[發(fā)明專利]雙軸輸入行星齒輪差速減速系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810248938.3
• 申請日: 2018-03-25
• 公開（公告）號: CN108488328A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙曉東
• 申請（專利權(quán)）人: 大連碧藍節(jié)能環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: F16H1/36
• 分類號: F16H1/36
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1.一種雙軸輸入行星齒輪差速減速系統(tǒng)，其特征在于所述減速系統(tǒng)包括雙軸輸入行星齒輪差速減速器、控制器一、控制器二、電動機一、電動機二；雙軸輸入行星齒輪差速減速器包括機座部件、行星齒輪差速部件；機座部件包括機座一(1)、機座二(2)、軸套一(15)、軸套三(12)、軸套四(9)、軸套五(4)；行星齒輪差速部件包括轉(zhuǎn)軸部件、行星齒輪部件、雙齒齒圈(6)、輸入齒輪部件；轉(zhuǎn)軸部件包括轉(zhuǎn)軸一(16)、太陽齒輪(13)、鍵條一(14)；行星齒輪部件包括行星支架(5)、軸套二(3)和若干個行星軸(18)、定位板一(17)、行星齒輪(19)、定位板二(20)；雙齒齒圈(6)呈環(huán)形，雙齒齒圈(6)徑向內(nèi)側(cè)均布若干個齒圈內(nèi)齒(29)，雙齒齒圈(6)徑向外側(cè)均布若干個齒圈外齒(28)；輸入齒輪部件包括轉(zhuǎn)軸二(8)、輸入齒輪(10)、鍵條二(11)、定位銷(7)；行星齒輪差速部件安裝在機座部件徑向內(nèi)側(cè)；

所述減速系統(tǒng)運行時，控制器一控制電動機一旋轉(zhuǎn)，控制器一能夠調(diào)節(jié)電動機一旋轉(zhuǎn)速度；控制器二控制電動機二旋轉(zhuǎn)，控制器二能夠調(diào)節(jié)電動機二旋轉(zhuǎn)速度；電動機一與電動機二旋轉(zhuǎn)方向相同；電動機一通過轉(zhuǎn)軸部件的太陽齒輪(13)驅(qū)動行星齒輪部件的行星齒輪(19)旋轉(zhuǎn)，電動機二通過輸入齒輪部件的輸入齒輪(10)驅(qū)動雙齒齒圈(6)旋轉(zhuǎn)，雙齒齒圈(6)的齒圈內(nèi)齒(29)分度圓位置旋轉(zhuǎn)的線速度與太陽齒輪(13)分度圓位置旋轉(zhuǎn)的線速度不相同時，行星齒輪(19)在圍繞行星齒輪軸線(50)自轉(zhuǎn)的同時，行星齒輪(19)還會圍繞行星支架軸線(51)公轉(zhuǎn)，行星齒輪(19)驅(qū)動行星支架(5)低轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)；

軸套一(15)、軸套二(3)、軸套三(12)、軸套四(9)、軸套五(4)呈圓筒形；

機座一(1)呈一端封閉的圓筒形；機座一(1)封閉一端軸向內(nèi)側(cè)端面有呈圓筒形的軸套凸臺一(27)和軸套凸臺三(26)，軸套凸臺一(27)和軸套凸臺三(26)中間是通孔，軸套一(15)安裝在軸套凸臺一(27)中，軸套三(12)安裝在軸套凸臺三(26)中，機座一(1)未封閉一端徑向外側(cè)是機座法蘭一，機座法蘭一徑向外側(cè)均布若干個螺栓孔；

機座二(2)呈一端封閉的圓筒形；機座二(2)封閉一端軸向內(nèi)側(cè)端面有呈圓筒形的軸套凸臺四(25)和軸套凸臺五(24)，軸套凸臺五(24)中間是通孔，軸套四(9)安裝在軸套凸臺四(25)中，軸套五(4)安裝在軸套凸臺五(24)中，機座二(2)未封閉一端徑向外側(cè)是機座法蘭二，機座法蘭二徑向外側(cè)均布若干個螺栓孔；

機座部件在裝配時，通過螺栓把機座一(1)的機座法蘭一與機座二(2)的機座法蘭二安裝在一起，在機座一(1)與機座二(2)徑向內(nèi)側(cè)形成機座內(nèi)腔；

行星齒輪(19)是外齒輪，行星齒輪(19)中間是光滑的齒輪軸孔(23)；太陽齒輪(13)是外齒輪，太陽齒輪(13)中間的齒輪聯(lián)接孔一(21)有齒輪鍵槽；輸入齒輪(10)是外齒輪，輸入齒輪(10)中間的齒輪聯(lián)接孔二(22)有齒輪鍵槽，輸入齒輪(10)的齒輪輪轂上有定位銷孔(52)；定位銷(7)呈圓柱形；定位板一(17)、定位板二(20)呈環(huán)形；

行星支架(5)徑向外側(cè)中間是圓盤形的支架盤(49)，支架盤(49)一端是圓柱形的軸段五(43)，另一端是圓筒形的軸套凸臺二(46)，軸套凸臺二(46)中間是軸套安裝孔二(45)，軸套二(3)安裝在軸套安裝孔二(45)中；行星支架(5)的軸套凸臺二(46)周圍均布若干個圓筒形的固定凸臺(48)，固定凸臺(48)中間是固定軸孔(47)；軸段五(43)靠近支架盤(49)一端是軸頸五(44)；行星支架軸線(51)與軸套安裝孔二(45)的軸線重合，行星齒輪部件裝配后，行星齒輪軸線(50)與固定軸孔(47)的軸線重合；

行星軸(18)呈圓柱形，行星軸(18)一端有軸肩，行星齒輪部件裝配后，行星軸(18)另一端安裝固定在行星支架(5)的固定軸孔(47)中；行星軸(18)有軸肩的一端向另一端依次安裝有定位板一(17)、行星齒輪(19)、定位板二(20)，定位板一(17)、行星齒輪(19)、定位板二(20)能夠圍繞行星軸(18)的軸線旋轉(zhuǎn)；行星齒輪軸線(50)與行星軸(18)的軸線重合；

轉(zhuǎn)軸一(16)呈圓柱形，轉(zhuǎn)軸一(16)徑向外側(cè)中間是定位軸肩一(33)，定位軸肩一(33)兩端分別是軸段一(35)、軸段二(31)，軸段一(35)靠近定位軸肩一(33)一端是軸頸一(34)，軸段二(31)徑向外表面有鍵槽一(32)，軸段二(31)軸向外側(cè)一端是軸頸二(30)；

轉(zhuǎn)軸部件在裝配時，把鍵條一(14)安裝在轉(zhuǎn)軸一(16)的鍵槽一(32)中，把太陽齒輪(13)安裝在轉(zhuǎn)軸一(16)的軸段二(31)上，把鍵條一(14)安裝在太陽齒輪(13)的齒輪鍵槽中；

轉(zhuǎn)軸二(8)呈圓柱形，轉(zhuǎn)軸二(8)徑向外側(cè)中間是定位軸肩二(40)，定位軸肩二(40)兩端分別是軸段三(42)、軸段四(38)，軸段三(42)靠近定位軸肩二(40)一端是軸頸三(41)，軸段四(38)徑向外表面有鍵槽二(39)和銷孔一(36)，軸段四(38)軸向外側(cè)一端是軸頸四(37)；

輸入齒輪部件在裝配時，把鍵條二(11)安裝在轉(zhuǎn)軸二(8)的鍵槽二(39)中，把輸入齒輪(10)安裝在轉(zhuǎn)軸二(8)的軸段四(38)上，把鍵條二(11)安裝在輸入齒輪(10)的齒輪鍵槽中，把定位銷(7)一端安裝在輸入齒輪(10)的定位銷孔(52)中，把定位銷(7)另一端安裝在轉(zhuǎn)軸二(8)的銷孔一(36)中；

雙軸輸入行星齒輪差速減速器在裝配時，把行星齒輪差速部件安裝在機座部件的機座內(nèi)腔；把轉(zhuǎn)軸部件的轉(zhuǎn)軸一(16)的軸頸一(34)安裝在機座部件的軸套一(15)中，使轉(zhuǎn)軸一(16)的軸段一(35)外側(cè)一端穿過軸套凸臺一(27)中間的通孔位于機座一(1)軸向外側(cè)；把轉(zhuǎn)軸一(16)的軸頸二(30)安裝在行星齒輪部件的軸套二(3)中，使轉(zhuǎn)軸部件的太陽齒輪(13)與行星齒輪部件的若干個行星齒輪(19)相互嚙合；把雙齒齒圈(6)安裝在行星齒輪(19)徑向外側(cè)，使雙齒齒圈(6)的齒圈內(nèi)齒(29)與若干個行星齒輪(19)相互嚙合；雙齒齒圈(6)兩個端面分別與定位板一(17)和定位板二(20)端面相互接觸，定位板一(17)和定位板二(20)限制雙齒齒圈(6)軸向移動；把行星齒輪部件的行星支架(5)的軸頸五(44)安裝在機座部件的軸套五(4)中，使行星支架(5)的軸段五(43)外側(cè)一端穿過軸套凸臺五(24)中間的通孔位于機座二(2)軸向外側(cè)；

把輸入齒輪部件的轉(zhuǎn)軸二(8)的軸頸三(41)安裝在機座部件的軸套三(12)中，使轉(zhuǎn)軸二(8)的軸段三(42)外側(cè)一端穿過軸套凸臺三(26)中間的通孔位于機座一(1)軸向外側(cè)；把轉(zhuǎn)軸二(8)的軸頸四(37)安裝在機座部件的軸套四(9)中，使輸入齒輪部件的輸入齒輪(10)與雙齒齒圈(6)的齒圈外齒(28)相互嚙合；

行星齒輪差速部件中，行星齒輪部件、雙齒齒圈(6)、太陽齒輪(13)組成行星齒輪差速減速器；行星齒輪差速減速器沒有固定件，行星齒輪差速減速器有兩個主動件，主動件一是雙齒齒圈(6)，主動件二是太陽齒輪(13)，從動件是行星齒輪部件的行星支架(5)；行星齒輪差速減速器做減速傳動；太陽齒輪(13)分度圓位置旋轉(zhuǎn)的線速度等于雙齒齒圈(6)的齒圈內(nèi)齒(29)分度圓位置旋轉(zhuǎn)的線速度時，行星支架(5)不旋轉(zhuǎn)；太陽齒輪(13)分度圓位置旋轉(zhuǎn)的線速度大于雙齒齒圈(6)的齒圈內(nèi)齒(29)分度圓位置旋轉(zhuǎn)的線速度時，行星支架旋轉(zhuǎn)方向(53)與太陽齒輪旋轉(zhuǎn)方向(61)相同；太陽齒輪(13)分度圓位置旋轉(zhuǎn)的線速度小于雙齒齒圈(6)的齒圈內(nèi)齒(29)分度圓位置旋轉(zhuǎn)的線速度時，行星支架旋轉(zhuǎn)方向(53)與太陽齒輪旋轉(zhuǎn)方向(61)相反；

雙軸輸入行星齒輪差速減速器的輸出軸是行星齒輪部件的行星支架(5)的軸段五(43)；行星支架(5)的軸段五(43)輸出轉(zhuǎn)速是太陽齒輪(13)的轉(zhuǎn)速與雙齒齒圈(6)的轉(zhuǎn)速之差作用在行星齒輪(19)上，驅(qū)動行星支架(5)的轉(zhuǎn)速；雙軸輸入行星齒輪差速減速器的輸入軸一是轉(zhuǎn)軸部件的轉(zhuǎn)軸一(16)的軸段一(35)，轉(zhuǎn)軸一(16)的軸段一(35)的輸入轉(zhuǎn)速就是電動機一的轉(zhuǎn)速；雙軸輸入行星齒輪差速減速器的輸入軸二是輸入齒輪部件的轉(zhuǎn)軸二(8)的軸段三(42)，轉(zhuǎn)軸二(8)的軸段三(42)的輸入轉(zhuǎn)速就是電動機二的轉(zhuǎn)速；

所述減速系統(tǒng)中，電動機一的輸出軸與轉(zhuǎn)軸部件的轉(zhuǎn)軸一(16)的軸段一(35)外側(cè)一端連接在一起，電動機二的輸出軸與輸入齒輪部件的轉(zhuǎn)軸二(8)的軸段三(42)外側(cè)一端連接在一起；

所述減速系統(tǒng)運行過程是：

所述減速系統(tǒng)啟動時，控制器一控制電動機一低轉(zhuǎn)速啟動，并且逐漸提高電動機一轉(zhuǎn)速，與此同時，控制器二控制電動機二低轉(zhuǎn)速啟動，并且逐漸提高電動機二轉(zhuǎn)速，電動機一與電動機二旋轉(zhuǎn)方向相同；

電動機二通過輸入齒輪部件的輸入齒輪(10)驅(qū)動雙齒齒圈(6)旋轉(zhuǎn)，雙齒齒圈(6)旋轉(zhuǎn)方向與電動機二旋轉(zhuǎn)方向相反，雙齒齒圈(6)驅(qū)動行星齒輪(19)按照行星齒輪旋轉(zhuǎn)方向(59)旋轉(zhuǎn)；電動機一通過轉(zhuǎn)軸部件的太陽齒輪(13)驅(qū)動行星齒輪部件的行星齒輪(19)按照行星齒輪旋轉(zhuǎn)方向(59)旋轉(zhuǎn)；太陽齒輪旋轉(zhuǎn)方向(61)與電動機一旋轉(zhuǎn)方向相同；

若太陽齒輪(13)分度圓位置旋轉(zhuǎn)的線速度等于雙齒齒圈(6)的齒圈內(nèi)齒(29)分度圓位置旋轉(zhuǎn)的線速度時，太陽齒輪(13)驅(qū)動行星齒輪(19)旋轉(zhuǎn)的線速度等于雙齒齒圈(6)驅(qū)動行星齒輪(19)旋轉(zhuǎn)的線速度，行星齒輪(19)圍繞行星齒輪軸線(50)自轉(zhuǎn)，行星齒輪軸線(50)處于靜止狀態(tài)，則行星支架(5)的輸出轉(zhuǎn)速等于零；

若太陽齒輪(13)分度圓位置旋轉(zhuǎn)的線速度大于雙齒齒圈(6)的齒圈內(nèi)齒(29)分度圓位置旋轉(zhuǎn)的線速度時，太陽齒輪(13)驅(qū)動行星齒輪(19)圍繞行星齒輪軸線(50)自轉(zhuǎn)的線速度大于雙齒齒圈(6)驅(qū)動行星齒輪(19)圍繞行星齒輪軸線(50)自轉(zhuǎn)的線速度，為了抵消該速度差，則行星齒輪(19)圍繞行星支架軸線(51)公轉(zhuǎn)，并且，行星支架旋轉(zhuǎn)方向(53)與太陽齒輪旋轉(zhuǎn)方向(61)相同；行星支架(5)輸出與電動機一旋轉(zhuǎn)方向相同的低轉(zhuǎn)速；

若太陽齒輪(13)分度圓位置旋轉(zhuǎn)的線速度小于雙齒齒圈(6)的齒圈內(nèi)齒(29)分度圓位置旋轉(zhuǎn)的線速度時，太陽齒輪(13)驅(qū)動行星齒輪(19)圍繞行星齒輪軸線(50)自轉(zhuǎn)的線速度小于雙齒齒圈(6)驅(qū)動行星齒輪(19)圍繞行星齒輪軸線(50)自轉(zhuǎn)的線速度，為了抵消該速度差，則行星齒輪(19)圍繞行星支架軸線(51)公轉(zhuǎn)，并且，行星支架旋轉(zhuǎn)方向(53)與太陽齒輪旋轉(zhuǎn)方向(61)相反；行星支架(5)輸出與電動機一旋轉(zhuǎn)方向相反的低轉(zhuǎn)速；

所述減速系統(tǒng)需要滿足恒功率負載裝置控制要求時的運行過程是：

所述減速系統(tǒng)啟動，控制器一控制電動機一低轉(zhuǎn)速啟動，與此同時，控制器二控制電動機二低轉(zhuǎn)速啟動，并且使電動機一、電動機二轉(zhuǎn)速之差為零；

若負載裝置需要低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩驅(qū)動時，所述減速系統(tǒng)進入恒功率負載運行模式一；所述減速系統(tǒng)啟動之后，由控制器一提高電動機一輸出轉(zhuǎn)速，由控制器二提高電動機二輸出轉(zhuǎn)速，即同時提高電動機一、電動機二輸出功率，并且使電動機一、電動機二轉(zhuǎn)速之差由零提高至控制要求的低轉(zhuǎn)速，該轉(zhuǎn)速之差作用在雙軸輸入行星齒輪差速減速器中，使其輸出低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩動力驅(qū)動恒功率負載裝置；

若負載裝置需要高轉(zhuǎn)速小轉(zhuǎn)矩驅(qū)動時，所述減速系統(tǒng)進入恒功率負載運行模式二；所述減速系統(tǒng)在上述恒功率負載運行模式一的狀態(tài)下，由控制器一降低電動機一輸出轉(zhuǎn)速，或者，由控制器二降低電動機二輸出轉(zhuǎn)速，即維持一個電動機輸出轉(zhuǎn)速不變，與此同時，降低另一個電動機輸出轉(zhuǎn)速，在降低該電動機的輸出功率的同時，使電動機一、電動機二轉(zhuǎn)速之差由低轉(zhuǎn)速提高至控制要求的高轉(zhuǎn)速，該轉(zhuǎn)速之差作用在雙軸輸入行星齒輪差速減速器中，使其輸出高轉(zhuǎn)速小轉(zhuǎn)矩動力驅(qū)動恒功率負載裝置；

所述減速系統(tǒng)停止時，所述減速系統(tǒng)在恒功率負載運行模式一或者恒功率負載運行模式二的狀態(tài)下，由控制器一或者控制器二降低轉(zhuǎn)速高的那個電動機輸出轉(zhuǎn)速，使電動機一、電動機二轉(zhuǎn)速之差為零，再同時降低電動機一、電動機二輸出轉(zhuǎn)速至零，所述減速系統(tǒng)停止運行。