本發(fā)明涉及一種將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為單向運(yùn)動(dòng)的嵌套式行星減速器結(jié)構(gòu)及其工作原理。

背景技術(shù)：

行星減速器以其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、傳動(dòng)效率高、精度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于各種機(jī)器、機(jī)械設(shè)備和傳動(dòng)系統(tǒng)中。例如，起重機(jī)械、機(jī)床和伺服傳動(dòng)系統(tǒng)等。

傳統(tǒng)的行星減速器只能夠?qū)蜗虻妮斎脒\(yùn)動(dòng)進(jìn)行調(diào)速，對(duì)于一些需要實(shí)時(shí)改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向的傳動(dòng)系統(tǒng)而言，如果要使往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為單向運(yùn)動(dòng)，需要專門來安裝換向裝置，這不僅增加了傳動(dòng)系統(tǒng)的復(fù)雜性，而且使得整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的累積誤差增大，降低了系統(tǒng)的傳動(dòng)精度；傳統(tǒng)行星減速器一般被應(yīng)用于精度要求較高的領(lǐng)域，在實(shí)際使用中由于工作載荷分布不均等因素的影響，減速器的精度逐漸降低，在高強(qiáng)度工況下精度的保持性較差。另外，傳統(tǒng)行星減速器調(diào)速范圍較小，結(jié)構(gòu)柔性較差，無法較好地適應(yīng)不同的生產(chǎn)環(huán)境。

鑒于此，提出一種將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為單向運(yùn)動(dòng)的嵌套式行星減速器結(jié)構(gòu)及其工作原理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供了一種將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為單向運(yùn)動(dòng)的嵌套式行星減速器結(jié)構(gòu)。為了換向的目的，本裝置采用雙排行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，每一排行星傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)通過超越離合器與輸入軸通過鍵連接，前后兩個(gè)超越離合器安裝方向相反。該種行星減速器具有轉(zhuǎn)換傳動(dòng)方向、調(diào)速范圍大、精度保持性好、結(jié)構(gòu)具有柔性等優(yōu)點(diǎn)。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為單向運(yùn)動(dòng)的嵌套式行星減速器結(jié)構(gòu)，包括前排超越離合器、后排超越離合器、復(fù)合式齒輪、輸出端蓋、行星架、深溝球軸承、前排外齒圈、后排外齒圈、后排外側(cè)行星輪、后排內(nèi)側(cè)行星輪、前排行星輪、輸入軸和固定銷軸。當(dāng)運(yùn)動(dòng)以順時(shí)針方向通過輸入軸輸入時(shí)，由于前排超越離合器與后排超越離合器安裝方向相反，此時(shí)后排超越離合器處于脫離狀態(tài)，前排超越離合器接合，經(jīng)過一次變向后帶動(dòng)輸出端蓋將運(yùn)動(dòng)以逆時(shí)針方向輸出；當(dāng)運(yùn)動(dòng)以逆時(shí)針方向輸入時(shí)，后排超越離合器接合，經(jīng)過后排嵌套式行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩次變向后，將運(yùn)動(dòng)以逆時(shí)針方向輸出，最終達(dá)到將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為單向運(yùn)動(dòng)的目的。

優(yōu)選的，所述前排超越離合器通過鍵與所述輸入軸連接，所述前排超越離合器由前排太陽輪、前排爪輪、前排彈簧和前排滾柱組成。當(dāng)輸入軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述前排滾柱在所述前排彈簧壓力和摩擦力的作用下被楔緊在楔槽內(nèi)，帶動(dòng)所述前排太陽輪旋轉(zhuǎn)。所述前排前排太陽輪與前排行星輪嚙合，所述前排行星輪又與所述前排外齒圈嚙合，經(jīng)過行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的順時(shí)針運(yùn)動(dòng)方向變?yōu)槟鏁r(shí)針方向，最終通過所述前排外齒圈帶動(dòng)所述輸出端蓋逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；當(dāng)輸入軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述前排滾柱在慣性力的作用下壓縮所述前排縮彈簧，所述前排滾柱始終處于楔槽中較寬敞部分，而不被楔緊在槽內(nèi)，因此前排超越離合器處于脫離狀態(tài)，所述前排爪輪與所述前排太陽輪相對(duì)滑動(dòng)，第一排行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)無運(yùn)動(dòng)輸出。

優(yōu)選的，所述后排超越離合器通過鍵與所述輸入軸連接，所述后排超越離合器由后排太陽輪、后排爪輪、后排彈簧和后排滾柱組成。當(dāng)輸入軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述后排滾柱在慣性力的作用下壓縮所述后排縮彈簧，所述后排滾柱始終處于楔槽中較寬敞部分，而不被楔緊在槽內(nèi)，因此后排超越離合器處于脫離狀態(tài)，所述后排爪輪與所述后排太陽輪相對(duì)滑動(dòng)，此時(shí)第二排行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)無運(yùn)動(dòng)輸出；當(dāng)輸入軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述后排滾柱在所述后排彈簧壓力和摩擦力的作用下被楔緊在楔槽內(nèi)，帶動(dòng)所述后排太陽輪旋轉(zhuǎn)。所述后排太陽輪與后排內(nèi)側(cè)行星輪嚙合，所述后排內(nèi)側(cè)行星輪又與所述復(fù)合式齒輪嚙合。所述復(fù)合式齒輪在第二排嵌套式行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中起到太陽輪的作用，與所述后排外側(cè)行星輪進(jìn)行嚙合，所述后排外側(cè)行星輪與所述后排外齒圈嚙合。這樣經(jīng)過第二排行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩次變向，使得原來輸入軸逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)的方向不變，最終帶動(dòng)所述輸出端蓋逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選的，所述前排超越離合器與后排超越離合器分別以相反的方向，通過鍵與輸入軸連接。經(jīng)過兩排行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的變速，可以將所述輸入軸的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為單向的輸出運(yùn)動(dòng)。通過改變所述前排超越離合器與后排超越離合器的安裝方向，可以控制輸出端以逆時(shí)針方向單向輸出或者以順時(shí)針方向單向輸出，提高了減速器整體結(jié)構(gòu)的柔性，使其可以滿足不同方向的換向要求。

優(yōu)選的，所述復(fù)合式齒輪的內(nèi)外兩側(cè)均有齒輪特征，同時(shí)具備外齒圈和太陽輪的功能。所述后排太陽輪通過所述后排內(nèi)側(cè)行星輪，與所述復(fù)合式齒輪嚙合。所述復(fù)合式齒輪與所述后排外側(cè)行星輪嚙合，將動(dòng)力傳遞給后排外齒圈。通過后排嵌套式行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)方向被改變兩次，最終實(shí)現(xiàn)減速器整體的換向要求。同時(shí)，第二排的嵌套式行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)增加了齒輪嚙合數(shù)量，可以將減速器工作載荷均勻分布在各個(gè)齒輪上，彌補(bǔ)齒輪磨損引起的回差，提高了減速器的精度保持性。

優(yōu)選的，所述行星架通過所述固定銷軸與所述前排行星輪連接，所述行星架中心位置處開有圓孔，所述深溝球軸承通過盈配合安裝在所述行星架的中心圓孔內(nèi)。所述輸入軸穿過所述深溝球軸承內(nèi)圈，與所述深溝球軸承通過過盈配合連接，保證所述行星架與輸入軸的運(yùn)動(dòng)互不干涉。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明采用雙排行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，每一排行星傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)通過超越離合器與輸入軸通過鍵連接，前后兩個(gè)超越離合器安裝方向相反。該種行星減速器具有轉(zhuǎn)換傳動(dòng)方向、調(diào)速范圍大、精度保持性好、結(jié)構(gòu)具有柔性等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是將本發(fā)明的整體爆炸結(jié)構(gòu)圖；

圖2是前排超越離合器結(jié)構(gòu)圖；

圖3是后排超越離合器結(jié)構(gòu)圖；

圖4是前排超越離合器和后排超越離合器安裝視圖。

圖中：1、行星架，2、深溝球軸承，3、固定銷軸，4、前排外齒圈，5、后排超越離合器，6、復(fù)合式齒輪、7、輸出端蓋，8、后排外齒圈，9、后排外側(cè)行星輪，10、后排內(nèi)側(cè)行星輪，11、前排行星輪，12、前排超越離合，13、輸入軸，501、后排太陽輪，502、后排爪輪，503、后排滾柱，504、后排彈簧，1201、前排太陽輪，1202、前排爪輪，1203、前排彈簧，1204、前排滾柱。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明：

結(jié)合圖1、圖2、圖3，圖4，一種將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為單向運(yùn)動(dòng)的嵌套式行星減速器結(jié)構(gòu)，包括前排超越離合器12、后排超越離合器5、復(fù)合式齒輪6、輸出端蓋7、行星架1、深溝球軸承2、前排外齒圈4、后排外齒圈8、后排外側(cè)行星輪9、后排內(nèi)側(cè)行星輪10、前排行星輪11、輸入軸13和固定銷軸3。當(dāng)運(yùn)動(dòng)以順時(shí)針方向通過輸入軸13輸入時(shí)，由于前排超越離合器12與后排超越離合器5安裝方向相反，此時(shí)后排超越離合器5處于脫離狀態(tài)，前排超越離合器12接合，經(jīng)過一次變向后帶動(dòng)輸出端蓋7將運(yùn)動(dòng)以逆時(shí)針方向輸出；當(dāng)運(yùn)動(dòng)以逆時(shí)針方向輸入時(shí)，后排超越離合器5接合，經(jīng)過后排嵌套式行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩次變向后，將運(yùn)動(dòng)以逆時(shí)針方向輸出，最終達(dá)到將往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為單向運(yùn)動(dòng)的目的。

前排超越離合器12通過鍵與輸入軸13連接，前排超越離合器12由前排太陽輪1201、前排爪輪1202、前排彈簧1203和前排滾柱1204組成。當(dāng)輸入軸13順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，前排滾柱1204在前排彈簧1203壓力和摩擦力的作用下被楔緊在楔槽內(nèi)，帶動(dòng)前排太陽輪1201旋轉(zhuǎn)。前排太陽輪1201與前排行星輪11嚙合，前排行星輪11又與前排外齒圈4嚙合，經(jīng)過行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的順時(shí)針運(yùn)動(dòng)方向變?yōu)槟鏁r(shí)針方向，最終通過前排外齒圈4帶動(dòng)輸出端蓋7逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；當(dāng)輸入軸13逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，前排滾柱1204在慣性力的作用下壓縮前排彈簧1203，前排滾柱1204始終處于楔槽中較寬敞部分，而不被楔緊在槽內(nèi)，因此前排超越離合器12處于脫離狀態(tài)，前排爪輪1202與前排太陽輪1201相對(duì)滑動(dòng)，第一排行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)無運(yùn)動(dòng)輸出。

后排超越離合器5通過鍵與輸入軸13連接，后排超越離合器5由后排太陽輪501、后排爪輪502、后排彈簧504和后排滾柱503組成。當(dāng)輸入軸13順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，后排滾柱503在慣性力的作用下壓縮后排彈簧504，后排滾柱503始終處于楔槽中較寬敞部分，而不被楔緊在槽內(nèi)，因此后排超越離合器5處于脫離狀態(tài)，后排爪輪502與后排太陽輪501相對(duì)滑動(dòng)，此時(shí)第二排行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)無運(yùn)動(dòng)輸出；當(dāng)輸入軸13逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，后排滾柱503在后排彈簧504壓力和摩擦力的作用下被楔緊在楔槽內(nèi)，帶動(dòng)后排太陽輪501旋轉(zhuǎn)。后排太陽輪501與后排內(nèi)側(cè)行星輪嚙合10，后排內(nèi)側(cè)行星輪10又與復(fù)合式齒輪6嚙合。復(fù)合式齒輪6在第二排嵌套式行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中起到太陽輪的作用，與后排外側(cè)行星輪9進(jìn)行嚙合，后排外側(cè)行星輪9與后排外齒圈8嚙合。經(jīng)過第二排行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩次變向，使得原來輸入軸13逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)的方向不變，最終帶動(dòng)輸出端蓋7逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

前排超越離合器12與后排超越離合器5分別以相反的方向，通過鍵與輸入軸13連接。經(jīng)過兩排行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的變速，可以將輸入軸的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為單向的輸出運(yùn)動(dòng)。通過改變前排超越離合器12與后排超越離合器5的安裝方向，可以控制輸出端7以逆時(shí)針方向單向輸出或者以順時(shí)針方向單向輸出，提高了減速器整體結(jié)構(gòu)的柔性，使其可以滿足不同方向的換向要求。

復(fù)合式齒輪6的內(nèi)外兩側(cè)均有齒輪特征，同時(shí)具備外齒圈和太陽輪的功能。后排太陽輪501通過后排內(nèi)側(cè)行星輪10，與復(fù)合式齒輪6嚙合。復(fù)合式齒輪6與后排外側(cè)行星輪9嚙合，將動(dòng)力傳遞給后排外齒圈8。通過后排嵌套式行星傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)方向被改變兩次，實(shí)現(xiàn)減速器整體的換向要求。

行星架1通過固定銷軸與前排行星輪11連接，行星架1中心位置處開有圓孔，深溝球軸承2通過盈配合安裝在行星架1的中心圓孔內(nèi)。輸入軸穿過深溝球軸承2內(nèi)圈，與深溝球軸承2通過過盈配合連接，保證行星架1與輸入軸13的運(yùn)動(dòng)互不干涉。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。