[發(fā)明專利]少齒差行星齒輪無級變速器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710011328.3
• 申請日: 2007-05-17
• 公開（公告）號: CN101055023A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邵萬珍
• 申請（專利權(quán)）人: 大連交通大學
• 主分類號: F16H3/44
• 分類號: F16H3/44;F16H3/72
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司
• 代理人: 安寶貴

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于可變速比傳送旋轉(zhuǎn)運動或使旋轉(zhuǎn)運動換向的齒輪傳動裝置，屬于一種少齒差行星齒輪無級變速器。

背景技術(shù)

眾所周知，行星齒輪傳動較之與定軸線齒輪傳動具有很多優(yōu)點，諸如結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比范圍大、傳動效率高，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)和噪聲小等，因而廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、起重運輸、化工機械和汽車等領(lǐng)域中。但行星齒輪傳動在應(yīng)用中，尤其是在少齒差行星齒輪無級變速器應(yīng)用中還存在著一些缺點和限制條件，比如在傳動比小的場合中，就存在著難以實現(xiàn)的困境。為了克服這種缺陷，人們已提出了各種具有新結(jié)構(gòu)的少齒差行星齒輪無級變速器，公開號為CN1385630A少齒差平行傳動減速器的發(fā)明專利就是其中的一種。該發(fā)明旨在克服上面所指出的缺陷，但限于其結(jié)構(gòu)特點，效果并不理想。問題在于，在單級行星傳動的基礎(chǔ)上若提高傳動比，必須采用多級傳動，從而導致變速器的結(jié)構(gòu)復雜化，會使體積和重量同時增加；若使傳動比進一步變小，又會因一對齒輪不能實現(xiàn)較少的齒數(shù)和較小的傳動比而無法實現(xiàn)，為了擺脫這種互相矛盾的困境，設(shè)計一種在保證現(xiàn)有大傳動比的基礎(chǔ)上且能進一步向小傳動比方向擴展的單級傳動的少齒差行齒輪無級變速器，無論對低速重載的大型機械設(shè)備，還是對于既需減速，又要過零換向的用于汽車的變速裝置，都具有重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的提出，旨在提供一種帶有獨立調(diào)速機構(gòu)的無中心輪的NW型少齒差行星齒輪無極變速器。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣現(xiàn)實的；

一種少齒差行星齒輪無級變速器，包括箱體和輸出軸，箱體中裝有行星輪系和定軸輪系，其特征在于所述的定軸輪系由調(diào)速齒輪、調(diào)速齒輪軸、聯(lián)軸器和調(diào)速電機組成；所述的行星輪系則包括輸入曲軸、行星齒輪和太陽輪，其中的輸入曲軸兩端套裝輸入軸軸承I和輸入軸軸承II，輸入軸軸承I和輸入軸軸承II分別支撐在箱體和輸出軸中，行星齒輪由行星齒輪軸承I和行星齒輪軸承II支撐在輸入曲軸上，行星齒輪比太陽輪少1～4個齒，且與太陽輪內(nèi)嚙合；行星齒輪通過偏心輸出機構(gòu)與輸出軸相連；太陽輪由太陽輪軸承I和太陽輪軸承II支撐在箱體中，太陽輪帶外圓柱齒，并與定軸輪系的調(diào)速齒輪外嚙合；調(diào)速電機固定于箱體上，通過聯(lián)軸器與調(diào)速齒輪軸連接。所述的行星輪系還可以由針擺傳動構(gòu)成。所述的輸入曲軸和/或輸出軸的軸端套裝軸承端蓋。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的優(yōu)點是顯而易見的，主要表現(xiàn)在；

1、采用獨立動力源的調(diào)速裝置來調(diào)節(jié)太陽輪的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)調(diào)速的目的。這樣，輸入軸功率無需分流，相應(yīng)提高了承載能力，同時也克服了行星齒輪傳動在小調(diào)速傳動比條件下無法實現(xiàn)的缺憾。

2、擴大了無級變速的調(diào)速范圍：

(1)降速比R＝0，輸出軸停止轉(zhuǎn)動；

(2)降速比R<0輸出軸反向減速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速范圍0～n_入/[Z_星/(Z_太陽-Z_星)]，其中n_入為恒定電機的輸入軸的轉(zhuǎn)速，Z_星為行星齒輪的齒數(shù)，Z_太陽為太陽輪的齒數(shù)；

(3)降速比R>1，輸出軸正向減速運動，轉(zhuǎn)速范圍0～n_入，其中n_入為恒速電機的輸入軸的轉(zhuǎn)速；

(4)降速比R＝1，輸出軸正向與輸入軸同步轉(zhuǎn)動；

(5)1>R>0，輸出軸正向增速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速范圍視太陽輪調(diào)速裝置的最高轉(zhuǎn)速而定。

附圖說明

本發(fā)明有附圖2幅，其中

圖1是本發(fā)明的調(diào)速特性關(guān)系曲線圖

圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1、輸出軸，2、輸出端蓋，3、輸出軸軸承，4、輸入軸軸承II，5、銷軸式偏心輸出機構(gòu)，6、行星齒輪軸承II，7、調(diào)速齒輪軸軸承II，8、調(diào)速齒輪，9、調(diào)速齒輪軸軸承I，10、聯(lián)軸器，11、調(diào)速電機，12、輸入曲軸，13、輸入軸軸承I，14、行星齒輪軸承I，15、行星齒輪，16、太陽輪，17、太陽輪軸承I，18、太陽輪軸承II，19、箱體，20、輸入軸軸承端蓋。

具體實施方式

如圖2所示的一種少齒差行星齒輪無級變速器，其中的行星輪系屬于無中心輪的NW型行星輪系，輸入轉(zhuǎn)速為系桿轉(zhuǎn)速，系桿長為偏心軸的偏心距為4mm，輸入軸轉(zhuǎn)數(shù)n_i＝1500r/min，調(diào)速電機的轉(zhuǎn)速為0～3000r/min；輸出轉(zhuǎn)速為行星輪轉(zhuǎn)速。行星輪與太陽輪的齒形可以采用漸開線齒輪，也可以采用擺線針輪。輸出機構(gòu)則采用了W銷軸式輸出機構(gòu)。行星齒輪的齒數(shù)為30、模數(shù)m＝8，太陽輪的內(nèi)齒數(shù)為31、模數(shù)m＝8；太陽輪的外齒數(shù)為46，模數(shù)m＝4，調(diào)速輪的齒數(shù)為23，模數(shù)m＝4。輸出軸軸承、輸入軸軸承II、調(diào)速齒輪軸軸承II、調(diào)速齒輪軸軸承I、太陽輪軸承I和太陽輪軸承II均為深溝球軸承、行星齒輪軸承II、輸入軸軸承I和行星齒輪軸承I均為圓錐滾子軸承。調(diào)速電機可以采用小功率變頻電機。該少齒差行星齒輪變速器的主要原理是用小功率的調(diào)速電機調(diào)節(jié)太陽輪轉(zhuǎn)速，用大功率的恒速電機驅(qū)動輸入曲軸，實現(xiàn)輸出軸即行星輪轉(zhuǎn)速無級變速的功能。輸出軸的轉(zhuǎn)速也可以為零，也可以反轉(zhuǎn)。