CN104455228A - 变矩行星轮传动*** - Google Patents
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Abstract
变矩行星轮传动***,包括没有行星架的输入行星轮系和输出行星轮系,输入轮系的行星轮一方面与定轴太阳轮内啮合,另一方面与输出轮系中的行星轮外啮合;采用行星轮作为主导执行构件,选择公转时空间上相对恒定的力输入点,增加行星轮半径,增加主动力臂,加大输入转矩,提高了传动效率,节省了输入力。结构新颖、简单合理、传动性能稳定可靠,可广泛应用于各种动力机器的机械传动中。
Description
技术领域:本发明涉及一种行星轮传动***,具体是一种改变转矩,提高传动效率的行星轮传动***。
背景技术:目前,公知的行星轮系传动只是用作变速、转向、分路、力的合成与分解等,行星轮不作为主导传动构件,特点优势未能发挥利用;行星轮由行星架支持,增添了传动构件,加大了原材料制造成本和动力传动成本;转矩不能改变,不能提高传动效率。
发明内容:为了改变技术现状,本发明提供一种由两个或两个以上行星轮系构成,行星轮作为主导传动构件并直接安装在动轮太阳轮上,节省行星架,在输入力方向选择力的输入点,加大行星轮半径,增加主动力臂,提高输入转矩的变矩行星轮传动***。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是:变矩行星轮传动***,包括变量行星2、动轴太阳轮1、定轴太阳轮5构成的输入行星轮系和定量行星轮3、动轴太阳轮4构成的输出行星轮系,两个轮系安装在同一个重合的几何中心轴上组成传动***。输出轮系中的变量行星轮2没有行星架直接安装在动轴太阳轮1上并分别与定轴太阳轮5、定量行星轮3内、外啮合,定量行星轮3也没有行星架直接安装在动轴太阳轮4上并与输入轮系的变量行星轮2外啮合,动轴太阳轮1和动轴太阳轮4分别为原始输入轮和终端输出轮,变量行星轮2增加半径,动轴太阳轮1、定量行星轮3不变,定量行星轮3也不改变,定轴太阳轮5和动轴太阳轮4半径同时加大动轴太阳轮4的主动力臂加大,实现了加大主动转臂,提高传动效率目的。
半径变量行星轮2与定量行星轮3的啮合点7称受力点,受力点7在变量行星轮2的输入力的作用方向选择且受力点7到变量行星轮2与定轴太阳轮5啮合点10的直线距离小于变量行星轮2的半径。变量行星轮2的半径大小要根据***工作空间大小确定,变量行星轮2增加时,输入轮系规律转矩M=F.L中定量输入力F和转臂L即动轴太阳轮1圆心到变量行星轮安装点8距离不变,规律转矩不变,变量行星轮2半径增加一倍且小于动轴太阳轮1的半径时,动轴太阳轮4半径增加7.57%。
本发明有益效果是:形式新颖,结构简单合理,传动性能稳定可靠,试验证明;在输入、输出线速比相等的情况下,实现了输入转矩的增加,提高传效率,节省输入力的目的。
附图说明:下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的主视图。
图2是图1的左视图。
图3是变量行星轮加大主视图。
图1中,1.输入轮系动轴太阳轮,2.变量系行星轮,3.定量行星轮,4.输出轮系动轴太阳轮,5.输入轮系定轴太阳轮(齿圈),6.重合的几何轴线,7.行星轮2和行星轮3的啮合点,8.行星轮(2)安装点,9.行星轮(3)安装点。10.变量行星轮2与定轴太阳轮(齿圈)5啮合点。
具体实施方式:
在图1所示的实施例中,变量行星轮2、动轴太阳轮1、定轴太阳轮5为输入轮系,定量行星轮3和动轴太阳轮4为输出轮系。变量行星轮2没有行星架直接安装在动轴太阳轮1上且与定轴太阳轮5、定量行星轮3内、外啮合。定轮行星轮3也没有行星架直接安装在动轴太阳轮4上并与变量行星轮2外啮合。动轴太阳轮1为初始输入轮与动力机对接,动轮太阳轮4为终端输出轮与工作机对接,动轮太阳轮1顺针带动变量行星2,利用变量行星轮2公转特性滚驱定量行星轮3、带动动轴太阳轮4顺针转动。为了保证变量行星轮2一方面与定轴太阳轮5内啮合,另一方面与定量行星轮3外啮合,增加齿厚,加宽部分与定量行星轮3外啮合。两个行星轮啮合点7称为受力点,受力点7要在变量行星轮2的动轴太阳轮1的作用力方向选择,受力点7、啮合点.10与变量行星轮2圆心夹角45°,也就是受力点7到啮合点10的直线距离要小于变量行星轮2的半径。
图2所示的具体实施例中,左视变量行星轮3、定量行星轮2的啮合是重叠的,但图中无法显示。
图3所示的具体实施例中,加大变量行星轮2半径,动轴太阳轮1没有变化,也就是圆心到变量行星轮2圆心的距离没有改变,输入行星轮系规律转矩W=F.L中定量原始输入力F和转臂L都没有改变,啮合点7、啮合点10与变量行星轮2圆心夹角仍然是45°,受力结构也没有改变,但是定轴太阳轮5和动轴太阳轮4半径却同时增加。在变量行星轮2圆心8、定量行星轮3圆心9和动轮太阳轮4圆心三点连线构成的斜三角形中,变量行星轮的角是135°,据斜三角形原理,一边定量,一边量变,另一边肯定也量变,试验证明;当变量行星轮2半径增加一倍且等于动轮太阳轮1半径时,动轴太阳轮4的半径增加7.57%。变量行星轮2半径增加,自转速度变慢,但公转速度没有改变,受滚驱的动轴太阳轮4的转速也没有改变,因此变量行星轮2增加,轮系转矩也随之加大。变量行星轮2半径改变要根据轮系***的工作空间决定,比如;机器人、钟表等微传动相对要小;火车、轮船、工程机械等相对要大。
为了转动平稳和降低齿损,变量行星轮2、定量行星轮3可以是几个均匀分布在动轴太阳轮上,由于传动结构相同,本说明书附图中没有标出。
Claims (3)
1.变矩行星轮传动***,包括变量行星(2)、动轴太阳轮(1)、定轴太阳轮(5)构成的输入行星轮系和定量行星轮(3)、动轴太阳轮(4)构成的输出行星轮系组成的多行星轮传动***,其特征是:两个轮系安装在同一个重合的几何中心轴上变量行星轮(2)没有行星架直接安装在动轴太阳轮(1)上并分别与定轴太阳轮(5)、定量行星轮(3)内、外啮合,定量行星轮(3)也没有行星架直接安装在动轴太阳轮(4)上与变量行星轮(2)外啮合,动轴太阳轮(1)和动轴太阳轮(4)分别为原始输入轮和终端输出轮,变量行星轮(2)半径增加,动轴太阳轮(1)、定量行星轮(3)定量行星轮(3)不变,定轴太阳轮(5)和动轴太阳轮(4)半径同时增加,实现了加大主动转臂,提高输入转矩目的。
2.根据权利要求1所述的变矩行星轮传动***,其特征是:变量行星轮(2)与定量行星轮(3)的啮合点(7)称受力点,受力点(7)在输入力的作用方向选择且到变量行星轮(2)与定轴太阳轮(5)啮合点(10)的直线距离小于变量行星轮(2)半径。
3.根据权利要求1、2所述的变矩行星轮传动***,其特征是:所述的变量行星轮(2)的大小要根据***工作空间大小确定,变量行星轮(2)增加时,输入轮系规律转矩M=F.L中定量输入力F和转臂L即动轴太阳轮(1)圆心到变量行星轮(2)安装点(8)距离不变,规律转矩不变,变量行星轮(2)半径增加一倍且等于动轴太阳轮(1)半径、变量行星轮夹角等于135°时,动轴太阳轮(5)半径增加7.57%,主动转矩增加7.57%。
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