CN1580610A - 同轴正逆转驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种同轴正逆转驱动装置，其主要特点是应用一或多组行星齿轮组跨啮于一线轴上排列的中心齿轮与二个输出齿轮的节圆上，其中中心齿轮为固定，以行星齿轮组绕行使输出齿轮产生不同差速，构成两个输出齿轮呈互为反向运动的同轴正逆转驱动装置。

Description

同轴正逆转驱动装置

技术领域

本发明涉及一种机械式两向传动装置，尤其涉及一种同轴正逆转驱动装置，应用齿轮比较速度产生快慢速差，连续扩展快慢速差构成正逆两向运动的传动装置。

背景技术

现有的能组构在同一套轴上由齿轮驱动产生正逆转的方式，是以一轴上安装两个输入齿轮，其一个输入齿轮啮合传动第二个套轴上的一输出齿轮，该输出齿轮与实心轴连接，该实心轴则与输入轴转向相反；另一个输入齿轮必须经过第三个轴的一个惰轮来改变第二个套轴上的另一个连接空心轴的输出齿轮，则该空心轴转向与输入轴相同。但是，这种正逆转的结构，必须设置一第三轴；并且该结构不易自由改变输出传动比。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同轴正逆转驱动装置，其改善现有结构，不使用第三个轴，并可以自由设计输出传动比。

本发明的目的是这样实现的，一种同轴正逆转驱动装置，包括一转动飞轮、一与飞轮同轴线固设的中心齿轮、与中心齿轮同轴线设置并绕该轴线转动的第一输出齿轮和第二输出齿轮、及至少一组设于飞轮上并与中心齿轮、第一和第二输出齿轮啮合的行星轮组；该第一输出齿轮和第二输出齿轮与中心齿轮节圆直径相同；第一输出齿轮至少比中心齿轮多一齿，第二输出齿轮至少比中心齿轮少一齿；依固定中心齿轮产生行星齿轮作摆线运动自转，绕行中推挤齿数少于固定中心齿轮的输出齿轮微速离位，同时推挤齿数多于固定中心齿轮的另一输出齿轮微速归位，连续绕行构成二输出齿轮互呈反向的两向运动。

进一步，本发明中第一输出齿轮比中心齿轮多一齿；第二输出齿轮比中心齿轮少一齿。

所述行星轮组包括有第一行星轮组和第二行星轮组，也可执行设置第三或四行星轮组，该两行星轮组对称位置设置于飞轮上。

上述每行星轮组分别由一个行星轮构成，该行星轮同时与中心齿轮、第一输出齿轮和第二输出齿轮啮合；

其输出速度概算式为：

(输出齿轮齿数÷行星齿轮齿数)÷[(中心齿轮齿数)÷(行星齿轮齿数)-(输出齿轮齿数)÷(行星齿轮齿数)]＝飞轮转速∶1。

第一行星轮组的行星轮比第二行星轮组的行星轮可以设计为至少多一齿数。

前述的每行星轮组也可由一输入行星轮和一输出行星轮构成；输入行星轮与输出行星轮的齿数相等；输入行星轮与输出行星轮的齿数也可相差至少一齿，输入行星轮与中心齿轮啮合，输出行星轮与并排设置于中心齿轮一侧的第一输出齿轮和第二输出齿轮同时啮合；输入行星轮和输出行星轮的节圆直径相同；

其输出速度概算式为：

(输出齿轮齿数÷输出行星齿轮齿数)÷[(中心齿轮齿数)÷(输入行星齿轮齿数)-(输出齿轮齿数)÷(输出行星齿轮齿数)]＝飞轮转速∶1。

输入行星轮与输出行星轮的齿数可以相等。

输入行星轮与输出行星轮的齿数可以相差至少一齿以上，最多齿数差异视该相同节圆可能转位之极限为齿数差异范围。

第一输出齿轮与第二输出齿轮齿数可依最大转位限制，增减其原额定齿数而使输出速度变化，其输出齿轮速度比率概算式为：

(输出齿轮齿数÷输出行星齿轮齿数)÷[(中心齿轮齿数)÷(输入行星齿轮齿数)-(输出齿轮齿数)÷(输出行星齿轮齿数)]＝输入飞轮转数∶1。

两行星轮组静止不运动时，输出齿轮遭遇负载，负载力回窜挤压行星齿轮齿面，构成输出齿轮自锁。

本发明应用一线轴上排列一中心齿轮及两输出齿轮，三个齿轮设为相同节圆直径的齿轮，三个齿轮之间齿数至少互差一齿，再应用一飞轮盘面置两组或多组行星齿轮，跨啮并可环绕中心齿轮和输出齿轮节圆上，中心齿轮以一支撑轴固定设置，以飞轮的外环施力使行星齿轮环绕于中心齿轮和输出齿轮节圆上，行星齿轮每绕行中心齿轮一周，将齿数多一齿的输出齿轮往后挤退一齿距，齿数少一齿的输出齿轮往前推进一齿距，多出中心齿轮一齿的输出齿轮呈与行星齿轮同向运转，少于中心齿轮一齿的输出齿轮呈与行星齿轮反向运转，飞轮运动一周，就似杠杆透过中间支点使杠杆两端成现一前一后摆动现象，构成两输出齿轮各自以正逆反向同时运动的一种同轴正逆转驱动装置。

本发明改变现有技术中必须使用第三个轴的结构，利用一中心齿轮为介面或支点，应用行星齿轮的运动如一杠杆，杠杆透过中间支点，杠杆的一端运动前进另一端就运动退后的原理，来实现两输出齿轮同轴反向运动。

附图说明

图1：为本发明实施例1的结构示意图。

图2：为本发明实施例2的结构示意图。

图3：为本发明实施例3的结构示意图。

图4：为本发明实施例4的结构示意图。

图5：为本发明实施例5的结构示意图。

飞轮W1

中心齿轮Z20    输出齿轮Z21    输出齿轮Z19

行星齿轮N20    行星齿轮N19

支撑轴S1

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种同轴正逆转驱动装置，包括一转动飞轮W1、一与飞轮W1同轴线固设的中心齿轮Z20、与中心齿轮Z20同轴线设置并绕该轴线转动的第一输出齿轮Z21和第二输出齿轮Z19、及至少一组设于飞轮W1上并与中心齿轮Z20、第一和第二输出齿轮啮合的行星轮组；该第一输出齿轮Z21和第二输出齿轮Z19与中心齿轮Z20节圆直径相同；第一输出齿轮Z21至少比中心齿轮Z20多一齿，第二输出齿轮Z19至少比中心齿轮Z20少一齿；依固定中心齿轮Z20产生行星齿轮作摆线运动自转，绕行中推挤齿数少于固定中心齿轮的输出齿轮微速离位，同时推挤齿数多于固定中心齿轮的另一输出齿轮微速归位，连续绕行形成二输出齿轮互呈反向的两向运动。

本发明应用一线轴上排列一中心齿轮及两输出齿轮，三个齿轮设为相同节圆直径的齿轮，三个齿轮之间齿数至少互差一齿，再应用一飞轮盘面置两组或多组行星齿轮，跨啮并可环绕中心齿轮和输出齿轮节圆上，中心齿轮以一支撑轴S1固定设置，以飞轮的外环施力使行星齿轮环绕于中心齿轮和输出齿轮节圆上，行星齿轮每绕行中心齿轮一周，将齿数多一齿的输出齿轮往后挤退一齿距，齿数少一齿的输出齿轮往前推进一齿距，多出中心齿轮一齿的输出齿轮呈与行星齿轮同向运转，少于中心齿轮一齿的输出齿轮呈与行星齿轮反向运转，飞轮运动一周，就似杠杆透过中间支点使杠杆两端成现一前一后摆动现象，构成两输出齿轮各自以正逆反向同时运动的一种同轴正逆转驱动装置。

进一步，在本实施例中，第一输出齿轮Z21比中心齿轮Z20多一齿；第二输出齿轮Z19比中心齿轮Z20少一齿。

在本实施例中，所述行星轮组包括有第一行星轮组X1和第二行星轮组X2，该两行星轮组对称设置于飞轮W1上。

每行星轮组由一输入行星轮和一输出行星轮构成；输入行星轮与输出行星轮的齿数相等。在本实施例中，行星轮组X1由两相同齿轮N19构成输入行星轮和输出行星轮；行星轮组X2由两相同齿轮N20构成输入行星轮和输出行星轮；输入行星轮与中心齿轮Z20啮合，输出行星轮与并排设置于中心齿轮Z20一侧的第一输出齿轮Z21和第二输出齿轮Z19同时啮合；输入行星轮和输出行星轮的节圆直径相同；

本实施例如图1所示，设中心齿轮Z20齿数为20，第一输出齿轮Z21的齿数为21，第二输出齿轮Z19的齿数为19，第一行星轮组X1的两齿轮N19齿数为19，第二行星轮组X2的两齿轮N20齿数为20；

则其输出速度比：

(19÷20/19)÷[(20÷20/19)-(19÷20/19)]＝19

(21÷20/19)÷[(20÷20/19)-(21÷20/19)]＝21

本发明的效果在于：(1)利用一中心齿轮为介面或支点，应用行星齿轮的运动如一杠杆，杠杆透过中间支点，杠杆的一端运动前进，另一端就运动退后，来实现两输出齿轮同轴反向运动。(2)两组180度相对的行星齿轮，齿数互差一齿或可多齿，视转位能力而定，行星齿轮根据中心齿轮中心牵引，作成摆线运动，非渐开曲线的滚动，致齿数虽有不同但节圆相同，而产生特殊的差速共驱现象。(3)行星齿轮齿数的差异相当是支点的移动，影响杠杆两端移动距离改变，将使两输出齿轮产生较大的速度差别变化。

实施例2

本实施例与实施例1的基本原理和结构相同，其区别在于，如图2所示，本实施例中两行星轮组相同，且每行星轮组的输入行星轮和输出行星轮其齿数也相同。本实施例的工作原理与实施例1完全相同，其主要说明的一点就是，两行星轮组可以设为相同的。

其输出速度比：

(19÷20)÷[(20÷20)-(19÷20)]＝19

(21÷20)÷[(20÷20)-(21÷20)]＝21

其他效果与实施例1相同，在此不再赘述。

实施例3

如图3所示，本实施例与实施例2的结构和基本原理相同，其区别在于，在两行星轮组完全相同的条件下，输入行星轮与输出行星轮的齿数相差至少一齿。在本实施例中，每行星轮组的输入行星轮齿数比输出行星轮齿数少一齿，转动飞轮W1一周，输出齿轮Z19转动9.256分之一圈与飞轮呈反向运动，输出齿轮Z21转动399分之一圈与飞轮呈反向运动；

其输出速度比：

(19÷20)÷[(20÷19)-(19÷20)]＝9.256

(21÷20)÷[(20÷19)-(21÷20)]＝399

本实施例其他效果与实施例2相同。

实施例4

如图4所示，本实施例与实施例3的基本结构和原理相同，其区别在于，本实施例中，每行星轮组的输入行星轮齿数比输出行星轮齿数多一齿，转动飞轮W1一周，输出齿轮Z19原地不动停止运转，输出齿轮Z21以10.5分之一圈速度转动，与飞轮呈同向运动；

其输出速度比：

(19÷20)÷[(20÷20)-(19÷19)]＝0

(21÷19)÷[(20÷20)-(21÷19)]＝10.5

本实施例其他效果与实施例3相同。

实施例5

如图5所示，本实施例与实施例1的基本结构和原理相同，其区别在于，每行星轮组分别由一个行星轮构成，该行星轮同时与中心齿轮、第一输出齿轮和第二输出齿轮啮合；

在本实施例中，第一行星轮组X1由一个齿数为19的行星轮N19构成；第二行星轮组X2由一个齿数为20的行星轮N20构成；第一输出齿轮Z21和第二输出齿轮Z19分别设于中心齿轮Z20两侧，行星轮与中心齿轮Z20、第一输出齿轮Z21和第二输出齿轮Z19同时啮合，飞轮W1周转一次将输出齿轮Z19推进一齿差距，同时挤退输出齿轮Z21一齿差距，飞轮W1连续周转，使两输出齿轮呈互相反转运动，

其输出速度比

(19÷20)÷[(20÷20)-(19÷20)]＝19

(21÷20)÷[(20÷20)-(21÷20)]＝21

作为本实施例的另一实施方式，两组行星齿轮运动时将推挤输出齿轮运动，当两行星轮组静止不运动时，输出齿轮一旦遭遇负载，负应力挤压行星齿轮齿面，构成输出齿轮自锁。

本实施例的其他效果与实施例1相同，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种同轴正逆转驱动装置，其特征在于：包括一转动飞轮、一与飞轮同轴线固设的中心齿轮、与中心齿轮同轴线设置并绕该轴线转动的第一输出齿轮和第二输出齿轮、及至少一组设于飞轮上并与中心齿轮、第一和第二输出齿轮啮合的行星轮组；该第一输出齿轮和第二输出齿轮与中心齿轮节圆直径相同；第一输出齿轮至少比中心齿轮多一齿，第二输出齿轮至少比中心齿轮少一齿；依固定中心齿轮产生行星齿轮作摆线运动自转，绕行中推挤齿数少于固定中心齿轮的输出齿轮微速离位，同时推挤齿数多于固定中心齿轮的另一输出齿轮微速归位，连续绕行构成二输出齿轮互呈反向的两向运动。

2.如权利要求1所述的同轴正逆转驱动装置，其特征在于：第一输出齿轮比中心齿轮多一齿；第二输出齿轮比中心齿轮少一齿。

3.如权利要求1或2所述的同轴正逆转驱动装置，其特征在于：所述行星轮组包括有第一行星轮组和第二行星轮组，该两行星轮组对称位置设于飞轮上。

4.如权利要求3所述的同轴正逆转驱动装置，其特征在于：每行星轮组分别由一个行星轮构成，该行星轮同时与中心齿轮、第一输出齿轮和第二输出齿轮啮合；

其输出速度概算式为：

(输出齿轮齿数÷行星齿轮齿数)÷[(中心齿轮齿数)÷(行星齿轮齿数)-(输出齿轮齿数)÷(行星齿轮齿数)]＝飞轮转速∶1。

5.如权利要求4所述的同轴正逆转驱动装置，其特征在于：第一行星轮组的行星轮可以比第二行星轮组的行星轮至少多一齿。

6.如权利要求3所述的同轴正逆转驱动装置，其特征在于：每行星轮组由一输入行星轮和一输出行星轮构成；输入行星轮与中心齿轮啮合，输出行星轮与并排设置于中心齿轮一侧的第一输出齿轮和第二输出齿轮同时啮合；输入行星轮和输出行星轮的节圆直径相同；

其输出齿轮速度比率概算式为：

(输出齿轮齿数÷输出行星齿轮齿数)÷[(中心齿轮齿数)÷(输入行星齿轮齿数)-(输出齿轮齿数)÷(输出行星齿轮齿数)]＝输入飞轮转数∶1。

7.如权利要求6所述的同轴正逆转驱动装置，其特征在于：输入行星轮与输出行星轮的齿数可以相等。

8.如权利要求6所述的同轴正逆转驱动装置，其特征在于：输入行星轮与输出行星轮的齿数可以相差至少一齿以上，最多齿数差异视该相同节圆可能转位之极限为齿数差异范围。

9.如权利要求1所述的同轴正逆转驱动装置，其特征在于：第一输出齿轮与第二输出齿轮齿数可依最大转位限制，增减其原额定齿数而使输出速度变化，其输出齿轮速度比率概算式为：

(输出齿轮齿数÷输出行星齿轮齿数)÷[(中心齿轮齿数)÷(输入行星齿轮齿数)-(输出齿轮齿数)÷(输出行星齿轮齿数)]＝输入飞轮转数∶1。

10.如权利要求1所述的同轴正逆转驱动装置，其特征在于：两行星轮组静止不运动时，输出齿轮遭遇负载，负载力回窜挤压行星齿轮齿面，构成输出齿轮自锁。

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