CN116753298A - 一种行星排限位装置及使用行星排限位装置的设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种行星排限位装置及使用行星排限位装置的设备。行星排限位装置中，固定设置的第一角接触球轴承和第二角接触球轴承对太阳轮轴进行轴向和径向限位；固定的第三角接触球轴承和第一推力轴承对齿圈轴向限位，第一推力轴承抵接在齿圈上背向太阳轮轴的一侧以对齿圈径向限位；固定设置的第二推力轴承和第三推力轴承分别抵接在行星架上沿轴向的两侧以对行星架轴向限位，行星轮啮合在太阳轮与齿圈之间以对行星架径向限位。使用行星排限位装置的设备包括行星排限位装置。本申请提供的行星排限位装置及使用行星排限位装置的设备，提高了行星排内齿轮之间的啮合精度，增加了传动的精确度，减小了行星排的轴向窜动噪声。

Description

一种行星排限位装置及使用行星排限位装置的设备

技术领域

本申请涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种行星排限位装置及使用行星排限位装置的设备。

背景技术

在变速机构中使用行星排可以大幅减小变速机构的体积和重量，当设有行星排的变速机构应用在车辆等需要机械传动的设备上时，还有利于节约上述设备的空间。

行星排一般包括太阳轮、行星架和齿轮，在行星排工作时，需要固定上述部件中的一个，另外两个部件浮动设置，以使三者之间的齿轮具有较好的啮合精度。发明人在实现发明创造的过程中发现，在实际工作过程中，行星排中的部件之间沿轴向和径向发生位移会降低行星排之间齿轮的啮合精度，增加传动误差；而且浮动设置的部件发生轴向窜动时，还会产生噪声，影响使用效果。

发明内容

本申请方案的目的在于提供一种行星排限位装置及使用行星排限位装置的设备，以对行星排中的浮动件进行轴向和径向限位，提高行星排内齿轮之间的啮合精度，增加传动的精确度，减小行星排的轴向窜动噪声。

本申请方案提供的一种行星排限位装置，包括：太阳轮组件、齿圈、行星轮组件和限位组件；所述太阳轮组件包括固定连接的太阳轮轴和太阳轮，所述太阳轮轴上设置有限位部；所述齿圈套设在所述太阳轮轴上，所述齿圈上设置有支撑壁；所述行星轮组件包括固定连接的行星轮和行星轮轴，以及与所述行星轮轴配合连接的行星架；所述限位组件中：固定设置的第一角接触球轴承和第二角接触球轴承均套设在所述太阳轮轴上并分别抵接在所述限位部沿轴向的两侧以对所述太阳轮轴进行轴向和径向限位；固定在所述太阳轮轴上的第三角接触球轴承和固定设置的第一推力轴承分别抵接在所述支撑壁沿轴向的两侧以对所述齿圈轴向限位，所述第一推力轴承同时抵接在所述齿圈上背向所述太阳轮轴的一侧以对所述齿圈径向限位；固定设置的第二推力轴承和第三推力轴承分别抵接在所述行星架上沿轴向的两侧以对所述行星架轴向限位，所述行星轮啮合在所述太阳轮与所述齿圈之间以对所述行星架径向限位。

可选的，所述限位部包括固定设置在所述太阳轮轴上的输入齿轮；所述第一角接触球轴承沿轴向抵接在所述输入齿轮的一侧，或者所述第一角接触球轴承通过推力套沿轴向抵接在所述输入齿轮的一侧；所述第二角接触球轴承沿轴向抵接在所述输入齿轮的另一侧。

可选的，所述齿圈还包括啮合部和定位部，所述啮合部与所述行星轮相啮合，所述定位部套设在所述太阳轮轴上，所述啮合部与所述定位部分别连接在所述支撑壁沿轴向的两侧；所述第一推力轴承抵接在所述定位部上背向所述太阳轮轴的一侧。

可选的，所述支撑壁与所述定位部在背向所述太阳轮轴一侧的连接处设置有限位台阶，所述第一推力轴承抵接在所述限位台阶上。

可选的，所述定位部朝向所述限位部延伸并与所述太阳轮轴之间设置有滚针轴承。

可选的，所述支撑壁上设置有与所述太阳轮轴相对设置的抵接部，所述第三角接触球轴承沿径向限定在所述抵接部与所述太阳轮轴之间。

可选的，所述行星架位于所述太阳轮轴的一端，所述行星架上朝向所述太阳轮轴的端面开设有限位槽，所述第二推力轴承的一侧设置于所述限位槽内并沿轴向抵接在所述限位槽的槽底，所述第二推力轴承的另一侧沿轴向抵接在所述太阳轮轴的端面。

可选的，所述行星架上背向所述太阳轮轴的端部外周沿轴向下凹设置限定出定位台阶，所述第三推力轴承沿轴向抵接在所述定位台阶的端面上，所述第三推力轴承沿径向抵接在所述定位台阶的侧面上。

可选的，所述太阳轮轴上设置有同步器，所述同步器位于所述限位部与所述支撑壁之间，所述太阳轮轴的端部设置有差速器。

本申请方案提供的一种使用行星排限位装置的设备，包括以上任意一项所述的行星排限位装置。

采用上述技术方案，具有如下有益效果：

本申请提供的行星排限位装置及使用行星排限位装置的设备，通过固定设置的第一角接触球轴承和第二角接触球轴承对太阳轮轴进行轴向和径向限位，以使固定在太阳轮轴上的太阳轮仅有一个旋转自由度。通过固定设置在太阳轮轴上的第三角接触球轴承和固定设置的第一推力轴承对齿圈沿轴向和径向限位，使齿圈仅有一个旋转自由度。通过固定设置的第二推力轴承和第三推力轴承对行星架轴向限位，通过行星轮啮合在太阳轮与齿圈之间以对行星架进行径向限位，以使行星架仅有一个旋转自由度。通过对行星排中的浮动件进行限位，有效提高行星排内齿轮之间的啮合精度，增加传动的精确度，减小行星排的轴向窜动噪声，提升使用效果。

附图说明

图1为本申请一实施例中行星排限位装置的结构示意图。

图2为图1中A的局部放大图。

附图标号

1-太阳轮轴，10-太阳轮，11-限位部，12-推力套；

2-齿圈，20-支撑壁，21-啮合部；22-定位部，23-限位台阶，24-抵接部；

3-行星架，30-行星轮，31-行星轮轴，32-限位槽，33-定位台阶；

4-第一角接触球轴承，40-第二角接触球轴承，41-第三角接触球轴承；

5-第一推力轴承，50-第二推力轴承，51-第三推力轴承；

6-滚针轴承；

7-同步器；

8-差速器。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

如图1所示，本申请提供了一种行星排限位装置，包括：太阳轮组件、齿圈2、行星轮组件和限位组件。

需要说明的是，本申请中的“轴向”指太阳轮轴1的轴向，“径向”指太阳轮轴1的径向。

请参照图1，太阳轮组件包括固定连接的太阳轮10和太阳轮轴1，太阳轮轴1上设置有限位部11。太阳轮10通过花键连接、或过盈配合、或一体成型等固定连接方式固定在太阳轮轴1上。齿圈2套设在太阳轮轴1上，齿圈2上设置有支撑壁20。行星轮组件包括固定连接的行星轮30和行星轮轴31，以及与行星轮轴31配合连接的行星架3。

限位组件中，固定设置的第一角接触球轴承4和第二角接触球轴承40均套设在太阳轮轴1上并分别抵接在限位部11沿轴向的两侧以对太阳轮轴1进行轴向和径向限位。第一角接触球轴承4和第二角接触球轴承40可固定设置在外侧的变速箱壳体或者其他固定的结构件上以实现定位。请参照图1，第一角接触球轴承4和第二角接触球轴承40套设在太阳轮轴1上以实现对太阳轮轴1的径向限位，第一角接触球轴承4和第二角接触球轴承40抵接在限位部11沿太阳轮轴1轴向的两侧以实现对太阳轮轴1的轴向限位，进而使太阳轮轴1仅有旋转自由度。

限位组件中，固定在太阳轮轴1上的第三角接触球轴承41和固定设置的第一推力轴承5分别抵接在支撑壁20沿轴向的两侧以对齿圈2轴向限位，第一推力轴承5同时抵接在齿圈2上背向太阳轮轴1的一侧，以对齿圈2径向限位。第一推力轴承5可固定设置在外侧的变速箱壳体或者其他固定的结构件上以实现定位。请参照图1，第三角接触球轴承41固定在太阳轮轴1上进而定位，与第一推力轴承5共同沿太阳轮轴1的轴向对齿圈2进行限位。第一推力轴承5和太阳轮轴1共同沿太阳轮轴1的径向对齿圈2进行限位，以使齿圈2仅有旋转自由度。

限位组件中，固定设置的第二推力轴承50和第三推力轴承51分别抵接在行星架3上沿轴向的两侧以对行星架3轴向限位，行星轮30啮合在太阳轮10与齿圈2之间以对行星架3径向限位。请参照图1，第二推力轴承50和第三推力轴承51固定设置在外侧的壳体或者其他固定的结构件上以实现定位，第二推力轴承50和第三推力轴承51分别抵接于行星架3沿轴向的两侧以对行星架3进行轴向限位，以使行星架3仅有旋转自由度。

本申请实施例提供的行星排限位装置，通过固定设置的第一角接触球轴承4和第二角接触球轴承40对太阳轮轴1进行轴向和径向限位，以使固定在太阳轮轴1上的太阳轮10仅有一个旋转自由度。通过固定设置在太阳轮轴1上的第三角接触球轴承41和固定设置的第一推力轴承5对齿圈2沿轴向和径向限位，使齿圈2仅有一个旋转自由度。通过固定设置的第二推力轴承50和第三推力轴承51对行星架3轴向限位，通过行星轮30啮合在太阳轮10与齿圈2之间以对行星架3进行径向限位，以使行星架3仅有一个旋转自由度。通过对行星排中的浮动件进行限位，有效提高行星排内齿轮之间的啮合精度，增加传动的精确度，减小行星排的轴向窜动噪声，提升使用效果。

作为一个可选的实施例，限位部11包括固定设置在太阳轮轴1上的输入齿轮，第一角接触球轴承4沿轴向抵接在输入齿轮的一侧，或者第一角接触球轴承4通过推力套12沿轴向抵接在输入齿轮的一侧；第二角接触球轴承40沿太阳轮轴1的轴向抵接在输入齿轮的另一侧。输入齿轮可以为太阳轮轴1提供动力输入，输入齿轮可以与太阳轮轴1一体成型，以保证输入齿轮与太阳轮轴1之间的传动精度。当固定设置的第一角接触球轴承4与输入齿轮沿轴向存在安装距离时，通过推力套12沿轴向抵接在第一角接触球轴承4与输入齿轮之间弥补该安装距离。本申请实施例中的第一角接触球轴承4和第二角接触球轴承40均可以通过对装的方式固定在壳体上，以增加限位的稳定性。

作为一个可选的实施例，齿圈2还包括啮合部21和定位部22，啮合部21与行星轮30相啮合，定位部22套设在太阳轮轴1上，啮合部21与定位部22分别连接在支撑壁20沿轴向的两侧；第一推力轴承5抵接在定位部22上背向太阳轮轴1的一侧。请同时参照图1，啮合部21可以是内圈设有齿轮的套筒状结构，定位部22同样为套筒状结构。啮合部21和定位部22沿太阳轮轴1的轴向分别设置在支撑壁20的两侧，齿圈2通过定位部22套设在太阳轮轴1上。请同时参照图1至图2，第一推力轴承5同时抵接在定位部22上背向太阳轮轴1的一侧，以沿径向对定位部22进行定位，进而对齿圈2进行径向限位。本申请实施例中，第三角接触球轴承41还可以固定在太阳轮轴1上，以实现对支撑壁20的稳定限位。

进一步地，定位部22的外径小于啮合部21的外径，支撑壁20和定位部22在连接处弯折设置，第一推力轴承5抵接于支撑壁20和定位部22在弯折连接处背向太阳轮轴1的一侧，第三角接触球轴承41抵接于支撑壁20和定位部22在弯折连接处朝向太阳轮轴1的一侧，以共同对支撑壁20进行轴向限位。

作为一个可选的实施例，支撑壁20与定位部22在背向所述太阳轮轴1一侧的连接处设置有限位台阶23，第一推力轴承5抵接在限位台阶23上。请同时参照图1至图2，支撑壁20与定位部22之间在背向太阳轮轴1的一侧通过圆弧过渡连接，设置的限位台阶23为第一推力轴承5提供了有效的抵接面，有利于增加第一推力轴承5对支撑壁20的限位效果。

作为一个可选的实施例，定位部22朝向限位部11延伸并与太阳轮轴1之间设置有滚针轴承6。定位部22可为套筒状结构，定位部22通过滚针轴承6旋转设置在太阳轮轴1上，起到防止齿圈2在太阳轮轴1上的延伸部分发生侧倾的作用，有利于提高齿圈2的稳定性。

作为一个可选的实施例，支撑壁20上设置有与太阳轮轴1相对设置的抵接部24，第三角接触球轴承41沿径向限定在抵接部24与太阳轮轴1之间。请同时参照图1，抵接部24可以为圆筒状结构，第三角接触球轴承41通过抵接部24沿太阳轮轴1的周向对齿圈2起到支撑的作用，有利于增加齿圈2的运行稳定性。同时将第三角接触球轴承41限位于抵接部24、支撑壁20和太阳轮轴1限定出的环形空间内也有利于提高第三角接触球轴承41工作的稳定性和可靠性。

作为一个可选的实施例，行星架3位于太阳轮轴1的一端，行星架3上朝向太阳轮轴1的端面开设有限位槽32，第二推力轴承50的一侧设置于限位槽32内并沿轴向抵接在限位槽32的槽底，第二推力轴承50的另一侧沿轴向抵接在太阳轮轴1的端面。请同时参照图1，限位槽32保证了第二推力轴承50的合理安装空间，实现第二推力轴承50对行星架3的轴向限位。此外，第二推力轴承50的另一侧抵接在太阳轮轴1的端面，还有利于加强对太阳轮轴1的轴向限位。

作为一个可选的实施例，行星架3上背向太阳轮轴1的端部外周沿轴向下凹设置限定出定位台阶33，第三推力轴承51沿轴向抵接在定位台阶33的端面上，第三推力轴承51沿径向抵接在定位台阶33的侧面上。请同时参照图1，定位台阶33的端面为行星架3端面的外周下凹形成的端面并垂直于太阳轮轴1的轴向，定位台阶33的侧面为行星架3端面的外周下凹形成的侧面并平行于太阳轮轴1的轴向。第三推力轴承51沿轴向抵接在定位台阶33的端面上，与第二推力轴承50共同对行星架3轴向限位。第三推力轴承51通过抵接在定位台阶33的侧面上，以对行星架3起到径向辅助限位的效果，增加行星架3的稳定性。

作为一个可选的实施例，太阳轮轴1上设置有同步器7，同步器7位于限位部11与支撑壁20之间，太阳轮轴1的端部设置有差速器8。本申请实施例中的同步器7套设安装在太阳轮轴1上，位于支撑壁20与限位部11之间，结构紧凑，稳定可靠。本申请实施例中的同步器7可选择地将差速器8从太阳轮轴1上断开以提供空挡模式；或将所述差速器8与所述太阳轮轴1连接以提供动力传输模式。

请同时参照图1，差速器8沿轴向与行星架3的端部相抵接，差速器8与行星架3的抵接处的外侧面与定位台阶33的侧面平齐，第三推力轴承51同时抵接在差速器8外侧面与定位台阶33的侧面，同时可对差速器8起到径向限位的作用。

本申请还提供了一种使用行星排限位装置的设备，包括以上任意一实施例所述的行星排限位装置。本申请中，使用行星排限位装置的设备可以包括车辆(燃油车辆、电动车辆等)、重型机械、医疗设备、机器人、轮船、飞行器、航天器等需要机械传动的设备。

请参照图1，以使用行星排限位装置的设备为车辆为例，太阳轮轴1的动力输出端连接有差速器8，太阳轮轴1同轴地驱动差速器8的一输入端，差速器8的另一输入端同轴地传动离合部件或者制动部件，实现差速驱动。

本申请实施例提供的使用行星排限位装置的设备，通过固定设置的第一角接触球轴承4和第二角接触球轴承40对太阳轮轴1进行轴向和径向限位，以使固定在太阳轮轴1上的太阳轮10仅有一个旋转自由度；通过固定设置在太阳轮轴1上的第三角接触球轴承41和固定设置的第一推力轴承5对齿圈2沿轴向和径向限位，使齿圈2仅有一个旋转自由度；通过固定设置的第二推力轴承50和第三推力轴承51对行星架3轴向限位，通过行星轮30啮合在太阳轮10与齿圈2之间以对行星架3进行径向限位，以使行星架3仅有一个旋转自由度，以对行星排中的浮动件进行限位，有效提高行星排内齿轮之间的啮合精度，增加传动的精确度，减小行星排的轴向窜动噪声，提升使用效果。

以上的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种行星排限位装置，其特征在于，包括：太阳轮组件、齿圈、行星轮组件和限位组件；

所述太阳轮组件包括固定连接的太阳轮轴和太阳轮，所述太阳轮轴上设置有限位部；

所述齿圈套设在所述太阳轮轴上，所述齿圈上设置有支撑壁；

所述行星轮组件包括固定连接的行星轮和行星轮轴，以及与所述行星轮轴配合连接的行星架；

所述限位组件中：

固定设置的第一角接触球轴承和第二角接触球轴承均套设在所述太阳轮轴上并分别抵接在所述限位部沿轴向的两侧以对所述太阳轮轴进行轴向和径向限位；

固定在所述太阳轮轴上的第三角接触球轴承和固定设置的第一推力轴承分别抵接在所述支撑壁沿轴向的两侧以对所述齿圈轴向限位，所述第一推力轴承同时抵接在所述齿圈上背向所述太阳轮轴的一侧以对所述齿圈径向限位；

固定设置的第二推力轴承和第三推力轴承分别抵接在所述行星架上沿轴向的两侧以对所述行星架轴向限位，所述行星轮啮合在所述太阳轮与所述齿圈之间以对所述行星架径向限位。

2.根据权利要求1所述的行星排限位装置，其特征在于，所述限位部包括固定设置在所述太阳轮轴上的输入齿轮；

所述第一角接触球轴承沿轴向抵接在所述输入齿轮的一侧，或者所述第一角接触球轴承通过推力套沿轴向抵接在所述输入齿轮的一侧；

所述第二角接触球轴承沿轴向抵接在所述输入齿轮的另一侧。

3.根据权利要求1所述的行星排限位装置，其特征在于，所述齿圈还包括啮合部和定位部，所述啮合部与所述行星轮相啮合，所述定位部套设在所述太阳轮轴上，所述啮合部与所述定位部分别连接在所述支撑壁沿轴向的两侧；

所述第一推力轴承抵接在所述定位部上背向所述太阳轮轴的一侧。

4.根据权利要求3所述的行星排限位装置，其特征在于，所述支撑壁与所述定位部在背向所述太阳轮轴一侧的连接处设置有限位台阶，所述第一推力轴承抵接在所述限位台阶上。

5.根据权利要求3所述的行星排限位装置，其特征在于，所述定位部朝向所述限位部延伸并与所述太阳轮轴之间设置有滚针轴承。

6.根据权利要求3所述的行星排限位装置，其特征在于，所述支撑壁上设置有与所述太阳轮轴相对设置的抵接部，所述第三角接触球轴承沿径向限定在所述抵接部与所述太阳轮轴之间。

7.根据权利要求1所述的行星排限位装置，其特征在于，所述行星架位于所述太阳轮轴的一端，所述行星架上朝向所述太阳轮轴的端面开设有限位槽，所述第二推力轴承的一侧设置于所述限位槽内并沿轴向抵接在所述限位槽的槽底，所述第二推力轴承的另一侧沿轴向抵接在所述太阳轮轴的端面。

8.根据权利要求7所述的行星排限位装置，其特征在于，所述行星架上背向所述太阳轮轴的端部外周沿轴向下凹设置限定出定位台阶，所述第三推力轴承沿轴向抵接在所述定位台阶的端面上，所述第三推力轴承沿径向抵接在所述定位台阶的侧面上。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的行星排限位装置，其特征在于，所述太阳轮轴上设置有同步器，所述同步器位于所述限位部与所述支撑壁之间，所述太阳轮轴的端部设置有差速器。

10.一种使用行星排限位装置的设备，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的行星排限位装置。