一种精密机床用无极齿轮变速器的制造方法_2

文档序号:9705158阅读:来源:国知局
的循环油路。所述平衡体调速器是最大阻尼力使平衡体调速齿轮停转的部件;所述内行星体调速器是最大阻尼力使内行星体调速齿轮停转的部件。为了实现所述精密机床用无极齿轮变速器的平稳旋转,所述精密机床用无极齿轮变速器设有环绕所述主轴线等分分布的多套所述内行星体、齿轮2、齿轮10、齿轮4、齿轮6、齿轮7和齿轮5。
[0014]本精密机床用无极齿轮变速器的传动关系是:
输入轴(I)带动齿轮1(C1)转动;齿轮1带动齿轮2(C2)转动;齿轮2通过齿轮10(C10)与齿轮11 (Cl 1)相对运动、驱动齿轮11转动或作为行星轮环绕齿轮11运动,齿轮2同时带动齿轮3转动,齿轮2、齿轮3做行星运动时带动平衡体平衡体(VI)转动;平衡体调速器(21)通过平衡体调速齿轮(C12)控制齿轮11的转速和平衡体的转速;齿轮3作为内行星体的太阳轮通过作为行星轮的齿轮14(C14)驱动行星架(ΙΠ)和外齿圈(C15)转动,内行星体调速器(22)通过齿轮9(C9)、内齿环8(C8)、齿轮7(C7)、齿轮5(C5)和齿轮4(C4)控制外齿圈(C15)的转速,从而调整行星架(ΙΠ)的转速;行星架(ΙΠ)带动齿轮5(C5)转动,齿轮5与平衡体的合成运动驱动齿轮13(C13)转动,从而带动输出轴(V )转动。
[0015]所述平衡体的原理是:平衡体是通过行星齿轮减速器外矩力的原理,(即太阳轮,外齿圈,行星架三个力相加之和等于零)所以行星齿轮减速器的太阳轮连轴齿轮2(C2),齿圈连轴的齿轮4(C4),行星架连轴的齿轮5(C5),在同样的半径扭力下平衡体会产生平衡力的平衡作用。
[0016]实施例一:
如图1至图5,一种精密机床用无极齿轮变速器,包括输入轴(I)、输出轴(V)、平衡体(VI)、内行星体、平衡体调速齿轮(C12)、内行星体调速齿轮(C9)。输入轴的中心线与输出轴的中心线同轴,是整个精密机床用无极齿轮变速器的主轴线。本实施例的输入轴和输出轴通过设有轴承31的轴套32连接,以实现输入轴和输出轴的异步转动。平衡体、平衡体调速齿轮、内行星体调速齿轮以主轴线为轴心转动;内行星体的轴线(Π )随平衡体围绕所述输入轴做行星转动。所述平衡体通过轴承33以转动配合安装在输入轴上,平衡体调速齿轮通过轴承34以转动配合安装在输入轴上。输入轴设有齿轮1 (C1),齿轮1通过平键固定安装在输入上,随输入轴转动。内行星体包括内行星体输入轴(Π )、太阳轮(齿轮3,C3)、行星轮(齿轮14,C14)、行星架(ΙΠ)和外齿圈(齿轮15,C15)。内行星体输入轴通过轴承35在平衡体上;内行星体输入轴从平衡体朝向平衡体调速齿轮的方向伸出,在位于平衡体内侧的内行星体输入轴上固定安装齿轮3(C3),在伸出平衡体外侧的内行星体输入轴上固定安装有齿轮2(C2)和齿轮10(C10),实现齿轮3(内行星体的太阳轮)、齿轮2和齿轮10同轴同速转动。齿轮1与齿轮2啮合,齿轮10与一只齿轮11啮合,齿轮11与平衡体调速齿轮(C12)是连体齿轮。齿轮11与平衡体调速齿轮一道以主轴线为轴心转动。内行星体的行星架转轴(m)从所述平衡体朝向内行星体调速齿轮的方向伸出,在伸出平衡体的行星架转轴上固定安装一只齿轮5(C5),使内行星体的行星架与齿轮5同轴同速转动。内行星体输入轴(Π )和行星架(ΙΠ)通过轴套连接,实现异步旋转。内行星体的外齿圈(C15)与一只齿轮4(C4)同轴同速转动,本实施例中,内行星体的外齿圈(C15)与齿轮4(C4)是连体齿轮。平衡体还设有内行星体调速轴(IV),所述内行星体调速轴从平衡体朝向内行星体调速齿轮的方向伸出,在位于平衡体内侧的内行星体调速轴上固定安装一只齿轮6(C6),在伸出平衡体的行星架转轴上固定安装一只齿轮7(C7)。齿轮4与齿轮6啮合,齿轮6与齿轮7同轴同速转动,内行星体调速轴(IV)随平衡体围绕所述主轴线做行星转动。所述齿轮7与一只内齿环8(C8)啮合,内齿环8与内行星体调速齿轮同轴同速转动,本实施例中内齿环8与内行星体调速齿轮是连体齿轮。输出轴通过平键固定安装一只齿轮13(C13),齿轮13与齿轮5啮合。在平衡体的外径上设有内轴承环36,内行星体调速齿轮设有外轴承环37,在内轴承环和所述外轴承环之间设有轴承滚珠38,使平衡体和内行星体调速齿轮共同以主轴线为中心旋转;所述输入轴和输出轴通过轴套和轴承连接以实现异步旋转。精密机床用无极齿轮变速器通过控制平衡体调速齿轮和内行星体调速齿轮的转速实现无极变速。本实施例中,平衡体调速齿轮连接一个平衡体调速器(21),内行星体调速齿轮连接一个内行星体调速器(22)。平衡体调速器和内行星体调速器是液压调速部件,平衡体调速器和内行星体调速器都设有液压栗,本实施例中的液压栗是齿轮油栗,齿轮油栗连接设有控制阀门的循环油路。当调整控制阀门的开关量时,齿轮栗输入轴的产生变化,从而改变液压调速部件的阻尼力。平衡体调速齿轮连接平衡体调速器液压栗的输入轴,内行星体调速齿连接内行星体调速器液压栗的输入轴,当平衡体调速器和内行星体调速器的控制阀门开工量变化时,平衡体调速齿轮和内行星体调速齿轮受到的阻尼力发生变化,从而控制平衡体调速齿轮和内行星体调速齿轮的转速。当平衡体调速器达到最大阻尼力时,可使平衡体调速齿轮停转,当内行星体调速器达到最大阻尼力时,可使内行星体调速齿轮停转。当平衡体调速器和内行星体调速器的阻尼力调整到最小时,平衡体调速齿轮和内行星体调速齿轮处于自由旋转状态,输出轴没有动力输出,处于停转状态。当内行星体调速器的阻尼力调整到最大时,内行星体调速齿轮处于停转状态,内行星体转动,输出轴低速旋转。当平衡体调速器的阻尼力逐渐调大时,平衡体调速齿轮逐渐降低转速,平衡体与内行星体同时转动,输出轴转速逐渐增加。当平衡体调速器和内行星体调速器的阻尼力都调整到最大时,平衡体调速齿轮和内行星体调速齿轮处于停转状态,平衡体和内行星体同时转动,输出轴达到最高转速。
[0017]在本实施例中,各齿轮的齿数、模数和转速如下:
齿轮1(C1):齿数Zl=16,模数2,转速VI (输入轴转速);
齿轮2 (C2):齿数Z2=37,模数2,转速V2=V3=V10 ;
齿轮3(C3):齿数Z3=14,模数1.5,转速V3 ;
齿轮4 (C4):齿数Z4=37,模数2,转速V4 ;
齿轮5(C5):齿数Z5=37,模数2,转速V5(内行星体行星架);
齿轮6 (C6 ):齿数Z6=15,模数2,转速V6 ;
齿轮7 (C7 ):齿数Z7=31,模数2,转速V7;
齿轮8 (C8):内齿轮,齿数Z8=106,模数2,转速V8 ;
内行星体调速齿轮(C9):齿数Z9=120,模数2,转速V9 ;
齿轮10(C10):齿数Z10=22,模数2,转速V10 ;
齿轮 ll(Cll):齿数 Zll= 31,模数 2,转速 V11=V12;
平衡体调速齿轮(C12):齿数Z12= 120,模数2,转速¥12;
齿轮13(C13):齿数Z13= 16,模数2,转速V13(输出轴转速);
齿轮14(C14):齿数Z14=15,模数1.5,转速V14 ;
齿轮15(C15):内齿轮,齿数Z15=44,模数1.5,转速V15。
[0018]其传动关系为:
平衡体的转速Vv1:
Vvi=- Vi/(Z2/Zl XZ11/Z10-1)+V12齿轮3的转速:
V3= VviXZll/Z10 + Vv1- V12XZ11/Z10齿轮7的转速:
V7= V8XZ8/Z7- (VviX (Z8/Z7-1))
内行星体齿环15的转速:
V15=-(V7- Vvi) XZ6/Z4+ Vvi齿轮5的转速:
V5=(V3+V15X(Z15/Z3))/ (Z15/Z3+1)
输出轴V的转速
Vv= Vv1-(V5- Vvi)XZ5/Z13
上述表达式中: Vi为输入轴转速,Vvi为平衡体转速,Vv
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