CN106246835B - 一种同轴线行星传动多档变速机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种同轴线行星传动多档变速机构，它具有一个输入端，一个输出端，输入轴输入动力，齿圈输出，所述包括输入轴、离合器、太阳轮、行星轮、行星架、齿圈，行星轮设置在行星架上，太阳轮通过行星轮与齿圈连接，该行星换挡机构的每一个档位可以是一级行星传动，也可以是二级封闭式行星传动或三级封闭式行星传动或四级封闭式行星传动或五级封闭式行星传动…或N级封闭式行星传动，也可以是不同类型行星传动的组合，以实现该档位更大的传动比，相比现有的非同轴换挡机构，占用空间小，传动比范围大。
Description
技术领域
本发明涉及减速器领域，具体讲是一种同轴线行星传动多档变速机构。
背景技术
行星传动具有重量轻、体积小、传动比大及效率高等优点，被广泛地应用于机器人、飞机、坦克、汽车、工程机械、火炮仪器和仪表等各个方面。但同轴线的多级行星传动中，行星机构的换挡，即实现同轴线行星传动多档变速，一直是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种同轴线行星传动多档变速机构，该机构不仅能够实现同轴线行星传动的多档变速，而且能够实现不同档位传动比相差悬殊的不同传动，如：第一档的传动比为2.8，第二档的传动比为：i=133-1=2196或更大，而换挡机构的径向尺寸不用加大。
为实现上述发明目的，本发明所采取的技术方案为：
一种同轴线行星传动多档变速机构，它具有一个输入端，一个输出端，它包括输入轴、离合器、输出轴以及由太阳轮、行星轮、行星架、齿圈组成的行星传动机构，离合器为多个，对应多个档位，每档离合器与单独的行星传动机构连接，多个行星传动机构的太阳轮、输入轴、输出轴设置在同一轴线上，输入轴通过离合器与不同档位行星传动机构的太阳轮连接，行星传动机构的末级行星架通过末级行星轮与齿圈连接，末级行星架固定，齿圈与输出轴连接。
所述的行星传动机构为一级行星传动或者是二级封闭式行星传动或者是多级封闭式行星传动，如每档对应同级的行星传动或者是不同级的行星传动的组合形式。
当某档位离合器与一级行星传动构连接时，一级行星架即为末级行星架，输入轴与该档位离合器连接，该档位离合器与太阳轮连接，太阳轮与行星轮啮合连接，行星轮设置在末级行星架上并与之连接，末级行星架与齿圈啮合连接，末级行星架固定，齿圈与输出轴连接。
各个行星传动机构的太阳轮同轴套接在一起，相互之间不影响。
当某档位与二级封闭式行星传动机构连接时，输入轴与该档位离合器连接，该档位离合器与一级太阳轮连接，一级太阳轮与一级行星轮啮合，一级行星轮与一级齿圈啮合，一级行星轮与一级行星架连接，一级行星架与二级太阳轮连接，二级太阳轮与二级行星轮啮合，二级行星轮与二级齿圈啮合，二级行星轮与二级行星架连接，二级行星架固定，此时二级行星架即为末级行星架；
当某档位与N级封闭式行星传动机构连接时，输入轴与该档位离合器连接，该档位离合器与一级太阳轮连接，一级太阳轮与一级行星轮啮合，一级行星轮与一级齿圈啮合，一级行星轮与一级行星架连接，一级行星架与下一级太阳轮连接，直到N-1级行星架与N级太阳轮连接，N级太阳轮与N级行星轮啮合，N级行星轮与N级齿圈啮合，N级行星轮与末级行星架连接，末级行星架固定。
所有档位的齿圈一体式连接。
所述离合器的类型是啮合式离合器或摩擦式离合器或电磁式离合器或离心摩擦离合器，离合器的操纵方式可以是：M-机动、H-液动、P-气动、E-电动之中任一一种或多种组合形式。
本发明的工作原理为：
所有档位离合器打开（分离），当某一个档位需要传递动力时，该档位的离合器闭合，该档位行星传动机构工作，其余档位行星机构进入随动状态，该换挡机构输出一种转速；第二个档位需要传递动力时，当前工作档位的离合器打开，第二个档位的离合器闭合，第二个档位行星机构工作，其余档位行星机构进入随动状态，该换挡机构输出另一种转速。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种同轴线行星传动多档变速机构，该机构能够实现同轴线行星传动的多档变速；每一档传动比的实现范围变得更大，能够实现不同档位传动比相差悬殊的不同传动，如：第一档的传动比为2.8，第二档为三级封闭式行星传动组成时，传动比可达到i=133-1=2196；需要某一个档位的传动比变得更大，只要增加该档行星减速的级数即可；相比非同轴换挡传动机构，该装置的换挡机构的径向尺寸不用加大，其轴向尺寸是各级行星机构轴向尺寸的叠加，节省占用空间；该装置的换挡机构是一个独立的换挡单元，各档相对独立设计，增加或减少档位容易，是一种各档行星机构的轴向叠加或减少，容易实现模块化设计，形成组合同轴线行星传动多档变速机构，即提高了设计效率，又提高了生产效率；该机构的多个离合器位置均在输入端，结构容易实现。
附图说明
图1为本发明实施例1原理结构示意图；
图2为本发明实施例2原理结构示意图。
具体实施方式
实施例1：一种三个档位均为2K-H（A）型的同轴线行星传动三档变速机构，每档的行星传动机构均为一级行星传动，它包括输入轴1、离合器、太阳轮、行星轮、行星架、齿圈，行星轮通过轴承设置在行星架上，太阳轮通过行星轮与齿圈连接，所述输入轴1与一档离合器4连接，一档离合器4与一档太阳轮5连接，一档太阳轮5与一档行星轮7连接，一档行星轮7与一档齿圈8连接，一档行星轮7设置在一档行星架6上，一档行星架6与变速机构的外壳体固定；
所述输入轴1与二档离合器3连接，二档离合器3与二档太阳轮10连接，二档太阳轮10与二档行星轮12连接，二档行星轮12与二档齿圈11连接，二档行星轮12设置在二档行星架9上，二档行星架9固定。
所述输入轴1与三档离合器2连接，三档离合器2与三档太阳轮13连接，三档太阳轮13与三档行星轮15连接，三档行星轮15与三档齿圈14连接，三档行星轮15设置在三档行星架16上，三档行星架16固定。
所述三个档的齿圈为一体式连接。
所述离合器的类型是现有技术中的啮合式离合器或摩擦式离合器或电磁式离合器或离心摩擦离合器中的一种，离合器的操纵方式可以是：M-机动、H-液动、P-气动、E-电动之中任一一种或多种组合形式，通过该种离合器可实现输入轴与行星传动机构的离合作用即可，该实施例1采用摩擦式离合器，操作方式为液动。
所述三个档位均为2K-H（A）型的同轴线行星传动三档变速机构，所有离合器打开，输入端第一档离合器闭合，第一档行星传动工作，换挡机构输出一种转速；第一档离合器断开，第二档离合器闭合，第二档行星传动工作，换挡机构输出第二种转速；第二档离合器断开，第三档离合器闭合，第三档行星传动工作，换挡机构输出第三种转速。
该2K-H型单级行星传动的传动比范围为2.8-13。
实施例2：一种一档为2K-H（A）型、另一档为三级封闭式行星传动的同轴线行星传动二档变速机构，它包括输入轴、离合器、太阳轮、行星轮、行星架、齿圈，行星轮通过轴承分别设置在行星架上，太阳轮通过行星轮与齿圈连接。
所述输入轴1’与一档离合器3’连接，一档离合器3’与一档太阳轮5’连接，一档太阳轮5’与一档行星轮6’连接，一档行星轮6’与一档齿圈7’连接，一档行星轮6’设置在一档行星架4’上，一档行星架4’固定。
所述输入轴1’与二档离合器2’连接，二档离合器2’与二档一级太阳轮8’连接，二档一级太阳轮8’与一级行星轮10’连接，一级行星轮10’与一级齿圈11’连接，一级行星轮10’与一级行星架9’连接，一级行星架9’与二级太阳轮15’连接，二级太阳轮15’与二级行星轮14’连接，二级行星轮14’与二级齿圈13’连接，二级行星轮14’与二级行星架12’连接，二级行星架12’与三级太阳轮18’连接，三级太阳轮18’与三级行星轮17’连接，三级行星轮17’与三级齿圈16’连接，三级行星轮17’与三级行星架19’连接，二档三级行星架19’即为末级行星架，二档三级行星架19’固定。
所述的离合器为市场上常规的摩擦式离合器。
所述一档为2K-H（A）型、另一档为三级封闭式行星传动的同轴线行星传动二档变速机构，所有离合器打开，输入端第一档离合器闭合，第一档行星传动工作，换挡机构输出一种转速；第一档离合器断开，第二档离合器闭合，第二档行星传动工作，换挡机构输出第二种转速，该档位可实现大传动比。
该换挡机构是一个独立的换挡单元，可将其应用于不同类型的变速箱或其他设备中，实现换挡功能，与同功能其他类型的机构相比，具有体积小、每一个档位能够实现的传动比大，体积相同时，传递的扭矩大等优点。
以上所述实施例并非对本发明技术方案保护范围的限制，每一个档位可以是一级行星减速，也可以是多级封闭式行星传动机构，也可以是不同类型行星传动的组合；各档的行星传动机构类型可以相同，也可各不相同。
Claims (3)
1.一种同轴线行星传动多档变速机构，它具有一个输入端，一个输出端，其特征是：它包括输入轴、离合器、输出轴以及由太阳轮、行星轮、行星架、齿圈组成的行星传动机构，离合器为多个，对应多个档位，每档离合器与单独的行星传动机构连接，多个行星传动机构的太阳轮、输入轴、输出轴设置在同一轴线上，输入轴通过离合器与不同档位行星传动机构的太阳轮连接，行星传动机构的末级行星架通过末级行星轮与末级齿圈连接，末级行星架固定，末级齿圈与输出轴连接；所述的行星传动机构为一级行星传动机构或者是二级封闭式行星传动机构或者是多级封闭式行星传动机构；当某档位与二级封闭式行星传动机构连接时，输入轴与该档位离合器连接，该档位离合器与一级太阳轮连接，一级太阳轮与一级行星轮啮合，一级行星轮与一级齿圈啮合，一级行星轮与一级行星架连接，一级行星架与二级太阳轮连接，二级太阳轮与二级行星轮啮合，二级行星轮与二级齿圈啮合，二级行星轮与二级行星架连接，二级行星架固定，此时二级行星架即为末级行星架；
当某档位与N级封闭式行星传动机构连接时，输入轴与该档位离合器连接，该档位离合器与一级太阳轮连接，一级太阳轮与一级行星轮啮合，一级行星轮与一级齿圈啮合，一级行星轮与一级行星架连接，一级行星架与下一级太阳轮连接，直到N-1级行星架与N级太阳轮连接，N级太阳轮与N级行星轮啮合，N级行星轮与N级齿圈啮合，N级行星轮与末级行星架连接，末级行星架固定。
2.根据权利要求1所述的同轴线行星传动多档变速机构，其特征是：当其中一个档位离合器与一级行星传动构连接时，一级行星架即为末级行星架，输入轴与该档位离合器连接，该档位离合器与一级太阳轮连接，一级太阳轮与一级行星轮啮合连接，一级行星轮设置在末级行星架上并与之连接，末级行星架通过一级行星轮与一级齿圈啮合连接，末级行星架固定，一级齿圈与输出轴连接。
3.根据权利要求1所述的同轴线行星传动多档变速机构，其特征是：各个行星传动机构的太阳轮同轴套接在一起，相互之间不影响。
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