双速行星齿轮传动装置的制作方法

本实用新型涉及一种传动装置，特别是涉及一种试图增加动力源所给予的调速范围和输出转矩时的双速行星齿轮传动装置。

背景技术：

机械传动中通过动力源的调速传动带动减速器把转矩传给工作部件并满足其速度和转矩要求，恒速动力源通过机械有级或无级变速不在本实用新型探讨的范围。

用的最广泛的动力源为伺服电机、步进电机、变频电机(或变频调速)。伺服电机调速范围广，能满足工作部件的速度要求，但主要用于小功率，价格高，恒转矩的特性使低速时不能获大转矩(图1)。步进电机也只能用于小功率，价格虽不高但变速范围小，低速时不能增加转矩(图2)。交流变频虽可降低成本并能满足大功率要求，但窄小的有效的频率区段使工作部件的调速范围较小，恒转矩的特性也使工作部件不能在低速时获得大转矩(图3)。

与本实用新型较接近的原理是ZL201010144428.5，申请日2010.04.09，洗衣机差速联动离合装置(图4)，具有驱动轴1，驱动轴套2，驱动锥齿盘3，从动锥齿盘4，双联行星锥齿轮5，行星轮保持架6，离合齿圈7，电磁线圈8，弹簧9，直流电机10，花链套11。洗涤作业时电磁线圈8通电使离合齿圈7克服重力和弹簧9的压力上移并与驱动锥齿盘3分离，此时电机10带动驱动轴1旋转，锥齿盘3，双联行星齿轮5，从动锥齿盘4转动，带动驱动轴齿套2反向旋转，速度经差速后已经降低。

脱水作业时电磁线圈8不同的，离合齿圈在弹簧9和自身重力作用下下移并插入驱动锥齿盘3的插槽内，于是离合器齿轮7与驱动锥齿盘3，行星轮保持架6，使双联行星锥齿轮5，驱动锥齿盘3，从动锥齿盘4的啮合 关系使驱动轴套2以与驱动轴1同一方向和速度旋转。

上述原理不能满足用同一输出轴把转速在大范围内以无重叠、无遗漏的工况传递出去的要求，其啮合式的离合器的插槽以及依靠电磁吸力克服弹簧压力和离合齿圈自重的模式不适合传统较大转矩的场合。

与本实用新型更为接近的是坦克和自动变速车辆的变速箱(图9)，它是由两个自由度的2K-H，有输入轴1、太阳轮2、行星齿轮3、行星齿轮架4、制动器5和内齿轮6。需低速输出时，制动制动器5、输入轴1通过太阳轮2、行星齿轮3把转矩传给行星齿轮架4，以同一转向输出低速。如果设置几个图示的机构，制动不同的元件，输出不同速度的工况值和被制动的机构的数量一致。由于上述机构的动力源完全不同于本实用新型，本实用新型的动力源以变频调速电机为主，其速度一定是无级变速，本实用新型能将此特性放大和增加低速转矩，另外上述变速箱内只能装制动器，其附加的构件必定放在变速箱外，而本实用新型的箱体内只有电磁离合器和电磁制动器，箱体外只有导线，这是本实用新型能远程控制的原因。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种能解决上述缺点，结构简单，远程操作使工作部件获得更大的低速转矩，且存在很大的变速区段的双速行星齿轮传动装置。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种双速行星齿轮传动装置，具有安装于机座内的输入轴、输出轴、行星齿轮、太阳轮、内齿轮和滚珠轴承；所述输入轴和输出轴之间通过连接板连接；所述太阳轮套接于输入轴上；所述行星齿轮与太阳轮啮合；所述内齿轮与行星齿轮啮合，且内齿轮转动设置在滚珠轴承内；还具有电磁离合器和电磁制动器；所述电磁制动器安装在机座内侧，且与输入轴同轴设置，电磁制动器与内齿轮之间装有压板；所述电磁离合器从电磁制动器的中孔穿过；所述连接板装在输入轴上承接电磁离合器与输出轴的转矩。.

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果：

(1)本实用新型为在单级2K-H减速器的基础上装上电磁离合器和电 磁制动器。单级2K-H的内齿轮通过滚珠轴承装在机座内腔，由压板和电磁制动器控制。电磁离合器装在输入轴上并从电磁制动器中孔穿过通过连接板与输出轴互动。

(2)本实用新型具有结构简单、新颖、设计合理，安装使用方便，可远程操作使工作部件获很大的变速范围和成倍增加的低速转矩。

(3)本实用新型的动力源以变频调速电机为主，其速度一定是无级变速，本实用新型能将此特性放大和增加低速转矩，本实用新型的箱体内只有电磁离合器和电磁制动器，箱体外只有导线，利于远程控制。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是伺服电机转矩和速度的关系图。

图2是步进电机转矩和速度的关系图。

图3是通过交流变频后的电机转矩和转速的关系图。

图4是与本实用新型较接近的现有技术的结构示意图。

图5是本实用新型输出转速示意图。

图6是本实用新型高速和低速时的输出转矩示意图。

图7为本实用新型的结构示意图。

图8a、8b、8c、8d是本实用新型的应用场合示意图。

图9是与本实用新型更为接近的现有技术的结构示意图。

附图中标号为：1、输入轴，2、电磁离合器，3、连接板，4、太阳轮，5、行星齿轮，6、输出轴，7、电磁制动器，8、压板，9、内齿轮，10、滚珠轴承。

具体实施方式

(实施例1)

见图1至图3，图5至图8，本实用新型具有安装于机座内的输入轴1、输出轴6、行星齿轮5、太阳轮4、内齿轮9和滚珠轴承10；输入轴1和输 出轴6之间通过连接板3连接；太阳轮4套接于输入轴1上；行星齿轮5与太阳轮4啮合；内齿轮9与行星齿轮5啮合，且内齿轮9转动设置在滚珠轴承10内；其特征在于：还具有电磁离合器2和电磁制动器7；电磁制动器7安装在机座内侧，且与输入轴1同轴设置，电磁制动器7与内齿轮9之间装有压板8；电磁离合器2从电磁制动器7的中孔穿过；连接板3装在输入轴1上承接电磁离合器2与输出轴6的转矩。.

本实用新型的工作原理为：工作时先确定快速或慢速，快档时电磁制动器不通电，电磁离合器通电使连接板3与其连接并随输入轴1把转矩传给输出轴6的端部使输出轴6旋转，同时输入轴1又带动太阳轮4并通过行星齿轮5把动力传给输出轴6，此时内齿轮9在滚珠轴承10内转动，压板8也跟着转，此时输出轴6的转速和输入轴1一致。

慢档时电磁离合器2不通电，电磁制动器通电，输入轴通过太阳轮4、行星齿轮5把转矩传给输出轴6，此时电磁制动器7与压板8、内齿轮9连在一起使本实用新型和常规2K-H行星减速器的传动模式相同。

本实用新型的应用领域较广，主要应用在工作部件需无级变速且功率较大、变速范围较广、低速转矩要求大的场合。以交流电机变频变速采用本实用新型为例，假定变频变速范围为1500R·P·M～500R·P·M(图3)，显然不能满足工作部件所需的更低速度的要求，假如采用本实用新型，用慢档可满足500R·P·M到500除以i的要求，i为本实用新型的快慢档的速比(见图6)，选择合适的i值可确保变速范围的连续和不产生叠加。

更重要的是本实用新型低速挡的输出转矩成倍增加，因为动力源输出的转矩是恒定的，低速时实际上以低功率运行，(图1)(图2)(图3)，而本实用新型的低速挡可使输出轴的转矩提高K倍，K正是2K-H行星齿轮减速器所增加的转矩与动力源输出转矩的比值(见图6)。实际上低速挡利用了减速系统恒功率时转矩增加的特性，更恰切的说，当本实用新型慢档的输出转矩增加时动力源的功率没有降低，而(图1)(图2)(图3)所示的场合动力源输出速度降低时功率在相应降低。

综上所述，本实用新型的慢档扩大了变速范围和输出转矩，用电磁离 合器控制快档，用电磁制动器控制慢档，且电磁离合器装在电磁制动器中空使结构简单紧凑，适合远程操作。

把本实用新型系列化并和电机制作成一体，可成为双速电机(图8d)，其应用范围将超过多级电机，当然与动力源直联(图8a)，与工作部件直联(图8c)，或作为传动件单独使用(图8b)，也有较大的应用前景，图8中S为本实用新型所处的位置。

本实用新型可广泛应用在机床、工程机械、纺织等领域的应用范围。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。