本實用新型涉及齒輪傳動技術領域，特別涉及一種封閉式行星齒輪傳動裝置和機械設備。

背景技術：

行星齒輪傳動是一種常見的齒輪傳動形式，目前存在單級行星齒輪傳動機構、串聯行星齒輪傳動機構以及封閉式行星齒輪傳動機構等多種類型。其中，封閉式行星齒輪傳動機構是指將一個普通定軸齒輪傳動或簡單行星齒輪傳動與一個差動行星齒輪傳動進行封閉式連接所形成的行星齒輪傳動機構，通常，將封閉式行星齒輪傳動機構中的差動行星齒輪傳動稱為原始機構，將其中起著封閉作用的普通定軸齒輪傳動或簡單行星齒輪傳動稱為封閉機構。

圖1所示為一種現有的封閉式行星齒輪傳動機構。如圖1所示，其封閉機構1’與原始機構2’的兩個中心輪(a1、a2)軸向固聯，封閉機構1’的行星架x1與原始機構的內齒圈b2固聯，封閉機構1’的內齒圈b1固定設置，軸向固聯的兩個中心輪(a1、a2)與輸入軸A連接，原始機構1’的行星架x1與輸出軸B連接。為了方便描述，將軸向固聯的兩個中心輪(a1、a2)稱為輸入件，將固聯的行星架x1與內齒圈b2稱為輔助件，將原始機構1’的行星架x1稱為輸出件，將固定設置的內齒圈b1稱為支承件。

該封閉式行星齒輪傳動機構工作時，輸入軸A的運動一方面通過輸入件(a1、a2)直接傳遞給原始機構2’的中心輪a2，得到一個運動ω_a2，另一方面同時通過輸入件(a1、a2)傳遞給封閉機構1’的行星架x1，且行星架x1將其運動ω_x1傳遞給原始機構2’的內齒圈b2(ω_b2＝ω_x1)，最后，兩個運動ω_a2和ω_b2在原始機構2’的行星架x2處復合成為一個輸出運動ω_x2，經輸出軸B傳遞給待驅動機構。

由上述傳遞原理可知，這種封閉式行星齒輪傳動機構，其傳遞至行星架x2(輸出件)處的兩個運動ω_a2和ω_b2的轉動方向相同，行星架x2在ω_a2和ω_b2的復合作用下會產生較高的轉速，這會減小輸出轉速與輸入轉速的比值，即降低傳動比。所以，這種封閉式行星齒輪傳動機構仍具有傳動比較小的特點，難以滿足更高傳動比的應用需求。

技術實現要素：

本實用新型旨在提供一種新型的封閉式行星齒輪傳動機構，其傳動比更大，能夠滿足更高傳動比的應用需求。

為了實現上述目的，本實用新型提供了一種封閉式行星齒輪傳動裝置，包括旋轉軸線共線且軸向并列設置的封閉機構和原始機構，封閉機構包括第一中心輪、第一行星輪、第一行星架和第一內齒圈，原始機構包括第二中心輪、第二行星輪、第二行星架和第二內齒圈，其中：第一中心輪和第二中心輪軸向固聯形成二聯中心輪，二聯中心輪繞旋轉軸線可轉動地設置；第一行星架和第二行星架軸向固聯形成二聯行星架，二聯行星架繞旋轉軸線可轉動地設置；第一內齒圈固定設置，第二內齒圈繞旋轉軸線可轉動地設置。

可選地，二聯中心輪設置為輸入件，且第二內齒圈設置為輸出件。

可選地，二聯行星架浮動設置；或者，二聯行星架可轉動地支承于第一內齒圈和第二內齒圈上；或者，二聯行星架可轉動地支承于二聯中心輪的轉軸上。

可選地，第二內齒圈可轉動地支承于第一內齒圈上。

可選地，二聯中心輪為一個共用齒輪，第一中心輪和第二中心輪分別為共用齒輪的軸向第一部和軸向第二部。

可選地，封閉機構和原始機構的傳動比不同。

可選地，第一中心輪和第二中心輪的參數相同，第一行星輪和第二行星輪的參數不同，且第一內齒圈和第二內齒圈的參數不同。

可選地，第一行星輪和第二行星輪的參數相同，第一中心輪和第二中心輪的參數不同，且第一內齒圈和第二內齒圈的參數不同。

可選地，第一內齒圈和第二內齒圈的參數相同，第一中心輪和第二中心輪的參數不同，且第一行星輪和第二行星輪的參數不同。

本實用新型另一方面還提供了一種機械設備，其包括本實用新型的封閉式行星齒輪傳動裝置。

在本實用新型中，封閉式行星齒輪傳動裝置包括兩級行星齒輪傳動機構，且兩級行星齒輪傳動機構的兩個中心輪軸向固聯，兩級行星齒輪傳動機構的兩個行星架軸向固聯，同時兩級行星齒輪傳動機構的一個內齒圈固定設置，這使得本實用新型的封閉式行星齒輪傳動裝置，其傳動過程中在輸出件處進行復合的兩個運動的轉動方向相反，從而相對于在輸出件處進行復合的兩個運動的轉動方向相同的情況，可以有效減小輸出件的轉速，增大傳動比，進而可以滿足更高傳動比的應用需求。

通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例進行詳細描述，本實用新型的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1示出現有一種封閉式行星齒輪傳動機構的傳動簡圖。

圖2示出本實用新型第一實施例的行星齒輪傳動裝置的傳動簡圖。

圖3示出本實用新型第二實施例的行星齒輪傳動裝置的傳動簡圖。

圖4示出本實用新型第三實施例的行星齒輪傳動裝置的傳動簡圖。

圖5示出本實用新型第四實施例的行星齒輪傳動裝置的傳動簡圖。

圖中：

11、第一中心輪；12、第一行星輪；13、第一行星架；14、第一內齒圈；

21、第二中心輪；22、第二行星輪；23、第二行星架；24、第二內齒圈；

3、二聯中心輪；4、二聯行星架。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有開展創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為授權說明書的一部分。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，方位詞如“前、后、上、下、左、右”、“橫向、豎向、垂直、水平”和“頂、底”等所指示的方位或位置關系通常是基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，在未作相反說明的情況下，這些方位詞并不指示和暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位或者以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型保護范圍的限制；方位詞“內、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內外。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等詞語來限定零部件，僅僅是為了便于對相應零部件進行區(qū)別，如沒有另行聲明，上述詞語并沒有特殊含義，因此不能理解為對本實用新型保護范圍的限制。

圖2-5示出了本實用新型的四個實施例。參照圖2-5，本實用新型所提供的封閉式行星齒輪傳動裝置，包括旋轉軸線共線且軸向并列設置的封閉機構和原始機構，封閉機構包括第一中心輪11、第一行星輪12、第一行星架13和第一內齒圈14，原始機構包括第二中心輪21、第二行星輪22、第二行星架23和第二內齒圈24，其中：第一中心輪11和第二中心輪21軸向固聯形成二聯中心輪3，二聯中心輪3繞旋轉軸線可轉動地設置；第一行星架13和第二行星架23軸向固聯形成二聯行星架4，二聯行星架4繞旋轉軸線可轉動地設置；第一內齒圈14固定設置，第二內齒圈24繞旋轉軸線可轉動地設置。

本實用新型的封閉式行星齒輪傳動裝置，包括由第一中心輪11和第二中心輪21軸向固聯形成的二聯中心輪3、由第一行星架13和第二行星架23軸向固聯形成的二聯行星架4、與第一中心輪11和第一行星架13對應的第一行星輪12和第一內齒圈14、以及與第二中心輪21和第二行星架23對應的第二行星輪22和第二內齒圈24，并將第一內齒圈14固定設置，這使得傳動過程中在輸出件處進行復合的兩個運動的轉動方向相反，從而相對于在輸出件處進行復合的兩個運動的轉動方向相同的情況，可以有效減小輸出件的轉速，增大傳動比，進而可以滿足更高傳動比的應用需求封閉式行星齒輪傳動裝置。

下面結合圖2-5所示的實施例來對本實用新型進行進一步地說明。

圖2示出了本實用新型的第一個實施例。如圖2所示，在該實施例中，封閉式行星齒輪傳動裝置包括封閉機構和原始機構，其中，封閉機構包括第一中心輪11、第一行星輪12、第一行星架13和第一內齒圈14，第一行星輪12可轉動地設置于第一行星架13上并嚙合于第一中心輪11與第一內齒圈14之間；原始機構包括第二中心輪21、第二行星輪22、第二行星架23和第二內齒圈24，第二行星輪22可轉動地設置于第二行星架23上并嚙合于第二中心輪21與第二內齒圈24之間。

由圖2可知，該實施例的封閉機構與原始機構的旋轉軸線共線，即第一中心輪11、第一內齒圈14、第二中心輪21和第二內齒圈14的中心軸線共線，而且，封閉機構與原始機構沿著旋轉軸線依次布置(在圖1中即為從左到右依次布置)，使得二者沿著軸向并列設置。

為了使得該實施例的封閉式行星齒輪傳動裝置具有更大的傳動比，如圖2所示，在該實施例中，第一中心輪11和第二中心輪21軸向固聯形成二聯中心輪3，第一行星架13與第二行星架23軸向固聯形成二聯行星架4，并且，二聯中心輪3、二聯行星架4以及第二內齒圈24均繞旋轉軸線可轉動地設置，第一內齒圈14固定設置。為了方便描述，將二聯行星架4稱為輔助件，將固定設置的第一內齒圈14稱為支承件。

由于相對于圖1所示的現有封閉式行星齒輪傳動機構，該實施例的行星齒輪傳動裝置不再將封閉機構的行星架與原始機構的內齒圈連接形成輔助件，而是將封閉機構的行星架(即第一行星架13)與原始機構的行星架(即第二行星架23)連接形成輔助件，因此，在輸出件處進行復合的兩個運動的轉動方向不再相同，而變成相反的，這使得輸出件在兩個運動的復合作用下能夠具有更低的轉速，所以，該實施例的行星齒輪傳動裝置相對于現有封閉式行星齒輪傳動機構可以進一步增大傳動比。

而且，采用該實施例的封閉方式，在傳動過程中，封閉機構以及原始機構可以分別按照各自功率損失最小的傳動方式進行工作，因此，該實施例的封閉式行星齒輪傳動裝置，不僅傳動比較大，傳動效率也較高。另外，將第一中心輪11和第二中心輪21軸向固聯且將第一行星架13與第二行星架23軸向固聯，還可以有效減小整個封閉式行星齒輪傳動裝置的體積，使得封閉式行星齒輪傳動裝置的結構更加簡單緊湊。

在該實施例中，將二聯中心輪3設置為輸入件，例如可以將二聯中心輪3通過輸入軸與動力機構動力連接，并將第二內齒圈24設置為輸出件，例如可以將第二內齒圈24通過輸出軸與待驅動機構動力連接。

則該實施例的封閉式行星齒輪傳動裝置的傳動過程為：當有動力輸入時，作為輸入件的二聯中心輪3轉動，且二聯中心輪3的第二中心輪21通過第二行星輪22向第二內齒圈24傳遞一個與二聯中心輪3反向的運動(以ω₂₂表示)；同時二聯中心輪3的第一中心輪11通過第一行星輪12帶動二聯行星架4同向運動，且二聯行星架4將該與二聯中心輪3同向的運動(以ω₄表示)傳遞至第二內齒圈24；最終，第二內齒圈24將第二行星輪22及二聯行星架4所傳遞的兩個運動進行復合輸出一個相對于第一內齒圈的14的旋轉運動。

由上述傳動過程可知，在該實施例的封閉式行星齒輪傳動裝置的傳動過程中，在第二內齒圈24(輸出件)處進行復合的兩個運動分別為與二聯中心輪3同向的一個運動ω₂₂以及與二聯中心輪3反向的一個運動ω₄，這兩個轉動方向相反的運動在第二內齒圈24處進行差速復合，使得第二內齒圈24所輸出的轉速較小，因此，該實施例的封閉式行星齒輪傳動裝置，其輸入轉速與輸出轉速的比值較大，即傳動比較大。

根據上述傳動過程，可得該實施例的封閉式行星齒輪傳動裝置的傳動比計算公式為：

式中，Z₁₁是第一中心輪11的齒數，Z₁₄是第一內齒圈14的齒數，Z₂₁是第二中心輪21的齒數，Z₂₄是第二內齒圈14的齒數。

由上述傳動比公式可知，當Z₁₁×Z₂₄-Z₁₄×Z₂₁越接近0時，即第一級行星齒輪傳動機構的傳動比與第二級行星齒輪傳動機構的傳動比越接近時，該實施例封閉式行星齒輪傳動裝置所實現的傳動比就越大，而與兩級行星齒輪傳動機構各自傳動比的具體數值大小無關，所以，無論第一級行星齒輪傳動機構的傳動比以及第二級行星齒輪傳動機構的傳動比分別為多少，只要二者數值接近就能夠形成較大的傳動比，這便于采用兩級傳動比均很小且傳動比較接近的行星齒輪傳動機構來實現較大的傳動比，在獲得較大傳動比范圍的前提下進一步簡化結構。

所以，在該實施例中，封閉機構和原始機構設置為具有較為接近但不同的傳動比，這樣可以使得該實施例的封閉式行星齒輪傳動裝置能夠實現更順暢的傳動過程，進一步增大其傳動比，并進一步簡化其結構。

而為了使封閉機構和原始機構具有不同的傳動比，在該實施例中，第一中心輪11和第二中心輪21的參數相同，且第一行星輪12和第二行星輪22的參數不同，第一內齒圈14和第二內齒圈24的參數也不同。這樣，封閉機構和原始機構的傳動比不同，不僅可以實現具有更大傳動比的傳動過程，還可以使二聯行星架4能夠更加可靠地向第二內齒圈24傳遞功率，防止二聯行星架4空轉，實現更加順暢的傳動過程。而且，將第一中心輪11和第二中心輪21設計為參數相同的，由于無需加工兩個不同規(guī)格的中心輪，且由于基于此可以更方便地直接采用一個齒輪來作為二聯中心輪3，而省略兩個齒輪之間的用于實現軸向固聯的軸間連接結構以及將兩個齒輪連接在一起的加工過程，因此，還可以簡化加工過程，降低加工成本，簡化安裝步驟，并有利于二聯中心輪3的直接批量生產。

當然，要使封閉機構和原始機構具有不同的傳動比，并不局限于上述設置方式。

例如，作為其中一種替代方式，可以使第一行星輪12和第二行星輪22的參數相同，并使第一中心輪11和第二中心輪21的參數不同，且第一內齒圈14和第二內齒圈24的參數不同，這樣也可以使兩級行星齒輪傳動機構的傳動比不同，并便于該實施例所用行星齒輪的批量加工，降低加工成本。

再例如，作為其中另一種替代方式，還可以使第一內齒圈14和第二內齒圈24的參數相同，并使第一中心輪11和第二中心輪21的參數不同，且第一行星輪12和第二行星輪22的參數不同，這樣同樣可以使兩級行星齒輪傳動機構的傳動比不同，并便于該實施例所用內齒圈的批量加工，降低加工成本。

另外，由圖2可知，在該實施例中，二聯行星架4浮動設置，即二聯行星架4沒有支承在封閉式行星齒輪傳動裝置的其他結構上。由于可以省略二聯行星架4與封閉式行星齒輪傳動裝置其他結構之間的軸承等部件，因此，浮動設置的二聯行星架4可以使得封閉式行星齒輪傳動裝置的結構更加簡單緊湊，制造成本更低，且這種浮動設置的二聯行星架4具有良好的自適應型，可以有效降低對加工精度的要求，進一步降低成本，且能夠實現更為平穩(wěn)可靠地傳動過程，進一步改善封閉式行星齒輪傳動裝置的傳動性能。

當然，在本實用新型的其他實施例中，二聯行星架4也可以采用非浮動設置方式。下面將以圖3和圖4所示的兩個實施例為例來對二聯行星架4的非浮動設置方式進行說明。

圖3示出了本實用新型的第二個實施例。由圖3可知，與第一實施例類似的，該第二實施例的封閉式行星齒輪傳動裝置也包括由封閉機構的第一中心輪11和原始機構的第二中心輪21軸向固聯形成并繞旋轉軸線可轉動設置的二聯中心輪3、由第一行星架13和第二行星架23軸向固聯形成并繞旋轉軸線可轉動設置的二聯行星架4、固定設置的第一內齒圈14以及繞旋轉軸線可轉動設置的第二內齒圈24。但與第一實施例不同的，該第二實施例的二聯行星架4不再浮動設置，而是可轉動地支承于二聯中心輪3的轉軸上，這樣在二聯中心輪3有動力輸入時，二聯行星架4也能夠繞著旋轉軸線轉動并向第二內齒圈24傳遞功率，具體的傳動過程及傳動原理與第一實施例類似，可以參照第一實施例理解，因此，此處不再贅述。

圖4示出了本實用新型的第三個實施例。由圖4可知，在該實施例中，與第二實施例類似的，封閉式行星齒輪傳動裝置的二聯行星架4也不再浮動設置，但與第二實施例不同的，在該第三實施例中，二聯行星架4不再支承于二聯中心輪3的轉軸上，而是可轉動地支承于第一內齒圈14和第二內齒圈24上，具體地，由圖3可知，二聯行星架4中的第一行星架13可轉動地支承于第一內齒圈14上，二聯行星架4中的第二行星架23可轉動地支承于第二內齒圈24上。

另外，如圖4所示，該第三實施例與第一實施例和第二實施例的不同之處還在于，在該第三實施例中，第二內齒圈24可轉動地支承于第一內齒圈14上，這使得第二內齒圈24可以同時用作封閉式行星齒輪傳動裝置的外殼，對內部的其他結構進行保護，有助于延長其他各結構的使用壽命，且由于可以無需再設置專門的外殼，因此，結構也更加簡單，成本更低。

同樣地，該第三實施例的傳動原理及傳動過程也可以參照第一實施例理解，此處也不再贅述。

圖5示出了本實用新型的第四個實施例。由圖5可知，與前三個實施例類似的，該第四實施例的封閉式行星齒輪傳動裝置也包括二聯中心輪3和二聯行星架4；但與前三個實施例不同的，該第四實施例的二聯行中心輪3不再由兩個齒輪通過軸間連接結構連接形成，而是直接采用一個共用齒輪，并以該共用齒輪的軸向第一部和軸向第二部分別作為第一中心輪11和第二中心輪21。

與前三個實施例相比，該第四實施例由于可以省略設置在兩個齒輪之間并用于實現兩個齒輪軸向固聯的軸間連接結構，因此，結構更加簡單緊湊，有助于進一步減小封閉式行星齒輪傳動裝置的體積。

其中，用作第一中心輪11的軸向第一部與用作第二中心輪21的軸向第二部，二者的參數可以相同或不同，優(yōu)選地，二者參數相同，這樣共用齒輪加工更加簡單，加工成本更低，也更便于實現批量化生產。

綜合上述四個實施例可以看出，本實用新型的封閉式行星齒輪傳動裝置，將第一中心輪11和第二中心輪21軸向固聯形成可轉動的二聯中心輪3，將第一行星架13和第二行星架23軸向固聯形成可轉動的二聯行星架4，并將第一內齒圈14固定設置，可以增大封閉式行星齒輪傳動裝置的傳動比，實現傳動效率更高的傳動過程，并可以使得封閉式行星齒輪傳動裝置的結構更加簡單緊湊，減小所占用的空間，有利于實現封閉式行星齒輪傳動裝置更廣泛的應用。

需要說明的是，雖然上述四個實施例均以二聯中心輪3作為輸入件并均以第二內齒圈24作為輸出件為例進行說明，但基于本實用新型的封閉方式，實際上也可以采用以第二內齒圈24作為輸入件并以二聯中心輪3作為輸出件等其他輸入輸出方式。而上述四個實施例以二聯中心輪3作為輸入件并以第二內齒圈24作為輸出件，其好處在于，相對于以第二內齒圈24作為輸入件等其他輸入輸出方式，可以降低第一行星輪12和第二行星輪22的轉速，有效減少封閉式行星齒輪傳動裝置的振動和噪聲，從而使得該實施例的封閉式行星齒輪傳動裝置能夠更好地適應高轉速輸入的要求，實現更高轉速的輸入。

基于本實用新型的封閉式行星齒輪傳動裝置，本實用新型還提供了一種機械設備，其包括本實用新型的封閉式行星齒輪傳動裝置。

以上所述僅為本實用新型的示例性實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。