[發明專利]一種無齒圈行星輪變速系統及變速方法

有效

• 申請號: 201810022164.2
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108223722B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 楊富春;王亞飛
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: F16H3/66
• 分類號: F16H3/66
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本發明公開了一種無齒圈行星輪變速系統及變速方法，包括輸入軸，在所述的輸入軸上安裝有輸入端行星架以及多個太陽輪，每個太陽輪與一個行星輪嚙合，多個行星輪的中心在同一條直線上連接同一個行星輪轉軸I，行星輪轉軸I與輸出端行星架相連，輸入端行星架連接行星輪轉軸II，行星輪轉軸II與所述的多個行星輪偏心連接；多個太陽輪通過同步器和撥桿控制其與輸入軸的連接。通過無齒圈行星齒輪的兩個行星架的作用，取代了外齒圈的功能，實現了無齒圈的行星輪運動，提高了運動精度，避免了齒圈產生的誤差。

技術領域

本發明涉及的是一種無齒圈行星輪變速系統及變速方法。

背景技術

變速器是用來改變來自輸入端的轉速和轉矩的機構，它能改變輸出軸和輸入軸傳動比。傳統變速器通常采用齒輪傳動，普通齒輪傳動在承載能力、輸出扭矩、輸出效率、可靠性等方面均有一定的不足，因此有很大的改進空間。

在各種提高齒輪傳動工作效率的方法中，行星齒輪被廣泛應用，尤其是在工程機械、礦山行業、起重運輸行業等行業。行星齒輪傳動相比于普通齒輪傳動具有一些突出的優點，例如結構緊湊，體積小，承載能力高，能實現大傳動比的運動，傳動效率高等。利用這些優點，行星輪替代普通齒輪可以有效改良變速箱性能。行星齒輪通常采用了2K-H行星傳動技術，最典型的組成包括了太陽輪、行星輪、齒圈、行星架等幾個主要結構。在這種結構中，齒圈是一個內齒輪，起到與內齒輪嚙合的作用。但是，齒圈的誤差是造成行星輪誤差的一個重要因素，為了保證行星齒輪運行的精確度，通常要求內齒圈有較高的加工精度，增加了生產加工的難度。

發明內容

本發明為克服上述變速器和行星齒輪的不足，提出一種無齒圈行星輪變速系統及利用該變速系統進行變速的方法，對行星齒輪的發展和行星變速系統的開發具有重要的意義。

為達到上述目的，本發明采取如下技術方案：

一種無齒圈行星輪變速系統，包括輸入軸，在所述的輸入軸上安裝有輸入端行星架以及多個太陽輪，每個太陽輪與多個均布的行星輪嚙合且形成一組，位于不同組且在同一個方向上的多個行星輪的中心在同一條直線上連接同一個行星輪轉軸I，所述行星輪轉軸I與輸出端行星架相連，所述的輸入端行星架連接行星輪轉軸II，所述的行星輪轉軸II與位于不同組且在同一個方向上的多個行星輪偏心連接，所述的多個太陽輪之間通過同步器和撥桿控制其與輸入軸的連接，進而實現不同速度的輸出。

進一步的，多個太陽輪與多個行星輪之間形成了不同的傳動比。

進一步的，所述輸入軸的一端通過軸承安裝在機架上，輸入軸的另一端通過軸承安裝在輸出端行星架上。

進一步的，所述的輸出端行星架的輸出軸端也通過軸承安裝在機架上。

進一步的，在每兩個太陽輪之間安裝有兩個同步器和一個撥桿，所述撥桿位于兩個同步器之間，通過撥桿控制兩個同步器來實現兩個太陽輪與輸入軸連接關系的控制。

進一步的，本發明能夠實現四個不同的傳動比輸出，變速部分的控制是通過撥桿和同步器實現的。

進一步的，本發明中每組太陽輪與行星輪的中心距相同。

進一步的，所述的多個行星輪在圓周方向上均布。

進一步的，一個太陽輪與三個行星輪組成一組，多組太陽輪與行星輪的中心距相同。

進一步的，所述變速系統實現四個不同的傳動比輸出。

進一步的，每組太陽輪與行星輪的齒數比依次為1:2、4:5、1:1、2:1。

本發明利用上述無齒圈行星輪變速系統進行變速的方法，如下：

零擋：變速器處于零擋狀態時，撥桿I和II均處在中間位置不進行工作，所以太陽輪不與輸入軸連接，導致輸入軸發生空轉，輸出端行星架的輸出轉速為0；