一种双速比传动机构及含有该传动机构的双速比输出机构的制作方法

本实用新型涉及传动连接技术领域，尤其涉及一种双速比传动机构以及含有该双速比传动机构的输出机构。

背景技术：

现有电动传动机构，很容易实现可调速比的输出，但对于手动传动机构，在手动操作模式下只能单一速比输出，这样会导致紧急情况下手动操作会耗费大量的时间。

现有手动传动机构通常为手动驱动件如手轮连接蜗杆和蜗轮，其中蜗杆为手动轴，蜗轮为输出轴，从蜗杆-蜗轮的传动为减速传动，既速度降低，力矩增加的过程。假设，减速比为N：1，也就是蜗杆轴旋转N圈，蜗轮轴输出1圈。此种状态下，仅存在单一的速比输出，难以满足实际操作需要。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型所解决的技术问题是现有技术中手动传动机构单一的速比输出，且输出速度降低。

本实用新型针对现有产品中所存在的问题，进行了缜密分析和计算，创新性的利用了具体的如下：

一方面，本实用新型提供了一种双速比传动机构，其含有行星齿轮传动机构，所述的行星齿轮含有输入轴、太阳轮、行星轮、行星架以及外齿圈。

所述的外齿圈具有外齿轮和内齿轮。

所述的太阳轮与行星轮齿接；所述的行星轮与外齿圈的内齿轮齿接。

所述的行星齿轮的输入轴与行星架固定连接，优选地，为键连接。或者优选地，所述的输入轴与行星架为一体。

所述的行星架设有一外齿轮，行星架上还设有至少一个行星齿轮轴。作为优选的实施方式，可设置两个或者两个上的行星轮轴，所述的行星轮一一对应地分别设置在所述的行星齿轮轴上。作为优选的实施方式，行星架上设有至少三个行星齿轮轴。

在本实用新型的双速比传动机构，所述的行星架为主动件，所述的太阳轮为从动件。即行星架作为动力输入带动太阳轮转动，此时太阳轮也为输出轴。

所述的外齿圈含有外齿轮和内齿轮；所述的行星架的外齿轮与外齿圈的外齿轮具有同模数同齿数同压力角。

本实用新型的双速比传动机构，其还含有与行星齿轮传动机构连接的速比转换件以及速度配合齿轮。

所述的速比转换件用于与行星齿轮传动机构的行星架的外齿轮和外齿圈的外齿轮共同连接，使行星架与外齿圈以相同的速度转动；或者用于与外齿圈的外齿轮连接，并与速度配合齿轮连接，以锁定速比转换件和外齿圈。通过这两种连接方式，即可实现速比的转化。

作为本实用新型一种优选的实施方式，所述的速比转换件为一速比转换轴，其上有一圈齿轮，所述的速比转换轴的可沿行星齿轮传动机构输入轴平行的方向移动，所述的速比转换轴的齿轮用于与行星齿轮传动机构的行星架的外齿轮和外齿圈的外齿轮共同齿接，使行星架与外齿圈以相同的速度转动；或者用于与外齿圈齿接，并与速度配合齿轮齿接，以锁定速比转换轴和外齿圈；

本实用新型的双速比传动机构，巧妙的用一根滑动的速比转换件将一套行星齿轮传动分成了两个不同速比的传动。其运行过程如下：

在第一速度状态下：

速比转换件的齿轮与行星架的外齿轮和外齿圈的外齿轮共同齿接时，此时速比转换件通过其齿轮连接了行星架的外齿轮和外齿圈的同模数同齿数的外齿轮，即行星架和外齿圈相对静止。此时的传动路线为：输入轴出传动到行星架，行星架和外齿圈相对静止，通过相对静止的行星轮传递到相对静止的太阳轮(输出轴)，此时从输入端到输出端的减速比为1∶1，所以此传动为低速比工作状态。详见图1的第一速度状态原理图。

在第二速度状态下：

速比转换件的齿轮与行星架的外齿轮齿接，且与速度配合齿轮齿接，此速比转换件连接了通过其齿轮连接了行星架的外齿轮和速度配合齿轮，外齿圈和速比转换轴被速度配合齿轮锁定，外齿圈绝对静止。此时的传动路线为：外齿圈固定，行星架通过行星轮(惰轮)传递到太阳轮(输出轴)，此时输入端到输出端的减速比为增速传动，所以此传动为高速比工作状态，通过设置不同的齿轮比例，可设置不同的速度比。详见图2的第二速度状态原理图。

或者，作为一种可选的实施方式，所述的速比转换件为一花键轴。花键轴与速比转换轴结构类似，为一轴上设置有齿轮，其差别在于压力角不同。作为优选的实施方式，所述的速度转换件为速比转换轴，相比于花键轴，速比转化轴传动更为平稳、强度更好，且容易加工。

另一方面，本实用新型还提供了一种双速比输出机构，其含有依次传动连接的驱动件、上述的双速比传动机构、蜗杆以及蜗轮。

具体地，所述的驱动件与双速比传动机构的输入轴连接；所述的蜗杆与双速比传动机构的太阳轮连接。

作为优选的实施方式，本实用新型的驱动件为手动驱动件，因为现有的手动传动机构难实现多速比输出，而本实用新型的双速比传动机构和双速比输出机构可以有效地解决该问题。当然，本实用新型的双速比输出机构的驱动件，也可以为自动驱动件或者是混合动力驱动件。作为优选的实施方式，所述的手动驱动为手轮。作为优选的实施方式，所述的自动驱动件为驱动电机。

其中，在本实用新型的双速比输出机构中，所述的双速比传动机构设置在一壳体中，用来固定支撑双速比传动机构。

所述的壳体包括第一支撑壳体和第二支撑壳体，第一支撑壳体位于双速比传动机构的动力输入一侧，第二支撑壳体位于双速比传动机构的动力输出一侧。第一支撑体壳与第二支撑体壳通过卡接或螺纹连接。

所述的壳体的形状无特别限制，只要起到能够固定支撑双速比传动机构即可。

所述的第一支撑壳体上含有一拔插孔，用于供所述速比转换轴沿行星齿轮传动机构输入轴的平行方向移动；

所述的双速比传动机的输入轴穿过第一支撑壳体与驱动件固定连接。

所述的速度配合齿轮位于第二支撑壳体上。

本实用新型的双速比传动机构和/或双速比输出机构，其用于执行器上，更优选地，用于风门、阀门执行器上。

本实用新型的有益效果在于：

本方案中通过一根速比转换件的左右移动，在不改变齿轮结构和齿数配比的情况下使得传统的行星齿轮传动可以输出两种不同的传动速比。用于执行器的手动操作时可以提供两种操作速度的选择，同一种机械结构对应两种不同的工况，既降低了成本又丰富了产品的功能。

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，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和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

图1为第一速度状态原理图；

图2为第二速度状态原理图；

图3为双速比传动机构的示意图；

图4为双速比传动机构的爆炸图；

图5为双速比输出机构的部分结构示意图；

图6为图6的双速比输出结构的部分结构示意图；

图7为双速比输出机构部分结构的部分爆炸图；

图8为双速比输出机构的部分结构剖面图；其中A为第一速度状态剖面图， B为第二速度状态剖面图；

其中，各附图标记为：

1、输入轴；2、行星架；21、行星架的外齿轮；22、行星轮轴；3、行星轮； 4、外齿圈；41、外齿圈的外齿轮；42、外齿圈的内齿轮；5、速比转换轴；51、速比转换轴的齿轮；6、速度配合齿轮；7、太阳轮；8、驱动件；9、蜗杆；10、蜗轮；11、壳体；111、第一支撑壳体；112、第二支撑壳体；113、拔插孔。

具体实施方式

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，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

实施例1一种双速比传动机构

如图3和图4所示的双速比传动机构的示意图，所述的双速比传动机构含有行星齿轮传动机构。所述的行星齿轮传动机构含有输入轴1、与输入轴1固定连接(在本实施例中为键连接)的行星架2，以及含有行星轮3，外齿圈4，和太阳轮7。所述的太阳轮7与行星轮3齿接，所述的行星轮3与外齿圈4齿接。

所述的外齿圈4内外均有齿轮，即含有外齿圈4的外齿轮41，以及外齿圈的内齿轮42。

所述的行星架2设有一外齿轮，及行星架的外齿轮21，该行星架2上还固定有行星轮轴22，在该实施例中，行星架2上固定有三个行星轮轴22。所述的行星轮3一一对应地分别设置在所述的行星轮轴上22。

所述的行星架的外齿轮21与外齿圈的外齿轮41具有同模数同齿数同压力角。

所述的双速比传动机构，其还含有与行星齿轮传动机构相连的速比转换轴5。具体地，所述的速比转换轴5上有一圈齿轮，即速比转换轴的齿轮51，速比转换轴5可沿与输入轴1平行的方向移动，与行星齿轮传动机构的行星架的外齿轮21和外齿圈的外齿轮41齿接；或者与外齿圈的外齿轮41齿接，并与速度配合齿轮6齿接，被速度配合齿轮6锁定速比转换轴5和外齿圈4。通过速比转换轴5的移动，与行星齿轮传动机构产生两种连接方式，而实现输出两种不同的速比。具体地，其运行状态如下：

在第一速度状态下：

速比转换轴的齿轮51与行星架的外齿轮21和外齿圈的外齿轮41共同齿接时，此时速比转换轴的齿轮51连接了行星架的外齿轮21和外齿圈的外齿轮41，即行星架2和外齿圈4相对静止。此时的传动路线为：输入轴1出传动到行星架2，行星架2和外齿圈4相对静止，通过相对静止的行星轮3传递到相对静止的太阳轮7(太阳轮作为输出轴)，此时从输入端到输出端的减速比为1∶1，所以此传动为低速比工作状态。详见图2的第一速度状态原理图。

在第二速度状态下：

速比转换轴的齿轮51与行星架的外齿轮21齿接，且与速度配合齿轮6齿接，此速比转换轴5连接了通过其齿轮连接了行星架的外齿轮21和速度配合齿轮6，外齿圈4和速比转换轴5被速度配合齿轮6锁定，外齿圈4绝对静止。此时的传动路线为：外齿圈4固定，行星架2通过行星轮3(惰轮)传递到太阳轮 7(输出轴)，此时输入端到输出端的减速比为增速传动，所以此传动为高速比工作状态，通过设置不同的齿轮比例，可设置不同的速度比。详见图3的第二速度状态原理图。

实施例2一种双速比传动机构

重复实施例1，有以下不同点，行星架固定设有二个行星轮轴22，并有二个行星轮3一一对应地分别设置在所述的行星齿轮轴22上。根据公知常识，本实用新型的行星轮不仅可以设置不同的个数，还可以设置含有不同级数的行星轮。

实施例3一种双速比传动机构

重复实施例1，有以下不同点，所述的速比转换轴替换为花键轴。花键轴与速比转换轴结构类似，为一轴上设置有齿轮，其差别在于压力角不同。

实施例4一种双速比输出机构

如图5-8所示的双速比输出机构的示意图及其爆炸图，其依次含有传动连接的驱动件8、以及实施例1的双速比传动机构(当然也可以含有实施例2或3 的双速比传动机构)、蜗杆9以及蜗轮10；具体地，所述的驱动件8与双速比传动机构的输入轴1连接；所述的蜗杆9与双速比传动机构的太阳轮7连接。在该实施例中，所述的驱动件8为一手动驱动件；具体为一手轮。

所述的双速比传动机构，设置在一壳体11中，用来固定支撑双速比输出机构。所述的壳体11包含第一支撑壳体111，以及第二支撑壳体112。具体地，第一支撑壳体111位于双速比传动结构动力输入的一侧，第二支撑壳体112位于双速比传动结构动力输出的一侧。所述的第一支撑壳体111上设有一拔插孔113，用于供所述速比转换轴5沿行星齿轮传动机构输入轴的平行方向移动，以实现双速比输出机构的两种速度状态(两种速度状态具体见实施例1)。所述的双速比传动机的输入轴1穿过第一支撑壳体111与驱动件8固定连接。所述的速比配合齿轮6位于第二支撑壳体112上。

实施例5一种双速比输出机构

重复实施4，有以下不同点，所述的驱动件1为驱动电机。

上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。