齿轮的锁定和转速限制装置及具有其的行星齿轮系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种齿轮的锁定和转速限制装置及具有其的行星齿轮系统，包括输入轴、输出轴、行星轮架、行星轮、中心轮、齿圈、齿圈外圈轮、调速电机部件、蜗杆齿轮轴、齿圈外圈轮锁定部件和壳体，通过实施对调速电机部件、蜗杆齿轮轴、齿圈外圈轮锁定部件和齿圈外圈轮的操作，实现对齿圈的锁定和转速限制功能，从而在行星齿轮系统中实现对输入轴与输出轴传动比的调节功能。

Gear locking and speed limiting device and planetary gear system having the same

The invention relates to a gear locking and speed limiting device and a planetary gear system having the same, including the input shaft and the output shaft, a planetary wheel frame, a planetary wheel, a center wheel, gear, gear ring wheel, motor parts, gear shaft, worm gear wheel locking parts and outer shell, through the implementation of for motor parts, worm gear shaft, gear ring outer ring gear wheel locking member and the outer wheel operation of ring gear locking and speed limit function, resulting in the planetary gear system in the realization of the input shaft and the output shaft of the transmission ratio of the regulating function.

【技术实现步骤摘要】
齿轮的锁定和转速限制装置及具有其的行星齿轮系统
本专利技术涉及传动机械领域，特别涉及一种齿轮的锁定和转速限制装置及具有其的行星齿轮系统。
技术介绍
行星齿轮系统在各种机械中得到广泛的应用，行星齿轮传动具有体积小、承载能力大和工作平稳的特点。通过合理的结构布局，行星齿轮系统可以实现灵活的传动比和极高的传动效率，所以在诸如汽车自动变速器、各种减速器和增速器以及多种传动机械中均有实施的案例。随着人们对调速电机研究的不断深入，一些体型小、效能高和调速精准的调速电机不断地被研发和得到应用。使用调速电机及辅助部件来实施对行星齿轮系统中的特定齿轮实施控制，使该行星齿轮系统实现一种改进的可能性也大大增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过对齿轮实施锁定和转速限制操作，从而实现在行星齿轮系统中对输入轴与输出轴传动比的调节功能。为了实现本专利技术的目的，本专利技术一种齿轮的锁定和转速限制装置，包括输入轴、输出轴、行星轮架、行星轮、中心轮、齿圈、齿圈外圈轮、调速电机部件、蜗杆齿轮轴、齿圈外圈轮锁定部件和壳体。输入轴和输出轴以其轴心线重合的方式前后水平放置；输入轴和输出轴通过轴承套放在壳体内部，两端分别延伸出壳体，用于实现动能的输入或输出功能；进一步的，当动能在输入轴处输入时，可以实现在输出轴处输出，反之，当动能在输出轴处输入时，可以实现在输入轴处输出。行星轮架固定在输入轴的末端；进一步的，行星轮架可以和输入轴以输入轴轴心线进行等角速度旋转；行星轮呈中心发散状，通过行星轮轴安装在行星轮架上，并彼此保持轴对称关系；优选的，行星轮的数量为2～7个；更优选的，行星轮的数量为4个；进一步的，所有行星轮和行星轮架可以以输入轴轴心线进行等角速度旋转，这种旋转称为：“行星轮的公转”；进一步的，单个行星轮可以以自身行星轮轴轴心线进行旋转，这种旋转称为：“行星轮的自转”；进一步的，行星轮外缘有行星轮齿。齿圈以和输入轴轴心对齐的方式，套放在行星轮的外缘；中心轮放置在行星轮的中间位置；中心轮以和输出轴轴心对齐的方式，固定在输出轴上；进一步的，中心轮和输出轴可以以输出轴轴心线进行等角速度旋转。行星轮部件放置在齿圈和中心轮之间；齿圈内侧有轮齿；中心轮外侧有轮齿；齿圈的内侧轮齿和行星轮的行星轮齿及中心轮的外侧轮齿处于啮合状态；进一步的，齿圈可以以输入轴轴心线进行旋转；可选的，齿圈通过固定其一侧的圆盘并使用轴承套放在输入轴上，用于提高齿圈的旋转平衡性和刚度。齿圈外圈轮以和齿圈轴心对齐的方式，放置在齿圈的外围，齿圈外圈轮上开有多个横向圆孔；可选的，齿圈外圈轮通过固定其一侧的圆盘并使用轴承套放在输入轴上，用于提高齿圈外圈轮的旋转平衡性和刚度。调速电机部件由调速电机转子件、调速电机转子中轴和调速电机线圈定子件组成；调速电机定子件固定在齿圈外圈轮上；蜗杆齿轮轴以齿圈外缘切线方向放置；蜗杆齿轮轴上有螺旋状蜗杆轮齿，蜗杆齿轮轴的一端和调速电机转子中轴相对的一端固定，另一端套放在齿圈外圈轮对应的横向圆孔处，调速电机转子中轴的另一端套放在齿圈外圈轮对应的横向圆孔处；进一步的，调速电机转子中轴轴心线和蜗杆齿轮轴轴心线重合；进一步的，调速电机转子和蜗杆齿轮轴能以其共有的轴心线旋转，当其旋转时，旋转的角速度是一致的；优选的，蜗杆齿轮轴和调速电机的套数为2～5套；更优选的，蜗杆齿轮轴和调速电机的套数为3套；进一步的，所有蜗杆齿轮轴和调速电机以输入轴轴心线彼此保持轴对称关系；进一步的，所有调速电机工作是否运行或停止及运行的速度和速度的改变值是一致的。齿圈外缘有与蜗杆轮齿匹配的蜗轮齿，齿圈外缘的蜗轮齿和所有蜗杆齿轮轴的螺旋状蜗杆轮齿处于啮合状态；进一步的，由于蜗杆传动具有自锁性的特点，当调速电机工作，使调速电机转子以相同角速度带动蜗杆齿轮轴转动时，就同时带动齿圈按照其固有的齿比进行转动，但当在行星轮的作用下，齿圈作为主动轮进行转动时，却无法带动蜗杆齿轮轴按照其自身的轴心线进行自转；进一步的，当调速电机停止工作，且在行星轮的作用下齿圈作为主动轮进行转动时，将带动齿圈外圈轮进行转动，此时，齿圈外圈轮和齿圈的转动角速度是相等的；进一步的，当在行星轮的作用下，齿圈作为主动轮进行转动，且调速电机工作并以一定的角速度带动蜗杆齿轮轴转动时，此时，齿圈外圈轮和齿圈以输入轴的轴心线进行转动，且齿圈外圈轮的转动速度值为：齿圈转动速度值加上或减去调速电机(正向或逆向)转动所对应齿比调节齿圈转动速度值的和或差；进一步的，当在行星轮的作用下，齿圈作为主动轮进行转动，且调速电机工作并以一定的角速度带动蜗杆齿轮轴转动，且调速电机工作所产生对应齿比调节齿圈的转动速度值刚好抵消齿圈作为主动轮的转动速度值时，此时，齿圈外圈轮相对壳体处于相对静止状态。齿圈外圈轮锁定部件由卡钳或圈式抱闸实施对齿圈外圈轮的锁定操作，其一端固定在壳体上；进一步的，当齿圈外圈轮锁定部件对齿圈外圈轮实施锁定操作后，通过调节调速电机的转动速度值，可以调节齿圈的转动速度值；进一步的，当齿圈外圈轮锁定部件对齿圈外圈轮实施锁定操作后，通过调节调速电机的转动速度值，由于蜗杆传动具有自锁性的特点，无论齿圈是否受行星轮转动受力的影响，齿圈的转动速度，都只遵循调速电机转动所对应齿比的转动转速值进行转动。依据动力最小阻力传递原则，当齿圈外圈轮锁定部件未对齿圈外圈轮实施锁定操作，调速电机停止工作，且输出轴带有负载时，从输入轴传入的动能传递到行星轮处后，其动能仅带动齿圈及齿圈外圈轮转动，而其动能无法传递到输出轴上，反之，且输入轴带有负载时，从输出轴传入的动能传递到中心轮及行星轮处后，其动能仅带动齿圈及齿圈外圈轮转动，而其动能无法传递到输入轴上；进一步的，当齿圈外圈轮锁定部件未对齿圈外圈轮进行实施锁定操作，且调速电机停止工作时，无论输入轴或输出轴的一方或双方是否有负载或是否有动能的输入，输入轴的转动和输出轴的转动均彼此不相干涉。通过本专利技术的齿轮的锁定和转速限制装置，可以方便地实施对特定齿圈外圈轮进行开放或锁定操作，也可以精确地调节齿圈的转动速度值，从而使具有该齿轮的锁定和转速限制装置的行星齿轮系统中实现对输入轴与输出轴传动比的调节功能。对比现有技术具有以下有益效果：本专利技术行星齿轮系统具有结构简单、传动效能高、传力扭矩承载大和控制灵活方便的特点；本装置结构紧凑，可根据应用要求对式样进行变换，适应面广，并特别适合多种需要双向传力的系统。附图说明图1为本专利技术的齿轮的锁定和转速限制装置的结构分解示意图。图2为本专利技术齿轮的锁定和转速限制装置的内部结构前侧透视示意图。图3为本专利技术齿轮的锁定和转速限制装置的内部结构后侧透视示意图。图4为本专利技术齿轮的锁定和转速限制装置的齿圈外圈轮局部结构示意图。图5为本专利技术齿轮的锁定和转速限制装置的齿圈外圈轮锁定部件的一种实施结构示意图。具体实施方法参考图1图2图3一种齿轮的锁定和转速限制装置，包括输入轴101、输出轴102、行星轮架103、行星轮120、中心轮110、齿圈130、齿圈外圈轮160、调速电机部件150、蜗杆齿轮轴140、齿圈外圈轮锁定部件170和壳体201；输入轴101和输出轴102以其轴心线重合的方式前后水平放置，并通过轴承套放在壳体201内部，两端分别延伸出壳体201，用于实现动能的输入或输出功能；行星轮架103固定在输入轴101的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种齿轮的锁定和转速限制装置，其特征在于，包括输入轴、输出轴、行星轮架、行星轮、中心轮、齿圈、齿圈外圈轮、调速电机部件、蜗杆齿轮轴、齿圈外圈轮锁定部件和壳体；所述输入轴和输出轴以其轴心线重合的方式前后水平放置，输入轴和输出轴通过轴承套放在壳体内部，两端分别延伸出壳体，所述行星轮架固定在输入轴的末端，行星轮呈中心发散状，通过行星轮轴安装在行星轮架上，并彼此保持轴对称关系，优选的，行星轮的数量为2～7个，更优选的，行星轮的数量为4个，所述齿圈以和输入轴轴心对齐的方式，套放在行星轮的外缘，所述中心轮放置在行星轮的中间位置，中心轮以和输出轴轴心对齐的方式，固定在输出轴上，齿圈的轮齿和行星轮的行星轮齿及中心轮的轮齿处于啮合状态。

【技术特征摘要】
1.一种齿轮的锁定和转速限制装置，其特征在于，包括输入轴、输出轴、行星轮架、行星轮、中心轮、齿圈、齿圈外圈轮、调速电机部件、蜗杆齿轮轴、齿圈外圈轮锁定部件和壳体；所述输入轴和输出轴以其轴心线重合的方式前后水平放置，输入轴和输出轴通过轴承套放在壳体内部，两端分别延伸出壳体，所述行星轮架固定在输入轴的末端，行星轮呈中心发散状，通过行星轮轴安装在行星轮架上，并彼此保持轴对称关系，优选的，行星轮的数量为2～7个，更优选的，行星轮的数量为4个，所述齿圈以和输入轴轴心对齐的方式，套放在行星轮的外缘，所述中心轮放置在行星轮的中间位置，中心轮以和输出轴轴心对齐的方式，固定在输出轴上，齿圈的轮齿和行星轮的行星轮齿及中心轮的轮齿处于啮合状态。2.根据权利要求1所述的齿轮的锁定和转速限制装置，其特征在于，所述齿圈外圈轮以和齿圈轴心对齐的方式，放置在齿圈的外围，齿圈外圈轮上开有多个横向圆孔。3.根据权利要求1所述的齿轮的锁定和转速限制装置，其特征在于，所述调速电机部件由调速电机转子件、调速电机转子中轴和调速电机线圈定子件组成，调速电机定子件固定在齿圈外圈轮上。4.根据权利要求1所述的齿轮的锁定和转速限制装置，其特征在于，所述蜗杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国伟，
申请(专利权)人：王国伟，
类型：发明
国别省市：浙江,33