专利名称：行星齿轮式转向器的制作方法
技术领域：
本设计可广泛被用作汽车、拖拉机、工程机械等各种行走机械的转向器。
背景技术：
当前汽车、拖拉机等行走机械采用的转向器有三种即球面蜗杆式、曲柄销式和循环球式。球面蜗杆式因效率低，日趋淘汰。曲柄销式因工艺性差，应用较少。循环球式因效率达7％。应用较广，但其缺点结构复杂、制造困难、成本高，正效率和逆效率相近。国外SAE提供，循环球转向器的正效率为75％，逆效率为75％(附试验报告)，此外，汽车用的循环球式转向器，多采用插管式回珠装置，其挡珠片承受连续冲击，曾发生过断裂，造成卡死、转向失灵的严重事故，一般要求转向器具有效率高、变传动比变化范围能按需优选，操纵轻便，安全可靠，坚固耐用，结构简单，制造容易，体积小，重量轻，成本低等特性，而现有型式的转向器，因受本身结构限制，对其特性的要求本身就互相矛盾，无法兼得。
发明内容
本发明的目的在于提供一种行星齿轮式转向器，以便妥善解决上述所要求的其特性间的本身矛盾。
本发明应用“少齿差”渐开线角变位内啮合齿轮传动原理，它属于“K-H-V”行星齿轮传动的特例，如
图1示。
“K-H-v”行星齿轮传动，包括中心轮(K)、转臀(H)和输出轴(v)，还有一个将行星传动变为定轴转动的输出机构(W)。本转向器不用机构(w)和输出轴(V)，扭矩由固装于行星齿轮(a)的转向垂臂(b)输出，使结构大为简化。因输出中心是浮动的，故此机构是其它机械传动通常尢法利用的，而转向器采用，恰好变为优越性，这是本发明的关键。
图1是K-H-v行星齿轮传动原理图，图2，图3是本发明一级传动原理图，图4是本发明两级转动原理图，图5、图6是转向垂臂安装位置图，图7、图8是传动比特性曲线图。
本转向器有两种结构(一)一级传动行星齿轮式转向器的结构传动原理，如图2和图3，包括外齿轮(1)、内齿轮(2)、转向垂臂(3)、转向管柱(4)、转向轴(5)、偏心轴头(5)及转向盘(6)。O-转向轴轴心，即行星齿轮公转中心O’-偏心轴头轴心，即行星齿轮自转中心。
(二)两级传动行星齿轮式转向器的结构传动原理，如图4，包括转向盘(7)、转向轴(8)、万向节(9)、小锥齿轮(10)、大锥齿轮(11)、外齿轮(转向垂臂轴)(12)内齿轮(13)及转向垂臂(14)。
O-内齿轮及大锥齿轮中心，即外齿轮(行星轮)公转中心。
O’-外齿轮及转向垂臂轴中心，即外齿轮(行星齿轮)自转中心组合方式可通过改变传动齿轮的组合方式，实现转向垂臂与转向盘问的同向或反向旋转关系，同向旋转称正转式，反向旋转称反转式，两种组合方式的零部件通用，安装位置可按需选择。
对于一级传动行星齿轮式转向器，可通过改变内、外齿轮的安装位置实现正转或反转两种形式，若外齿轮固定，内齿轮旋转，为正转式，如图2，反之，为反转式，如图3。
对于两级传动行星齿轮式转向器，可通过改变大锥齿轮的安装位置实现正转或反转两种形式，把大锥齿轮装在图4中的实线位置，为正转式，把大锥齿轮装在图4中的虚线位置，为反转式。
变传动比的变化规律行星齿轮式转向器的转向垂臂在中间位置时，通过改变转向垂臂与转向垂臂轴的相对安装位置，可得两种变传动比变化规律。
(1)中凸式当转向垂臂在中间位置时，内、外齿轮啮合点A在转向垂臂端中心线上，可得“中间传动比大，两侧传动比小”的变传动比变化规律，如图5和图7。
(2)中凹式当转向垂臂在中间位置时，内、外齿轮啮合点B在转向垂臂中心线的延长线上，可得“中间传动比小，两侧传动比大”的变传动比变化规律，如图6和图8。
设i为平均传动比，L为转向垂臂长度，c为偏心距，r1为外齿轮节圆半径，如图4本发明的优点传动效率高，正效率＞80％，逆效率≈70％，结构简单，体积小，重量轻，制造容易，成本低，刚性好，安全可靠，坚固耐用，按机械部标准静扭试验，在静扭定值26.61公斤/米时，无损坏，落锤试验，在高度为0.7米，50公斤重锤降落、进行冲击试验无损坏，疲劳寿命超过50万次，使用范围广，能适应各种行走机械结构特点，采用多种布置方案，有两种组合方式和两种变传动比变化规律，可按需优选。
权利要求
1.用于汽车、拖拉机、工程机械等各种行走机械的转向器装置。其特征是采用“少齿差”渐开线内啮合行星齿轮传动，其转向垂臂与行星齿轮刚性连接，且垂直于行星齿轮的旋转轴线，同时具有自转和公转运动。
2.按权利要求1的转向器装置，其特征是一级传动行星齿轮式转向器，其结构有外齿轮(1)、内齿轮(2)、转向垂臂(3)、转向管柱(4)、转向轴(5)、偏心轴头(5)、转向盘(6)。且通过改变内、外齿轮的安装位置。实现正、反转两种型式。
3.按权利要求1的转向器装置，其特征是两级传动行星齿轮式转向器。其结构有转向盘(7)、转向轴(8)、万向节(9)、小锥齿轮(10)、大锥齿轮(11)、外齿轮(转向垂臂轴)(12)、内齿轮(13)、转向垂臂(14)。通过改变大锥齿轮的安装位置，实现正、反转两种型式。
4.按权利要求3的转向器装置，其特征是改变转向垂臂与转向垂臂轴的相对安装位置。可得两种变传动比变化规律。
全文摘要
现有汽车、拖拉机等球面蜗杆式、曲柄销式和循环球式转向器，存在缺点，本设计优于上述三种转向器。本设计采用“步齿差”渐开线内啮合行星齿轮传动，包括一组传动行星齿轮式转向器和两级传动行星齿轮式转向器。其输出轴同时具有高速和公转运动，改变传动齿轮的组合方式，可实现转向垂臂与转向盘之间的正、反旋转关系；改变转向垂臂与转向垂臂轴的相对安装位置。可得两种变传动比变化规律(1)中间位置传动比大，两侧传动比小；(2)中间位置传动比小，两侧传动比大。
文档编号B62D3/00GK1966329SQ20051010128
公开日2007年5月23日 申请日期2005年11月15日 优先权日2005年11月15日
发明者周伯根 申请人:周伯根