内六角圆柱头螺钉、太阳轮套筒、推力滚针轴承、推力滚针轴承垫圈、推力滚针轴承、推力滚针轴承垫圈、六角头螺栓、马达转速传感器信号轮焊合件。
优选地，所述马达转速传感器信号轮焊合件与马达轴从动轮通过螺栓固连，所述马达轴从动轮通过花键与P1太阳轮连接，所述C3主动轮套筒焊合通过深沟球轴承套在P1太阳轮上，所述P1齿圈通过花键与主轴相连，所述P1齿圈由行星轮、行星架等结构组成，其中，所述P1P2行星轮轴嵌入在C3主动轮套筒焊合中，且P1P2行星轮轴上套有P1P3行星轮和P1行星架，P1齿圈则分别与P1P3行星轮的外圈和输入轴啮合，共同构成了P1级汇流机构。
优选地，所述P2齿圈外侧与C3主动轮套筒焊合嵌合，且位于P2齿内，P2行星轮和P2行星架连接在P1P2行星轮轴上，组成P2行星齿轮机构。
优选地，所述P3行星轮轴的一端设置于P2齿圈的轴孔内，一端与P3行星架相连，将P2P3两级连接在一起，P3级的行星轮齿圈的作用则由C1主动轮齿圈焊合代替，通过轴承与三联齿轮相连，C2主动轮通过花键与三联齿轮相连。
优选地，所述牙嵌式联结机构包括液压路动力和机械路动力，所述液压路动力通过马达轴从动齿轮在液力作用下获得动力，通过花键带动P1太阳轮与之一起旋转，P1P3行星轴与太阳轮啮合，动力被传动到P1行星排的行星轮上，P1行星排获得动力。
优选地，所述机械路动力通过动力输入轴将动力直接传输给P1齿圈，在行星排中进行汇流。汇流后的动力通过C3主动轮套筒焊合、C1主动轮齿圈焊合和C2主动轮进行输出。
优选地，所述浮动式机构由P1太阳轮、C3主动轮、P1行星轮轴、止推钢垫片、止推铜垫片、滚针轴承、滚针轴承隔套、P1行星轮、弹性销、P1行星架和P1齿圈组成一套行星齿轮机构。
优选地，所述P1行星轮轴与C3主动轮和P1行星架上的轴孔间隙配合，通过弹性销进行轴向径向定位，留有浮动间隙△s，沿着径向发生些许位移。
有益效果：
1、三行星排汇流机构具有传递转矩大、载荷均载等多种优点。三行星排汇流机构除了兼并传统齿轮的各种优点以外，三行星排汇流机构传动本身又具有众多齿轮传动难以超越的优点。其中尤为突出的特点，也是被世界各个领域所看好的一点是它在动力的分流、汇流上，在行星齿轮第一级传动的时候，利用太阳轮能够将输入动力平均的分配到与其啮合的各个行星轮上，这样使得各个行星轮能够将承受的力进行平均分配，减轻了类似单对齿轮在啮合时，与其啮合的另一个齿轮的负载。同时由于行星轮平均分配了力的关系，通过联轴器等耦合装置对接于相同参数的第二级传动结构，最终通过行星架进行动力传输，实现功率的分流；而且就三个行星排组合形成三级传动的过程中，可以通过分汇流的行星齿轮机构不同部件的结合，将动力进行不同构件的输出，传动方式多种多样。
2、牙嵌式联结进一步优化行星齿轮机构。牙嵌式联结以其结构简单,零件数少,刚性传动等优点在对传动平稳性要求不高的设计时被优先考虑选用。本发明将牙嵌式联结应用在三行星排汇流机构的接合中，解决了汇流机构太阳轮、行星轮和齿圈的同心问题。牙嵌式联结通常用于中等速度、需要相对较低成本、能可靠地连接或断开两个旋转部件，且分离不太频繁的情况。当设备具有惯性并处于运行状态时，主驱动器以更高的速度以相同的旋转方向启动。由于两个联轴器半部的相对速度不同，滑动半部在其轴上向后滑动，在此过程中固定半部越过滑动半部。牙嵌式联结的特性很适用于本发明的机构的工作性能，在中低速大负载的工况下，牙嵌式联结能对整个回流机构的稳定运行作保障。
3、浮动式行星轮结构具有均载调节作用。本发明创新性地将浮动式行星轮结构应用在三行星排汇流机构的齿轮啮合当中，能够使行星排的相对位置随着工况的变化而自动发生变化，从而保证各排行星齿轮机构受到均等的载荷，这对提高回流机构的稳定性和使用寿命有很大的帮助。在行星齿轮设计中采用浮动齿轮机构，是为了在行星齿轮之间平均分担负载扭矩当不施加负载扭矩时，浮动齿轮由于重力位于齿隙区域的底部，并在施加扭矩时沿多条路径移动到行星齿轮系的中心位置，即浮动的齿轮具有自定心的特性。将行星轮设计为浮动式的结构，使其在径向自由移动，当行星排中的齿轮位于不同位置时，就可以实现载荷的分配。这样设计巧妙地解决了三行星排回流机构载荷不均的问题，提高了整个机构的工作性能。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，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本发明三行星排汇流机构总成示意图；
图2本发明牙嵌式联结局部图；
图3本发明浮动行星轮系统局部图；
具体实施方式
下面将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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1:
如图1-3所示，本发明为一种大功率拖拉机HMCVT三行星排汇流机构，包括三行星排汇流机构、牙嵌式联结进一步优化行星齿轮机构和牙嵌式联结进一步优化行星齿轮机构；
三行星排汇流机构包括，滚针轴承1、P1太阳轮2、轴用弹性挡圈3、马达轴从动轮4、轴用弹性挡圈5、深沟球轴承6、C3主动轮套筒焊合7、P1P2行星轮轴8、滚针轴承隔套9、P1P3行星轮10、P1行星架11、弹性销12、P1齿圈13、P2行星轮14、P2行星架15、P2齿圈16、滚针轴承17、C1主动轮齿圈焊合18、止推铜垫片19、止推钢垫片20、P3行星架21、P3行星轮轴22、C1轴承垫圈23、三联齿轮24、轴用弹性挡圈25、C2主动轮26、滚针轴承27、内六角圆柱头螺钉28、太阳轮套筒29、推力滚针轴承30、推力滚针轴承垫圈31、推力滚针轴承32、推力滚针轴承垫圈33、六角头螺栓34、马达转速传感器信号轮焊合件35。
其中，马达转速传感器信号轮焊合件35与马达轴从动轮4通过螺栓34固连，马达轴从动轮4通过花键与P1太阳轮2连接，C3主动轮套筒焊合7通过深沟球轴承套在P1太阳轮2上，P1齿圈13通过花键与主轴相连，P1齿圈13由行星轮、行星架等结构组成，其中，P1P2行星轮轴8嵌入在C3主动轮套筒焊合7中，且P1P2行星轮轴8上套有P1P3行星轮10和P1行星架11，P1齿圈13则分别与P1P3行星轮的外圈和输入轴啮合，共同构成了P1级汇流机构，P2齿圈16外侧与C3主动轮套筒焊合7嵌合，且位于P2齿圈16内，P2行星轮13和P2行星架14连接在P1P2行星轮轴8上，组成P2行星齿轮机构，P3行星轮轴22的一端设置于P2齿圈16的轴孔内，一端与P3行星架21相连，将P2P3两级连接在一起，P3级的行星轮齿圈的作用则由C1主动轮齿圈焊合18代替，通过轴承与三联齿轮24相连，C2主动轮26通过花键与三联齿轮24相连。
本实施例的一个具体应用为：液压动力驱动马达轴从动轮转动，然后通过花键带动P1太阳轮一起转动，通过啮合作用带动P1P3行星轮转动，将动力传递到P1行星排中；机械动力则从输入轴通过P1齿圈进入系统。液压动力与机械动力分别被不同的机构带入行星齿轮机构中，于是系统将两种类型的动力汇流在一起。汇流后的动力通过C3主动轮套筒焊合、C1主动轮齿圈焊合和C2主动轮分别输出。
实施例2：
其中，牙嵌式联结机构包括液压路动力和机械路动力，液压路动力通过马达轴从动齿轮4在液力作用下获得动力，通过花键带动P1太阳轮2与之一起旋转，P1P3行星轴10与太阳轮啮合，动力被传动到P1行星排的行星轮上，P1行星排获得动力，机械路动力通过动力输入轴将动力直接传输给P1齿圈13，在行星排中进行汇流。汇流后的动力通过C3主动轮套筒焊合7、C1主动轮齿圈焊合18和C2主动轮26进行输出。
本实施例的一个具体应用为：C3主动轮套筒焊合和P2齿圈的端面上加工有相对应的牙，可以相互嵌合。两者相互配合，可以起到离合器的作用。套筒与齿圈完全结合时，套筒与齿圈上的牙会相互嵌合，两者会同步转动，传递动力；当操纵套筒远离P3齿圈时，嵌合的牙分离开来，动力被切断。
实施例3：
其中，浮动式机构由P1太阳轮2、C3主动轮36、P1行星轮轴37、止推钢垫片20、止推铜垫片19、滚针轴承27、滚针轴承隔套9、P1行星轮38、弹性销12、P1行星架11和P1齿圈13组成一套行星齿轮机构，P1行星轮轴37与C3主动轮36和P1行星架11上的轴孔间隙配合，通过弹性销12进行轴向径向定位，留有浮动间隙△s，沿着径向发生些许位移。
本实施例的具体应用为：当行星排受载不均匀时，行星轮随着轴会受力自动移动，产生弹性浮动，当因不均匀载荷产生的力与弹力相平衡时，行星轮的浮动便达到稳定状态，在这一工况下，该行星轮的圆心位置就被确定下来了。同理，P2、P3行星排的行星轮也可以实现自动的弹性浮动；
当发动机输入的动力发生变化，各个行星轮的浮动量也会自动改变。这样的调节机制使得在各种工况下整个汇流机构各个行星排承受均匀的负荷，从而保证整个机构的稳定性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式，显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种大功率拖拉机HMCVT三行星排汇流机构，其特征在于：包括三行星排汇流机构、牙嵌式联结进一步优化行星齿轮机构和牙嵌式联结进一步优化行星齿轮机构；
所述三行星排汇流机构包括，滚针轴承(1)、P1太阳轮(2)、轴用弹性挡圈(3)、马达轴从动轮(4)、轴用弹性挡圈(5)、深沟球轴承(6)、C3主动轮套筒焊合(7)、P1P2行星轮轴(8)、滚针轴承隔套(9)、P1P3行星轮(10)、P1行星架(11)、弹性销(12)、P1齿圈(13)、P2行星轮(14)、P2行星架(15)、P2齿圈(16)、滚针轴承(17)、C1主动轮齿圈焊合(18)、止推铜垫片(19)、止推钢垫片(20)、P3行星架(21)、P3行星轮轴(22)、C1轴承垫圈(23)、三联齿轮(24)、轴用弹性挡圈(25)、C2主动轮(26)、滚针轴承(27)、内六角圆柱头螺钉(28)、太阳轮套筒(29)、推力滚针轴承(30)、推力滚针轴承垫圈(31)、推力滚针轴承(32)、推力滚针轴承垫圈(33)、六角头螺栓(34)、马达转速传感器信号轮焊合件(35)。
2.根据权利要求1所述的一种大功率拖拉机HMCVT三行星排汇流机构，其特征在于：所述马达转速传感器信号轮焊合件(35)与马达轴从动轮(4)通过螺栓(34)固连，所述马达轴从动轮(4)通过花键与P1太阳轮(2)连接，所述C3主动轮套筒焊合(7)通过深沟球轴承套在P1太阳轮(2)上，所述P1齿圈(13)通过花键与主轴相连，所述P1齿圈(13)由行星轮、行星架等结构组成，其中，所述P1P2行星轮轴(8)嵌入在C3主动轮套筒焊合(7)中，且P1P2行星轮轴(8)上套有P1P3行星轮(10)和P1行星架(11)，P1齿圈(13)则分别与P1P3行星轮的外圈和输入轴啮合，共同构成了P1级汇流机构。
3.根据权利要求1所述的一种大功率拖拉机HMCVT三行星排汇流机构，其特征在于：所述P2齿圈(16)外侧与C3主动轮套筒焊合(7)嵌合，且位于P2齿圈(16)内，P2行星轮(13)和P2行星架(14)连接在P1P2行星轮轴(8)上，组成P2行星齿轮机构。
4.根据权利要求1所述的一种大功率拖拉机HMCVT三行星排汇流机构，其特征在于：所述P3行星轮轴(22)的一端设置于P2齿圈(16)的轴孔内，一端与P3行星架(21)相连，将P2P3两级连接在一起，P3级的行星轮齿圈的作用则由C1主动轮齿圈焊合(18)代替，通过轴承与三联齿轮(24)相连，C2主动轮(26)通过花键与三联齿轮(24)相连。
5.根据权利要求1所述的一种大功率拖拉机HMCVT三行星排汇流机构，其特征在于：所述牙嵌式联结机构包括液压路动力和机械路动力，所述液压路动力通过马达轴从动齿轮(4)在液力作用下获得动力，通过花键带动P1太阳轮(2)与之一起旋转，P1P3行星轴(10)与太阳轮啮合，动力被传动到P1行星排的行星轮上，P1行星排获得动力。
6.根据权利要求5所述的一种大功率拖拉机HMCVT三行星排汇流机构，其特征在于：所述机械路动力通过动力输入轴将动力直接传输给P1齿圈(13)，在行星排中进行汇流。汇流后的动力通过C3主动轮套筒焊合(7)、C1主动轮齿圈焊合(18)和C2主动轮(26)进行输出。
7.根据权利要求1所述的一种大功率拖拉机HMCVT三行星排汇流机构，其特征在于：所述浮动式机构由P1太阳轮(2)、C3主动轮(36)、P1行星轮轴(37)、止推钢垫片(20)、止推铜垫片(19)、滚针轴承(27)、滚针轴承隔套(9)、P1行星轮(38)、弹性销(12)、P1行星架(11)和P1齿圈(13)组成一套行星齿轮机构。
8.根据权利要求7所述的一种大功率拖拉机HMCVT三行星排汇流机构，其特征在于：所述P1行星轮轴(37)与C3主动轮(36)和P1行星架(11)上的轴孔间隙配合，通过弹性销(12)进行轴向径向定位，留有浮动间隙△s，沿着径向发生些许位移。
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