专利名称：一种无齿圈行星轮系传动机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及行星齿轮传动装置，特别是一种无齿圈行星轮系传动机构。
背景技术：
众所周知，普通的行星齿轮由太阳轮、行星轮、行星架以及内齿圈等元件构成，已 广泛应用于汽车、纺织机械、矿山机械以及建筑工程机械、风力发电装置等作为减速器、增 速器、换向机构或者是作为机动车的差速器，为了充分利用内啮合承载能力高和内齿轮 (即内齿圈)的空间容积，从而縮小了其径向尺寸、轴向尺寸，使机构紧凑而承载能力又很 高。但是，内齿圈技工工艺中用插齿刀插齿的工艺是主要工序，最难控制的为公法线变动量 容易超差，与普通的外啮合圆柱齿轮相比，内齿圈加工难度就较大、精度要求较高，加工制 造困难，成本较高。这就限制了诸如附带有齿圈的NGW-2K-H型、NGWN-2K-H型、NN-2K-H型 等行星齿轮传动机构，由于其装配条件较为苛刻，所以在其加工、组装环节比较费时费工。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无齿圈行星轮系传动机构，无内齿圈，加工制造、组装 容易，成本低，直接通过输入太阳轮与输出太阳轮进行输入输出。
本发明的目的是这样实现的一种无齿圈行星轮系传动机构，包括变速箱箱体、转
轴轴线相平行的位于输入端的圆柱形太阳齿轮与位于输出端的圆柱形太阳齿轮构成的太
阳轮系，以及啮合配装在太阳齿轮与太阳齿轮之间的圆柱形行星齿轮，圆柱形行星齿轮的
公转轴线与太阳齿轮、太阳齿轮相平行，其自转的几何转轴轴线与太阳齿轮、太阳齿轮相互
平行，圆柱形行星齿轮安装在行星架上，行星架与太阳齿轮、太阳齿轮同轴安装，该圆柱形
行星齿轮至少为一对由输入端圆柱形主行星齿轮和输出端圆柱形主行星齿轮构成，输入端
圆柱形主行星齿轮与输出端圆柱形主行星齿轮通过其相固接的连接转轴安装在行星转轴
上，输入端圆柱形输入端主行星齿轮的外齿与太阳齿轮相啮合，输出端圆柱形输出端主行
星齿轮与太阳齿轮相啮合，固定于本传动机构变速箱箱体上的制动器与行星架制动配合，
或固定于本传动机构变速箱箱体上的单向离合器与行星架配合连接，行星架通过离合器和
位于输入端的太阳齿轮相配合连接或者和位于输出端的太阳齿轮相配合连接。 由上述本发明的机械结构连接关系，可看出本发明通过威尔斯(willes)的行星
架固定法传动比计算方法，将转臂(即行星架)固定后，在行星齿轮数和所有啮合齿轮的齿
数已知的情况下，利用与行星齿轮、两端的输出太阳轮相对运动关系，列出相关计算程式求
解，可得出本发明的传动比的绝对值可小于等于1也可大于l，满足现有各种传动比的要求
范围。本发明的技术方案具体分解为三种组合情况，其包括 ①固定于本传动机构的固定座体上的制动器与行星架制动配合，与此同时，行星 架通过离合器和位于输入端的太阳齿轮相配合连接或者和位于输出端的太阳齿轮相配合 连接； ②固定于本传动机构的固定座体上的制动器与行星架制动配合，行星架同时通过离合器和单向离合器位于输入端或输出端的太阳齿轮相配合连接； ③固定于本传动机构固定座体上的单向离合器与行星架配合连接，行星架通过离 合器和位于输入端的太阳齿轮相配合连接或者和位于输出端的太阳齿轮相配合连接。
由上述结构描述可知，本机械传动机构的特点在于无内齿圈，加工制造、组装容 易，成本低，直接通过输入太阳轮与输出太阳轮进行输入输出。
下面将结合附图对本发明作进一步说明。图1为本发明基础实施例1的结构示意图；图2为本发明具体实施例1的结构示意图；图3为本发明具体实施例实施例1的结构示意4为本发明具体实施例2的结构示意图；图5为本发明具体实施例3的结构示意图；图6为本发明基础实施例2的结构示意图；图7为本发明具体实施例4的结构示意图；图8为本发明具体实施例5的结构示意图。
具体实施例方式
—种无齿圈行星轮系传动机构，包括变速箱箱体、转轴轴线相平行的位于输入端 的圆柱形太阳齿轮1与位于输出端的圆柱形太阳齿轮8构成的太阳轮系，以及啮合配装在 太阳齿轮1与太阳齿轮8之间的圆柱形行星齿轮，圆柱形行星齿轮的公转轴线与太阳齿轮 1、太阳齿轮8相平行，其自转的几何转轴轴线与太阳齿轮1、太阳齿轮8相互平行，圆柱形行 星齿轮安装在行星架4上，行星架4与太阳齿轮1、太阳齿轮8同轴安装，该圆柱形行星齿轮 至少为一对由输入端的圆柱形主行星齿轮3和输出端圆柱形主行星齿轮6构成，输入端圆 柱形主行星齿轮3与输出端圆柱形主行星齿轮6通过其相固接的连接转轴安装在行星转轴 7上，输入端圆柱形输入端的主行星齿轮3的外齿与太阳齿轮1相啮合，输出端的圆柱形主 行星齿轮6与太阳齿轮8相啮合，固定于本传动机构变速箱箱体内壁上的制动器5与行星 架4制动配合，或固定于本传动机构变速箱箱体上的单向离合器11与行星架4配合连接， 行星架4通过离合器和位于输入端的太阳齿轮1相配合连接或者和位于输出端的太阳齿轮 8相配合连接。 如图1和图6所示的实施例为基本技术方案(基础实施例1和2)，即变速箱体内 壁上的制动器5或单向离合器11与普通离合器的组合方案。本技术方案特点在于当离合 器2接合，制动器5分离时，行星架4与输入端的太阳齿轮1以相同速度转动，整个行星齿 轮系统的传动比为1 ;当离合器2分离，制动器5接合时，行星架4固定不动，动力由输入端 的太阳齿轮l一主行星齿轮3—主行星齿轮6—输出端的太阳齿轮8通过输出端的太阳齿 轮8的转轴输出，其传动比可大于1或小于1。 如图2及图3所示，所述的离合器为单向离合器9或IO，行星架4通过该单向离 合器9与位于输入端的太阳齿轮1相连接配合，或者，行星架4通过该单向离合器9与位于 输出端的太阳齿轮8相连接配合，输入端主行星齿轮3的直径小于输出端主行星齿轮6的
4直径。单向离合器9或10用于将输入太阳齿轮1与行星架4固定，而制动器5可将行星架 4固定，即制动器5与单向离合器9相组合的方案，本技术方案特点在于离合器为单向离合 器9，单向离合器9的作用在于当行星架4有超越输入端的太阳齿轮1的转速的趋势时，将 输入端的太阳齿轮1与行星架4固定；制动器5的作用是将行星架4固定。当制动器5分 离，输入端的太阳齿轮1作为主动轮顺时针转动输入，输出端的太阳齿轮8作为被动齿轮转 动，行星架5的转速有超越输入端的太阳齿轮1的趋势时，单向离合器9接合，行星架4与 输入太阳齿轮1以相同的速度转动，整个行星齿轮系统的传动比为1 ;当制动器5接合，单 向离合器9分离时，行星架4被固定不动，输入端的太阳齿轮1顺时针转动输入，动力由输 入端的太阳齿轮l一输入端的主行星齿轮3—输出端的主行星齿轮6—输出端的太阳齿轮 8，此方案的传动比可小于1。 如图4所示，行星架4同时通过离合器2及单向离合器9与输入端的太阳齿轮1相 配合连接。单向离合器9用于在行星架4有超越输入端的太阳齿轮1的转速的趋势时，将输 入端的太阳齿轮1与行星架4固定在一起。制动器5与行星架4相配合，其作用是将行星 架4固定，即制动器5与普通的离合器、固定于本传动机构变速箱箱体上的单向离合器9相 组合的方案。当制动器5分离，离合器2分离，输入端的太阳齿轮1作为主动轮顺时针转动 输入，输出端的太阳齿轮8作为被动齿轮转动时，行星架4的转速有超越输入端的太阳齿轮 1的趋势，此时单向离合器9与行星架4接合，行星架4与输入端的太阳轮1以相同的速度 转动，整个行星齿轮系统的传动比为l，此技术方案可应用于车辆的滑行；当制动器5分离， 离合器2结合，整个行星齿轮系统的传动比为1 ;当制动器5分离，离合器2结合，如果有反 向输入时，由于整个行星机构固定在一起，则可应用于发动机的制动；当制动器5接合时， 离合器2分离，行星架4固定不动，输入端的太阳齿轮1顺时针转动输入，即行星架5的速 度为零，此时单向离合器9分离，动力由输入端的太阳齿轮l一输入端的主行星齿轮3—输 出端的主行星齿轮6—输出端的太阳齿轮8。 如图5所示，在图6的所表达的连接结构的基础上，本传动机构的变速箱箱体通过 制动器5与行星齿轮轴7相配合制动，并相应通过单向离合器11与行星架4相配合，行星 架4又通过离合器2与输入端的太阳齿轮1耦合连接，即制动器5、普通的离合器2与单向 离合器ll相组合方案。单向离合器ll的作用是当行星架4有反向转动的趋势时，将行星 架4固定不动，制动器5的作用是行星架4固定不动，当离合器2接合，制动器5和单向离 合器11分离时，行星架4与输入端的太阳齿轮1以相同的速度转动，整个行星齿轮系统的 传动比为；当输入端的太阳齿轮1顺时针输入，离合器2分离时(输出端的太阳齿轮8作 为被动轮)，行星架4则会有逆时针转动的趋势，此时单向离合器11自动接合，行星架4被 固定不动，动力由输入端的太阳齿轮l一行星齿轮3—行星齿轮6—输出端的太阳齿轮8。 单向离合器11的作用是当行星架4有逆时针转动的趋势时将行星架4固定不动，当离合器 2接合，单向离合器11分离时，行星架4与输入端的太阳轮1以相同的速度转动，整个行星 齿轮系统的传动比为1，当输入端的太阳轮1顺时针输入，离合器2分离时(输出端的太阳 轮8为被动轮)，行星架4将会有逆时针转动的趋势，此时单向离合器11自动接合，行星架 4固定不动，动力由输入端的太阳齿轮l一输入端的主行星齿轮3—输出端的主行星齿轮 6—输出端的太阳齿轮8。 如图7所示，输出端主行星齿轮6通过行星齿轮12传动位于输出端的太阳齿轮8。制动器5、离合器2组合方案以及啮合于行星齿轮3与输入端的太阳齿轮1之间的行星 齿轮12相组合技术方案，当离合器2接合，制动器5分离时，行星架4与输入端的太阳齿轮 1以相同的速度转动，整个行星齿轮系统的传动比为l，此时，输入端的太阳轮l与输出端的 太阳齿轮3转动方向相同；当输入端的太阳轮1顺时针输入，离合器2分离，制动器5制动 时，行星架4固定不动，动力由输入端的太阳轮l一输入端的主行星齿轮3—输出端的主行 星齿轮6—行星齿轮12—输出端的太阳齿轮8。 如图8所示，在图7所表达的连接结构的基础上，输入端的主行星齿轮3通过行星 齿轮13传动位于输入端的太阳齿轮1，输出端的主行星齿轮6通过行星齿轮12传动位于输 出端的太阳齿轮8。制动器5、普通的离合器2组合方案以及啮合于主行星齿轮3与输出端 的太阳齿轮8之间的行星齿轮13相组合技术方案，当离合器2接合，制动器5分离时，行星 架4与输入端的太阳齿轮1以相同的速度转动，整个行星齿轮系统的传动比为1 ;当离合器 2分离，制动器5接合时，行星架4固定不动，动力由输入端的太阳轮l一行星齿轮13—输 入端的主行星齿轮3—输出端的主行星齿轮6—行星齿轮12—输出端的太阳轮8。
权利要求
一种无齿圈行星轮系传动机构，包括变速箱箱体、转轴轴线相平行的位于输入端的圆柱形太阳齿轮(1)与位于输出端的圆柱形太阳齿轮(8)构成的太阳轮系，以及啮合配装在太阳齿轮(1)与太阳齿轮(8)之间的圆柱形行星齿轮，圆柱形行星齿轮的公转轴线与太阳齿轮(1)、太阳齿轮(8)相平行，其自转的几何转轴轴线与太阳齿轮(1)、太阳齿轮(8)相互平行，圆柱形行星齿轮安装在行星架(4)上，行星架(4)与太阳齿轮(1)、太阳齿轮(8)同轴安装，其特征是该圆柱形行星齿轮至少为一对由输入端圆柱形主行星齿轮(3)和输出端圆柱形主行星齿轮(6)构成，输入端圆柱形主行星齿轮(3)与输出端圆柱形主行星齿轮(6)通过其相固接的连接转轴安装在行星转轴(7)上，输入端圆柱形输入端主行星齿轮(3)的外齿与太阳齿轮(1)相啮合，输出端圆柱形输出端主行星齿轮(6)与太阳齿轮(8)相啮合，固定于本传动机构变速箱箱体上的制动器(5)与行星架(4)制动配合，或固定于本传动机构变速箱箱体上的单向离合器(11)与行星架(4)配合连接，行星架(4)通过离合器和位于输入端的太阳齿轮(1)相配合连接或者和位于输出端的太阳齿轮(8)相配合连接。
2. 根据权利要求1所述的无齿圈行星轮系传动机构，其特征是所述的离合器为单向 离合器(9)或(IO)，行星架(4)通过该单向离合器(9)与位于输入端的太阳齿轮(1)相连 接配合，或者，行星架(4)通过该单向离合器(10)与位于输出端的太阳齿轮(8)相连接配 合，输入端主行星齿轮(3)的直径小于输出端主行星齿轮(6)的直径。
3. 根据权利要求l所述的无齿圈行星轮系传动机构，其特征是行星架(4)同时通过 离合器(2)及单向离合器(9)与输入端的太阳齿轮(1)相配合连接。
4. 根据权利要求1所述的无齿圈行星轮系传动机构，其特征是变速箱体内壁通过制 动器(5)与行星架(4)相配合制动，并相应通过单向离合器(11)与行星架(4)相配合连接。
5. 根据权利要求1所述的无齿圈行星轮系传动机构，其特征是输出端的主行星齿轮 (6)通过行星齿轮(12)传动位于输出端的太阳齿轮(8)。
6. 根据权利要求5所述的无齿圈行星轮系传动机构，其特征是输入端的主行星齿轮 (3)通过行星齿轮(13)传动位于输入端的太阳齿轮(1)。
全文摘要
本发明涉及行星齿轮传动装置，特别是一种无齿圈行星轮系传动机构，输入端圆柱形主行星齿轮与输出端圆柱形主行星齿轮通过其相固接的连接转轴安装在行星转轴上，输入端圆柱形输入端主行星齿轮的外齿与太阳齿轮相啮合，输出端圆柱形输出端主行星齿轮与太阳齿轮相啮合，固定于本传动机构变速箱箱体上的制动器与行星架制动配合，或固定于本传动机构变速箱箱体上的单向离合器与行星架配合连接，行星架通过离合器和位于输入端的太阳齿轮相配合连接或者和位于输出端的太阳齿轮相配合连接。本发明的特点在于无内齿圈，加工制造、组装容易，成本低，直接通过输入太阳轮与输出太阳轮进行输入输出。
文档编号F16H3/44GK101761614SQ20091020865
公开日2010年6月30日 申请日期2009年10月23日 优先权日2009年10月23日
发明者陈国庆 申请人:陈国庆