一种二级行星齿轮减速装置及跨坐式轨道车辆的制作方法

本发明涉及一种二级行星齿轮减速装置及跨坐式轨道车辆。

背景技术：

近年来，城市轨道交通在越来越多的城市得到推广和应用，而我国轨道交通的在建量比例也相当高，建设速度非常快。对于我国山区城市及中小城市来讲，由于经济、气候及地形地貌的特殊情况，地铁等轨道交通的建立尤为困难和实践，因此，人们考虑研究开发特别适用于中小城市及山区城市交通用的造价低、经济环保的单轨车。

单轨车的底平面有承载车体重量的走行轮，走行轮始终与轨道梁顶面接触，为了使单轨车沿轨道行驶并防止车体翻倒，车体两侧还设有安装在竖直车轴上的水平轮。目前跨坐式单轨的主要问题体现在动力传动方面，现有的适于单轨车辆的减速器等装置存在噪音高、牵引功率以及速度受到限制、维护成本较高等缺点。因此研究一款稳定的减速器迫在眉睫。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决上述现有技术存在的问题之一，为此本发明的第一个目的是提供一种新型的二级行星齿轮减速装置。

目前，行星轮减速机主要结构包括太阳轮、行星轮，行星架和齿圈等，其原理是通过齿圈或者行星架将动力输出至输出轴上，进而达到减速的目的。这种方案由于缺少第二级太阳轮，因此不容易达到各级齿轮的均载，导致振动和噪音较大，同时，由于涉及到齿圈，精度要求高，制造成本高。

根据本发明实施例提供的二级行星齿轮减速装置，包括：

主体壳体；

一级减速器，所述一级减速器安装于所述主题壳体中；

传动轴，所述传动轴水平可枢转的安装于所述主体壳体中，且所述传动轴的左端连接于所述一级减速器；

二级减速器，所述二级减速器安装于所述主体壳体中且通过所述传动轴的右端与所述一级减速器连接；

输出轴，所述输出轴水平可枢转的安装于所述主体壳体中；且所述输出轴的左端连接于所述二级减速器，且所述输出轴的右端部分位于所述主体壳体的外侧；

轮辋连接件，所述轮辋连接件固定连接于所述输出轴的右端且位于所述主体壳体的外侧。

根据本发明提供的一个实施例，所述一级减速器包括：一级太阳轮，所述一级太阳轮位于所述主体壳体中且与用于提供动力的动力装置的动力轴相连接；

一级行星轮，所述一级行星轮位于所述一级太阳轮的外围轮廓周边位置的主体壳体中且与所述一级太阳轮相啮合，且所述一级行星轮固定于所述传动轴的左端；

所述二级减速器包括：二级行星轮，所述二级行星轮固定于所述传动轴上且靠近所述传动轴的右端；

二级太阳轮，所述二级太阳轮与所述一级太阳轮同轴设置于所述主体壳体中且与所述二级行星轮相啮合，且所述二级太阳轮固定连接于所述输出轴的左端。

根据本发明提供的一个实施例，包括有至少三根所述传动轴，且每根所述传动轴上均设有一个所述一级行星轮和一个所述二级行星轮，所述一级太阳轮啮合于每个所述一级行星轮，所述二级太阳轮啮合于每个所述二级行星轮。

根据本发明提供的一个实施例，所述传动轴以所述一级太阳轮的中心轴线为中心呈圆周阵列的布置于所述主体壳体中。

根据本发明提供的一个实施例，每根所述传动轴的右端均套设有第一轴承，所述主体壳体中设有第一容纳腔，所述第一轴承安装于所述第一容纳腔内。

根据本发明提供的一个实施例，每根所述传动轴上均设有第二轴承，所述第二轴承套设于所述传动轴上，且所述第二轴承位于所述一级行星轮和二级行星轮之间，所述主体壳体中设有第二容纳腔，所述第二轴承安装于所述第二容纳腔内。

根据本发明提供的一个实施例，所述输出轴上套设有第三轴承，所述主体壳体中设有第三容纳腔，所述第三轴承安装于所述第三容纳腔内。

根据本发明提供的一个实施例，所述第一轴承和所述二级行星轮之间设有第一轴承挡圈。

根据本发明提供的一个实施例，每根所述传动轴上设有至少两个所述第一轴承，且每个所述第一轴承之间设有第一隔套。

根据本发明提供的一个实施例，所述第一轴承为圆锥滚子轴承。

根据本发明提供的一个实施例，所述二级行星轮与所述传动轴设为一体。

根据本发明提供的一个实施例，所述二级太阳轮与所述输出轴设为一体。

根据本发明提供的一个实施例，所述一级行星轮和第二轴承之间设有第二轴承挡圈。

根据本发明提供的一个实施例，所述第二轴承为圆柱滚子轴承。

根据本发明提供的一个实施例，所述输出轴上设有至少两个所述第三轴承，且每个所述第三轴承之间设有第二隔套。

根据本发明提供的一个实施例，所述第三轴承为深沟球轴承。

根据本发明提供的一个实施例，所述输出轴和所述主体壳体之间设有旋转油封，所述轮辋连接件套设于所述输出轴上，所述旋转油封套设于所述轮辋连接件上。

根据本发明提供的一个实施例，所述动力装置为电机，所述一级太阳轮通过销和电机轴连接。

本发明的第二个目的是提供一种跨坐式轨道车辆，该跨坐式轨道车辆性能稳定，噪音较小。

根据本发明实施例提供的跨坐式轨道车辆，所述跨坐式轨道车辆上设有上述任一项所述的二级行星齿轮减速装置。

根据本发明实施例提供的二级行星齿轮减速装置，包括主体壳体、一级太阳轮、一级行星轮、传动轴、二级行星轮、二级太阳轮、输出轴和轮辋连接件，其中，一级太阳轮将动力输入通过位于传动轴上的一级行星轮和二级行星轮将动力传递至二级太阳轮，再由二级太阳轮直接输出到输出轴上。通过改变动力输出方式，将输出轴与二级太阳轮连接，使得该二级行星齿轮减速装置能够达到更好的均载，振动和噪音较小，同时具有结构紧凑，体积小，制造成本低的优点。

附图说明

图1是本发明提供的该二级行星齿轮减速装置的装配简图。

图2是本发明提供的该二级行星齿轮减速装置各齿轮与轴装配的立体示意图。

图3是本发明提供的该二级行星齿轮减速装置的主体壳体的结构示意图。

其中，1左端主体壳体，2一级太阳轮，3一级行星轮，4传动轴，5二级行星轮，6二级太阳轮，7输出轴，8轮辋连接件，9第一轴承，10第二轴承，11第三轴承，12第一轴承挡圈，13第一隔套，14第二轴承挡圈，15第二隔套，17右端主体壳体，18主体壳体，19旋转油封，20第一容纳腔，21第二容纳腔，22第三容纳腔。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参考图1-3具体描述本发明实施例提供的该二级行星齿轮减速装置。

如图1-3，根据本发明实施例提供的二级行星齿轮减速装置，包括：主体壳体18，主体壳体18用于安装减速装置的各零部件，且所述主体壳体18的形状结构根据各零部件间的位置关系和安装形式来确定；一级太阳轮2，所述一级太阳轮2位于所述主体壳体18中且与用于提供动力的动力装置的动力轴相连接以便将动力装置的动力进行传递给与之相啮合的齿轮；一级行星轮3，所述一级行星轮3位于所述一级太阳轮2的外围轮廓周边位置的主体壳体18中，且与所述一级太阳轮2相啮合以接收一级太阳轮2传递的动力进而进一步将动力进行传递给下一级齿轮，其中，所述一级太阳轮2和所述一级行星轮3可以组成一级减速器；传动轴4，所述传动轴4水平可枢转的安装于所述主体壳体18中，且所述一级行星轮3固定于所述传动轴4的左端，通过传动轴4将动力传递给安装到传动轴4上的另一个齿轮；二级行星轮5，所述二级行星轮5固定于所述传动轴4上且靠近所述传动轴4的右端；二级太阳轮6，所述二级太阳轮6与所述一级太阳轮2同轴设置于所述主体壳体18中且与所述二级行星轮5相啮合；输出轴7，所述输出轴7水平可枢转的安装于所述主体壳体18中，所述二级太阳轮6固定连接于所述输出轴7的左端，且所述输出轴7的右端部分位于所述主体壳体18的外面，所述二级太阳轮6和所述二级行星轮5可以组成二级减速器；轮辋连接件8，所述轮辋连接件8固定连接于所述输出轴7的右端且位于所述主体壳体18的外侧。

在这里，所述的动力装置优选的为电机，电机可以安装到整个所述减速装置的左端位置，以下的描述都直接以电机为实施例进行描述，但并不是指本发明所有的动力装置只限定于电机。

具体的，如图1和2所示，作为动力的输入端，一级太阳轮2可以直接通过销、花键等连接件安装于电机的输出轴上来传递动力，可以直接作为齿轮轴的形式通过联轴器将齿轮轴的轮轴和电机的输出轴连接来传递动力，也可以和电机的输出轴设为一体等进而直接传递动力，具体的形式可以根据实际情况选择，只需能将动力装置的动力传递即可，这里并不是做特别的限定；传动轴4作为动力的传动中枢，可枢转的安装在主体壳体18中，一级行星轮3通过花键或销等连接件套设于传动轴4的最左端位置，同时与一级太阳轮啮合，二级行星轮5可以通过键或销等连接件固定连接于传动轴4上且位于传动轴4的靠近右端的位置，即当二级行星轮5固定于传动轴4上后，传动轴4的右端有一部轴是突出于二级行星轮5的右端的，以便于在传动轴4在主体壳体18上安装和固定；输出轴7作为动力的输出端，可枢转的安装于主体壳体18中，且其中心轴线于一级太阳轮2的中心轴线最大可能的保证重合，以提高整个减速装置的精度和性能；二级太阳轮6可以通过键或销等连接件固定于输出轴7的最左端与二级行星轮5啮合，优选的，二级太阳轮6可以和输出轴7设为一体式的齿轮轴形式，以提高二级太阳轮6的强度；轮辋连接件8作为最后的输出部件，可以通过键、螺钉、销等连接件固定于输出轴7的最右端位置，且轮辋连接件8的最左端端面和主体壳体18的最右端端面之间需留有一定间隙，以防止轮辋连接件8在转动的过程中和主体壳体18产生干涉，影响整个减速装置的安全性。另外，轮辋连接件8的外围可以设有若干螺栓孔，在将整个减速装置应用到车辆等产品上时，可以直接通过螺栓等连接件将车轮轮辋和轮辋连接件8进行连接固定。整个减速装置在工作的过程中，电机将动力通过电机输出轴传递至连接于电机轴上的一级太阳轮2，一级太阳轮2将动力传递给与之啮合的一级行星轮3，一级行星轮3通过传动轴4将动力传递给二级行星轮5，二级行星轮5再将动力传递给与之啮合的二级太阳轮6，二级太阳轮6继续将动力通过输出轴7传递给固定于输出轴7的最右端的轮辋连接件8，使得轮辋连接件8随同输出轴7一起转动，从而驱动车轮转动。在这里，可以通过改变各级太阳轮和行星轮的大小关系，以实现不同的传动比。

根据本发明提供的一个实施例，包括有至少三根所述传动轴4，且每根所述传动轴4上均设有一个所述一级行星轮3和一个所述二级行星轮5，所述一级太阳轮2啮合于每个所述一级行星轮3，所述二级太阳轮6啮合于每个所述二级行星轮5。至少三根传动轴4可以使得一级太阳轮2和一级行星轮3的啮合齿数增加，从而避免一级太阳轮2和一级行星轮3的应力集中，发生受力不均，轮齿断裂或失效的情况。优选的，可以设有三根所述传动轴4，且所述传动轴4可以以所述一级太阳轮2的中心轴线为中心呈圆周阵列的布置于所述主体壳体18中。这样可以使得一级行星轮3和二级行星轮5分别均布于一级太阳轮2和二级太阳轮6的周围，从而使得一级太阳轮2和二级太阳轮6的受力更加均匀，整个减速装置的稳定性更好。

根据本发明提供的一个实施例，每根所述传动轴4的右端均套设有第一轴承9，所述主体壳体18中设有第一容纳腔20，所述第一轴承9安装于所述第一容纳腔20内。通过第一轴承9将传动轴4的右端和主体壳体18固定，可以减小传动轴4在转动过程中与主体壳体18的摩擦力，使得传动轴4的枢转更加高效，以提高整个减速装置的性能。

根据本发明提供的一个实施例，每根所述传动轴4上均设有第二轴承10，所述第二轴承10套设于所述传动轴4上，且所述第二轴承10位于所述一级行星轮3和二级行星轮5之间，所述主体壳体18中设有第二容纳腔21，所述第二轴承10安装于所述第二容纳腔21内。通过第二轴承10将传动轴4的中间和主体壳体18固定，使得整个传动轴4有两个支点固定于主体壳体18上，以提高传动轴4的稳定性，同时通过轴承可以减小传动轴4在转动过程中与主体壳体18的摩擦力，使得传动轴4的枢转更加高效，以提高整个减速装置的性能。

根据本发明提供的一个实施例，所述输出轴7上套设有第三轴承11，所述主体壳体18中设有第三容纳腔22，所述第三轴承11安装于所述第三容纳腔22内。通过第三轴承11将输出轴7和主体壳体18固定，以提高输出轴7的稳定性，同时通过轴承可以减小输出轴7在转动过程中与主体壳体18的摩擦力，使得输出轴7的枢转更加高效，以提高整个减速装置的性能。

根据本发明提供的一个实施例，所述第一轴承9和所述二级行星轮5之间设有第一轴承挡圈12。第一轴承挡圈12可以对第一轴承9定位，防止第一轴承9轴向窜动。

根据本发明提供的一个实施例，所述一级行星轮3和第二轴承10之间设有第二轴承挡圈14。第二轴承挡圈14可以对第二轴承10定位，防止第二轴承10轴向窜动。

在这里，为了便于各齿轮和轴以及轴承等零部件的装配，所述主体壳体18可以设计为左右两段式的结构，其包括左端主体壳体1和右端主体壳体17。其中，所述第一容纳腔20和所述第二容纳腔21设于所述左端主体壳体1的内部，所述第三容纳腔22设于所述右端主体壳体17的内部；第一容纳腔20可以在左端主体壳体1的内部形成一固定的行星架，或者第一容纳腔20可以由将一行星架固定在左端主体壳体1内部形成；第二容纳腔21可以在左端主体壳体1的内部形成一固定的行星架，或者第二容纳腔21可以由将一行星架固定在左端主体壳体1内部形成；第一容纳腔20和第二容纳腔21在左端主体壳体1中的具体位置或者形成第一容纳腔20和第二容纳腔21的行星架在左端主体壳体1中的具体位置应以实际情况来设计，只需保证一级太阳轮2、一级行星轮3、二级行星轮5、传动轴4以各轴承在左端主体壳体1中的安装和功能的实现即可。左端主体壳体1的右端设有容纳输出轴7的轴孔，具体在装配和制造整个所述减速装置时，可以先将装有二级太阳轮6的输出轴7从左端主体壳体1的左端通过左端主体壳体1的内部穿过所述轴孔，然后再将二级行星轮5、第一轴承挡圈12、第一轴承9依次从传动轴4的左端装配到传动轴4上，再将传动轴4的左端装配到第一容纳腔20内使得第一轴承9和第一容纳腔20配合；然后再将第二轴承10、第二轴承挡圈14、一级行星轮3从传动轴4的右端依次安装到传动轴4上；最后将第三轴承11从输出轴7的右端安装到输出轴7上，再将右端主体壳体17和左端主体壳体1固定到一起，使得第三轴承11和第三容纳腔22配合，最后再将轮辋连接件8装配到输出轴7的右端。需要说明的是，当二级行星轮5和传动轴4设为一体式时，只需要依次安装第一轴承挡圈12、第一轴承9即可。

根据本发明提供的一个实施例，每根所述传动轴4上设有至少两个所述第一轴承9，且每个所述第一轴承9之间设有第一隔套13。设置两个第一轴承9可以避免轴承因受力过大而提前失效，进而影响整个减速装置的使用寿命和性能；两个轴承之间设置隔套可以避免轴承在转动时相互干涉产生噪音等不良影响。

优选的，所述第一轴承9为圆锥滚子轴承。圆锥滚子轴承可以同时承受径向载荷和轴向载荷，有助于整个减速装置的载荷分布和稳定性，成对使用时达到的效果更好。

优选的，所述二级行星轮5与所述传动轴4设为一体。这样有利于传动轴4的制造以及保证二级行星轮5的强度，以及整个减速装置的结构紧凑性。

优选的，所述二级太阳轮6与所述输出轴7设为一体。这样有利于输出轴7的制造以及保证二级太阳轮6的强度，以及整个减速装置的结构紧凑性。

根据本发明提供的一个实施例，所述第二轴承10为圆柱滚子轴承。圆柱滚子轴承径向承载能力大，适用于承受重负荷与冲击负荷的轴上，而该发明的实施例中，第二轴承10直接支撑着一级行星轮3施加给传动轴4的径向载荷，因此选用圆柱滚子轴承可以避免轴承的提前失效和有利于整个减装置的稳定性。

根据本发明提供的一个实施例，所述输出轴7上设有至少两个所述第三轴承11，且每个所述第三轴承11之间设有第二隔套15。设置两个第三轴承11可以避免轴承因受力过大而提前失效，进而影响整个减速装置的使用寿命和性能，同时，输出轴7在右端主体壳体17上只通过一个支点固定，选用至少两个所述轴承有助于增大第三轴承11和第三容纳腔22的接触面积，进而加强输出轴7的传动稳定性；两个轴承之间设置隔套可以避免轴承在转动时相互干涉产生噪音等不良影响。

根据本发明提供的一个实施例，所述第三轴承11为深沟球轴承。深沟球轴承的传动效率较高，输出轴7上主要有较大的径向载荷，选用深沟球轴承可以提高整个减速装置的效率和稳定性。

根据本发明提供的一个实施例，所述输出轴7和所述主体壳体18之间设有旋转油封19，所述轮辋连接件8套设于所述输出轴7上，所述旋转油封19套设于所述轮辋连接件8上，当轮辋连接件8安装到输出轴7上时，旋转油封19将轮辋连接件8和右端主体壳体17之间的空隙密封，旋转油封19的设置，有助于整个减速装置的密封性。

本发明的第二个目的是提供一种跨坐式轨道车辆，该跨坐式轨道车辆性能稳定，噪音较小。

根据本发明实施例提供的跨坐式轨道车辆，所述跨坐式轨道车辆上设有上述任一项所述的二级行星齿轮减速装置。所述跨坐式轨道车辆主要包括车体本体、轮胎和所述二级行星齿轮减速装置，所述二级行星齿轮减速装置包括：主体壳体18，主体壳体18用于安装减速装置的各零部件，且所述主体壳体18的形状结构根据各零部件间的位置关系和安装形式来确定；一级太阳轮2，所述一级太阳轮2位于所述主体壳体18中且与用于提供动力的动力装置的动力轴相连接以便将动力装置的动力进行传递给与之相啮合的齿轮；一级行星轮3，所述一级行星轮3位于所述一级太阳轮2的外围轮廓周边位置的主体壳体18中，且与所述一级太阳轮2相啮合以接收一级太阳轮2传递的动力进而进一步将动力进行传递给下一级齿轮；传动轴4，所述传动轴4水平可枢转的安装于所述主体壳体18中，且所述一级行星轮3固定于所述传动轴4的左端，通过传动轴4将动力传递给安装到传动轴4上的另一个齿轮；二级行星轮5，所述二级行星轮5固定于所述传动轴4上且靠近所述传动轴4的右端；二级太阳轮6，所述二级太阳轮6与所述一级太阳轮2同轴设置于所述主体壳体18中且与所述二级行星轮5相啮合；输出轴7，所述输出轴7水平可枢转的安装于所述主体壳体18中，所述二级太阳轮6固定连接于所述输出轴7的左端，且所述输出轴7的右端部分位于所述主体壳体18的外面；轮辋连接件8，所述轮辋连接件8固定连接于所述输出轴7的右端且位于所述主体壳体18的外侧。所述轮胎进一步包括轮胎本体和轮辋，所述轮辋连接件8上设有螺栓孔，所述轮胎的轮辋可以直接通过螺栓和所述轮辋连接件8固定连接，进而将整个轮胎和所述二级行星减速装置连接，动力装置输出的动力通过所述二级行星减速装置的减速进而驱动整个车辆运行。

根据本发明实施例提供的二级行星齿轮减速装置，包括主体壳体18、一级太阳轮2、一级行星轮3、传动轴4、二级行星轮5、二级太阳轮6、输出轴7和轮辋连接件8，其中，一级太阳轮2将动力输入通过位于传动轴4上的一级行星轮3和二级行星轮5将动力传递至二级太阳轮6，再由二级太阳轮6直接输出到输出轴7上。通过改变动力输出方式，将输出轴7与二级太阳轮6连接，使得该二级行星齿轮减速装置能够达到更好的均载，振动和噪音较小，同时具有结构紧凑，体积小，制造成本低的优点。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“一端”、“中间”、“圆周”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“另一”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”、“若干”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一个示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。