[發明專利]星連接非嵌套可變連接行星排變速器

在審

• 申請號: 201711386742.2
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN109944910A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 羅燦
• 申請（專利權）人: 羅燦
• 主分類號: F16H3/64
• 分類號: F16H3/64;F16H57/023
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明星連接非嵌套可變連接行星排變速器，包括傳動機械、控制系統、潤滑系統、安裝支撐與保護系統等，含兩排或多排行星排，其行星排間連接為星連接，是二自由度決定系統行星排結構。其輸入、輸出、鎖止可變連接為非嵌套可變連接。通過選擇行星排數量、選擇行星排種類順序、選擇行星排特性參數、設置非嵌套可變連接，可形成豐富的變速器各檔位傳動路徑及檔位傳動比，通過控制系統操作控制構件就可以控制檔位，根據輸入輸出鎖止連接設置的不同，本發明變速器可以有完全版與省略版，本發明可作為二關系方變速器、多關系方變速器或作為傳動機械中的局部。

技術領域

本發明涉及一種機械變速器，具體為利用星連接作為行星排間連接、利用非嵌套可變連接作為輸入輸出鎖止可變連接的多檔位的行星排變速器。

背景技術

為了大范圍靈活地改變動力系統的轉矩和轉速，很多動力機械都配置了機械變速器，其中含行星排變速器等。新近發明的解放可變連接行星排變速器是檔位數較多的行星排變速器，但其控制構件數量較多且結構復雜。我們需要檔位數豐富、控制構件較少且結構簡單的行星排變速器。

發明內容

為了實現行星排變速器檔位數豐富、控制構件較少且結構簡單的目的，本發明提出一種行星排間連接是星連接、輸入輸出鎖止可變連接是非嵌套可變連接的行星排變速器。

本發明星連接非嵌套可變連接行星排變速器，包括兩排或多排行星排組成的行星齒輪傳動機械，控制系統，潤滑系統，安裝支撐與保護系統等，傳動機械由多排行星排組成，包括行星排數量、行星排種類順序、行星排構造、行星排間連接、輸入輸出鎖止連接等。

行星排由兩個中心輪(太陽輪或內齒圈)與帶行星輪的行星架三個部件組成，三個部件的嚙合排列關系決定行星排種類。現有行星排按行星架上行星輪層級數量可分為單層星行星排、雙層星行星排、三層星行星排。行星排的特性參數、太星特性參數、圈星特性參數及相應的運動特性方程、太星運動方程、圈星運動方程定義如下：設Zt為太陽輪齒數，Zq為內齒圈齒數，Nt為太陽輪轉速,Nq為內齒圈轉速,Nj行星架轉速，定義特性參數a＝Zq/Zt,單層星行星排的運動特性方程為：Nt+a*Nq-(1+a)*Nj＝0；雙層星行星排的運動特性方程為：Nt-a*Nq-(1-a)*Nj＝0；三層星行星排的運動方程為：Nt+a*Nq-(1+a)*Nj＝0，與單層星行星排的運動方程相同。設Zx為參與星連接結構的某層行星輪的齒數，Nx為該層行星輪轉速，定義太陽輪齒數與該層行星輪齒數比為太星參數b＝Zt/Zx,定義內齒圈齒數與該層行星輪齒數比為圈星參數c＝Zq/Zx。單層星行星排的行星輪、太陽輪、行星架、內齒圈的運動除服從其運動特性方程外，還服從其太星運動方程Nxd+b*Nt-(1+b)*Nj＝0與圈星運動方程Nxd-c*Nq-(1-c)*Nj＝0。雙層星行星排的外層行星輪、太陽輪、行星架、內齒圈的運動除服從其運動特性方程外，還服從其太星運動方程Nxw-b*Nt-(1-b)*Nj＝0與圈星運動方程Nxw-c*Nq-(1-c)*Nj＝0；雙層星行星排的內層行星輪、太陽輪、行星架、內齒圈的運動除服從其運動特性方程外，還服從其太星運動方程Nxn+b*Nt-(1+b)*Nj＝0與圈星運動方程Nxn+c*Nq-(1+c)*Nj＝0。三層星行星排的一層行星輪及三層行星輪、太陽輪、行星架、內齒圈的運動除服從其運動特性方程外，還服從其太星運動方程Nx+b*Nt-(1+b)*Nj＝0與圈星運動方程Nx-c*Nq-(1-c)*Nj＝0，與單層星行星排的情況相同，各運動方程也相同，只是各特性參數取值范圍不一樣；三層星行星排的二層行星輪、太陽輪、行星架、內齒圈的運動除服從其運動方程外，還服從其太星運動方程Nxe-b*Nt-(1-b)*Nj＝0與圈星運動方程Nxe+c*Nq-(1+c)*Nj＝0。多排行星排可以組成行星排結構，其運動規律服從其行星排結構方程。行星排結構中的一個部件或幾個部件連接并擁有一個確定的轉速，形成一個旋轉構件，每一個旋轉構件具有一個轉速。傳統觀點認為，多排行星排組成的行星排結構的自由度，等于行星排結構中所有旋轉構件數減去行星排數，即：行星排結構自由度＝旋轉構件數-行星排數。本發明提出，二自由度決定系統的行星排結構就是其中兩個旋轉構件的轉速確定后，所有旋轉構件的轉速被決定。二自由度決定系統的行星排結構，其行星排結構方程簡化后是具有三個獨立轉速項的等式，其普遍形式為：+d*N1+e*N2+f*N3＝0，其中N1、N2、N3分別為行星排結構中不特定的兩個轉速確定的旋轉構件以及它們決定的第三個旋轉構件的轉速項，d、e、f分別為三個獨立轉速項的絕對值系數，可以是數值或代數式，各獨立轉速項絕對值系數前的各符號分別可以是正是負?！安惶囟ā敝感行桥沤Y構的任意旋轉構件的轉速都可以有相應的各絕對值系數與各符號來形成等式。多排行星排結構可以具有多個行星排結構方程。在本發明變速器中，各行星排間連接是星連接。星連接即在行星排間連接中，把一排行星排的某一層行星輪與其他行星排的某一層行星輪軸心對齊相連接，這樣的連接必然使參與連接的各某一層行星輪擁有相同的轉速，參與連接的各個行星架擁有另一相同的轉速。這樣的行星排間連接，我們稱為行星排的星連接。在星連接行星排結構的原理示意圖中，一般把行星輪軸心畫作行星架，這是因為行星輪軸心的公轉速度與行星輪軸承是一致的，這樣的原理示意圖畫法更簡潔。在實際的行星排中，行星架多數是與行星輪軸承一體，不與行星輪軸心一體。兩排或多排行星排以星連接作為行星排間連接的行星排結構都是二自由度決定系統行星排結構。