一种新型结构的并联行星减速机的制作方法

1.本实用新型涉及一种机械领域的行星减速机，特别是涉及一种新型结构的并联行星减速机。


背景技术：

2.行星减速机具有降低转速，增大输出扭矩的功能，广泛应用于工程机械，船舶重工，航空航天，精密机床等各个领域，在需要大扭矩输出的回转，行走，卷扬等工况中，都需要用到行星减速机，随着未来对机械制造业的重视，各大企业对于行星减速机的需求量在不断的扩大，对减速机的结构和性能要求也越来越高。
3.目前，大多数研究人员大都在已有行星减速机传动原理的基础上，从提高性能指标，改善各部件的材料、密封、润滑等方面进行研究，从而提高其实际使用寿命或使其应用于特殊行业，而在行星减速机结构上进行深入研究的人甚少。
4.如图1所示，传统行星减速机的主要传动结构为：行星轮，太阳轮，行星架，齿圈。以二级行星减速机为例，其结构为：一级行星轮2与一级太阳轮1和齿圈4实现齿轮传动啮合，二级行星轮5与二级太阳轮7和齿圈4实现齿轮传动啮合，一级行星架3与二级太阳轮7通过花键实现固定啮合。一级太阳轮1、一级行星轮2、一级行星架3、齿圈4组成一级行星轮系x，二级太阳轮7、二级行星轮5、二级行星架6、齿圈4组成二级行星轮系y。一级行星轮系x和二级行星轮系y通过串联的结构形式组合起来。
5.此结构形式中，一级行星轮系x与二级行星轮系y在两个工作平面上，互为平行关系，利用一级行星架与二级太阳轮的固定啮合，将两个平行的行星轮系x和y串联起来。
6.当一级太阳轮1为输入，齿圈4固定时，在一级传动中：一级行星架3在一级行星轮2的带动下，实现输出，并带动二级太阳轮7旋转。在二级传动中：二级太阳轮7为输入，二级行星架6在二级行星轮5的带动下，实现输出。
7.如图2所示，为图1结构的简化示意图，为了增加减速机的传动比，行星减速机通常会串联二级传动或者三级传动，每一级传动的传动原理都一样，通过二级减速或者三级减速，实现扭矩的增大。第一级输出的行星架，相当于第二级输入的太阳轮，第二级输出的行星架，相当于第三级输入的太阳轮，以此类推，通过多级传动的串联，增大减速比，实现大扭矩的输出。该结构形式的行星减速机，随着行星系统级数的增加，减速机的轴向尺寸加长，在某些要求大扭矩输出的工况中，需要很大的减速比，减速机级数足够多，才能满足减速比的要求，如果用传统形式串联结构的行星减速机，减速机轴向尺寸很大，主机的轴向尺寸也会很大，既增大了成本，又使主机显得很笨重。在某些特殊工况中，输出端的径向尺寸很大，有时甚至达到几十米，如果用串联结构的行星减速机，需要十几台甚至几十台减速机均布在输出端才能实现输出要求，成本高而且体积大。
8.有鉴于上述现有的行星减速机存在的缺陷，本发明人经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于，克服现有的行星减速机存在的缺陷，而提供一种新型结构的并联行星减速机，所要解决的技术问题是使其结构紧凑，减小设备的轴向尺寸，更加适于实用。
10.本实用新型的另一目的在于，提供一种新型结构的并联行星减速机，所要解决的技术问题是使其增加行星减速机的结构形式，扩大减速机应用范围，从而更加适于实用。
11.本实用新型的再一目的在于，提供一种新型结构的并联行星减速机，所要解决的技术问题是使其简化设备的架构，降低成本，从而更加适于实用。
12.本实用新型的还一目的在于，提供一种新型结构的并联行星减速机，所要解决的技术问题是使其更匹配于某些特殊设备和特殊工况，为设备的减速机选型提供更多的更好的方案，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
13.本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种新型结构的并联行星减速机，其包括多级行星轮系，每一级行星轮系包括一个固定在行星架上的行星轮，其中，第一级行星轮系除设置有固定在行星架上的行星轮外，还设置有太阳轮，太阳轮与第一级行星轮系的行星轮啮合，所有级行星轮系中的每一个行星轮均以太阳轮为中心且围绕太阳轮布置；
14.还包括多个内外齿圈，其中每一个内外齿圈包括内齿和外齿，内外齿圈的内齿与前一级行星轮啮合，内外齿圈的外齿与下一级的行星轮啮合，内外齿圈作为前一级行星轮系的输出，又作为下一级行星轮系的输入，用内外齿圈代替了传统行星减速机每级行星轮系的齿圈，使传统的多级行星轮系的每级行星轮系的工作面互为平行的串联结构，改为多级行星轮系的每级行星轮系的工作面同在一平面的并联结构；通过并联结构使前一级太阳轮驱动前一级内外齿圈转动，前一级的内外齿圈驱动下一级内外齿圈转动，实现前一级行星轮系驱动下一级行星轮系运转。
15.本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
16.进一步，所述的行星架由一个圆盘和多个行星柱组成，3个以上的行星柱围绕圆盘中心且以圆盘为中心均匀对称布置一圈行星柱，多级行星轮系布置多圈行星柱，每一级行星轮系的行星轮固定在相对应一圈的行星柱上。
17.进一步，还包括齿圈，齿圈与最终一级行星轮系的行星轮啮合，最终一级行星轮系的齿圈为输出。
18.本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。其至少具有下列优点：
19.本实用新型的构思是改变传统行星减速机多级行星系统的串联方式，改为多级行星系统的并联方式，缩短行星减速机的轴向尺寸，适用于对结构要求紧凑的工程机械设备，可替代盾构机，挖机，履带吊等工程机械设备的回转支承机构，在相同扭矩的输出中，可大大减小设备的轴向尺寸，为增加行星减速机的结构形式，扩大行星减速机的应用范围，奠定了理论基础。也为工程机械中主机的减速机选型提供了更多的选择。
20.该并联结构形式的行星减速机，在某些输出端径向尺寸很大的设备中，可以通过多级输出的并联形式，达到所需要的径向大齿圈实现输出，无需用多个传统串联形式的减速机驱动径向大齿圈实现输出，简化了设备的结构，降低了成本。
21.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技
术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的叙述和其目的、特征与优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
22.图1是传统行星减速机行星机构图。
23.图2是传统行星减速机示意图。
24.图3是本实用新型的二级并联行星减速机结构图。
25.图4是本实用新型的二级并联行星减速机示意图。
26.图5是本实用新型的三级并联行星减速机结构图。
27.图6是本实用新型的三级并联行星减速机示意图。
28.其中：
29.1：一级太阳轮
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2：一级行星轮
30.3：一级行星架
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
4：齿圈
31.5：二级行星轮
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
6：二级行星架
32.7：二级太阳轮
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
8：一二级内外齿圈
33.9：并联行星架
[0034]9‑
1：一级行星柱
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ9‑
2：二级行星柱
[0035]9‑
3：三级行星柱
[0036]
10：二三级内外齿圈
[0037]
11：三级行星轮
具体实施方式
[0038]
为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种新型结构的并联行星减速机其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0039]
一种新型结构的并联行星减速机，是将传统行星减速机多级行星系统的串联结构，改为多级行星系统的并联结构。其包括多级行星轮系，每一级行星轮系包括一个固定在行星架上的行星轮，其中，第一级行星轮系除设置有固定在行星架上的行星轮外，还设置有太阳轮，太阳轮与第一级行星轮系的行星轮啮合，所有级行星轮系中的每一个行星轮均以太阳轮为中心且围绕太阳轮布置；
[0040]
还包括多个内外齿圈，其中每一个内外齿圈包括内齿和外齿，内外齿圈的内齿与前一级行星轮啮合，内外齿圈的外齿与下一级的行星轮啮合，内外齿圈作为前一级行星轮系的输出，又作为下一级行星轮系的输入，用内外齿圈代替了传统行星减速机每级行星轮系的齿圈，使传统的多级行星轮系的每级行星轮系的工作面互为平行的串联结构，改为多级行星轮系的每级行星轮系的工作面同在一平面的并联结构；通过并联结构使前一级太阳轮驱动前一级内外齿圈转动，前一级的内外齿圈驱动下一级内外齿圈转动，实现前一级行星轮系驱动下一级行星轮系运转。
[0041]
还包括齿圈，齿圈与最终一级行星轮系的行星轮啮合，最终一级行星轮系的齿圈为输出。
[0042]
其中，行星架由一个圆盘和多个行星柱组成，3个以上的行星柱围绕圆盘中心且以圆盘为中心均匀对称布置一圈3个以上行星柱，多级行星轮系布置多圈行星柱，每一级行星轮系的行星轮固定在相对应一圈的行星柱上。
[0043]
实施例1：为二级并联行星轮系结构。
[0044]
请参阅图3、图4所示，本实用新型第一较佳实施例的一种新型结构的并联行星减速机，其主要包括：一级太阳轮1、一级行星轮2、齿圈4、二级行星轮5、一二级内外齿圈8、并联行星架9。
[0045]
其中并联行星架9由一个圆盘和4根一级行星柱9
‑
1和3根二级行星柱9
‑
2组成。4根一级行星柱9
‑
1以圆盘中心到一级行星轮圆心的距离为半径且围绕圆盘中心一圈均匀对称布置。3根二级行星柱9
‑
2以圆盘中心到二级行星轮圆心的距离为半径且围绕圆盘中心一圈均匀对称布置。
[0046]
一级太阳轮1、一级行星轮2、4根一级行星柱9
‑
1、一二级内外齿圈8组成一级行星轮系x，其中，一二级内外齿圈8包括内齿和外齿。4根一级行星柱9
‑
1固定在圆盘上，一级太阳轮1与一级行星轮2啮合，一级行星轮2和一二级内外齿圈8的内齿啮合；
[0047]
一二级内外齿圈8、3根二级行星柱9
‑
2、二级行星轮5、齿圈4组成二级行星轮系y，其中3根二级行星柱9
‑
2固定在圆盘上，一二级内外齿圈8的外齿与二级行星轮5啮合，二级行星轮5与齿圈4啮合。
[0048]
一二级内外齿圈8的内齿参与了一级行星轮系x的传动，起到内齿圈的作用，一二级内外齿圈8的外齿参与了二级行星轮系y的传动，起到太阳轮的作用，一二级内外齿圈8作为中间齿轮将一级行星轮系x和二级行星轮系y并联起来。
[0049]
此结构形式中，并联行星架9固定两级行星轮，使一级行星轮系x和二级行星轮系y在同一工作平面上，利用一二级内外齿圈8的内齿与外齿在同一平面的结构特点，将一级星轮系x和二级星轮系y组合起来，形成在同一平面的并联结构。
[0050]
在一级行星轮系x中，一级太阳轮1为输入，根据行星传动原理，一二级内外齿圈8为输出；二级行星轮系y中，一二级内外齿圈8为输入，齿圈4为输出。这里把一级行星轮系x输出的一二级内齿圈8又看作了二级行星轮系的太阳轮，通过这样的结构，用一二级内外齿圈8将两级行星轮系并联起来。一级太阳轮1可以驱动一二级内外齿圈8转动，一二级内外齿圈8驱动齿圈4转动，实现一级行星轮系x驱动二级行星轮系y运转。
[0051]
实施例2：为三级并联行星轮系结构。请参阅图5、图6所示，本实用新型第二较佳实施例的一种新型结构的并联行星减速机，其主要包括：除包括二级并联行星轮系结构外，还包括三级行星轮系z,三级行星轮系z由三级行星轮11和二三级内外齿圈10，并联行星架9还包括3根三级行星柱9
‑
3，其中4根三级行星柱9
‑
3以圆盘中心到三级行星轮11圆心的距离为半径且围绕圆盘中心一圈均匀对称布置。二三级内外齿圈10的内齿与二级行星轮5啮合，二三级内外齿圈10的外齿与三级行星轮11啮合，三级行星轮11与齿圈4啮合。
[0052]
在一级行星轮系x中，一级太阳轮1为输入，根据行星传动原理，一二级内外齿圈8为输出；二级行星轮系y中，一二级内外齿圈8为输入，这里把一级行星轮系x输出的一二级内齿圈8又看作了二级行星轮系的太阳轮作为输入，二三级内外齿圈10为输出；三级行星轮系z中，二三级内外齿圈10为输入，这里把二级行星轮系y输出的二三级内齿圈10又看作了三级行星轮系的太阳轮作为输入，齿圈4为输出。通过这样的结构，用一二级内外齿圈8和二
三级内外齿圈10将三级行星轮系并联起来。一级太阳轮1可以驱动一二级内外齿圈8转动，一二级内外齿圈8驱动二三级内外齿圈10转动,二三级内外齿圈10驱动齿圈4转动，实现一级行星轮系x驱动二级行星轮系y，二级行星轮系y驱动三级行星轮系z运转。
[0053]
以此类推，无论几级减速，该结构在轴向尺寸上没有变化，在径向尺寸上增大，可以应用在大型机械上的回转机构，比如挖机，履带吊或者盾构机等的回转支承。
[0054]
因此，本实用新型的并联行星减速机是一种新型结构的行星减速机，大大缩短了减速机的轴向尺寸，增加了减速机的结构形式，为工程机械中主机的减速机选型提供了更多的选择。
[0055]
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。