CN105299149B - 行星齿轮系统 - Google Patents

Abstract

公开一种行星齿轮系统，具体地，一种具有浮动部件的行星齿轮系统包括径向对中浮动部件以及减少浮动部件在重力作用下的松垂的设计特征。使用位于输入齿轮架远侧中心开口内的环形轴承和容纳在环形轴套内的静止端盖组件来对中输入齿轮架。轴套和端盖组件径向支撑输入齿轮架。静止输出齿轮架是通过在输出齿轮架上提供导向器进行对中的，该导向器容纳在固定部件，例如反作用毂的周向槽内。

Description

行星齿轮系统

技术领域

本发明涉及传动机构，更具体地，涉及一种行星齿轮系统或者行星减速器。

背景技术

许多机构都使用行星齿轮系统，其将输入部件的转动传递到输出部件。行星齿轮系统可减小或增加输出部件的速度以及减小或增加传递至输出部件的转矩。液压马达和车辆的轮子之间的驱动装置是采用行星齿轮系统的机构的一个实例。

一般的行星齿轮系统可包括联接到一个或多个行星齿轮的静止行星齿轮架。行星齿轮与连接到输入轴或者输入部件的中心太阳轮啮合。输入轴的转动使太阳轮绕第一轴线(即，输入轴的轴线)转动，以及使行星齿轮绕其各自的第二轴线(即，将行星齿轮联接到齿轮架的销或柱的轴线)转动。行星齿轮与外圈齿轮啮合并将转动传递到外圈齿轮。外圈齿轮连接到输出部件。为了更大的减速和/或转矩增加，某些行星齿轮系统可包括第二行星齿轮架、第二组行星齿轮、第二“浮动”太阳轮以及第二齿圈或者用于与第二组行星齿轮的齿啮合的齿圈上输出齿组。

与行星齿轮系统有关的一个问题在于重力对行星齿轮系统“浮动”部件或者未固定到输入轴的部件的影响。具体来说，行星齿轮架未固定到输入轴并因此向下或者径向松垂，从而使行星齿轮相对于一个或多个齿圈分散。由于这种分散，行星齿轮之间不等的负载分配会出现在齿圈齿上，这将导致突变的齿轮失效。US 3906818和US 5113084公开了行星齿轮系统，其具有限制行星齿轮架沿第一轴线轴向运动的各种各样的设计元素。然而，存在对于限制行星齿轮架径向运动的装置的需求。

发明内容

一方面，公开了一种行星齿轮系统。公开的行星齿轮系统可连接到固定部件上。公开的行星齿轮系统可包括输入部件，其具有第一轴线并且连接到输入齿轮组。输入齿轮组可与围绕输入齿轮组的齿圈的输入齿组啮合。齿圈可包括输出齿组。输出齿组可与至少一个输出行星齿轮啮合。所述至少一个输出行星齿轮可转动地联接到静止输出齿轮架。进一步地，静止输出齿轮架可通过导向器联接到固定部件上，该导向器接收在横向于第一轴线的周向槽内。

另一方面，公开了一种可包括固定部件的行星齿轮系统。公开的行星齿轮系统还可包括输入部件，输入部件具有第一轴线并且可联接到输入太阳轮。输入太阳轮可与至少一个输入行星齿轮啮合。所述至少一个输入行星齿轮可转动地联接到输入齿轮架。所述至少一个输入行星齿轮还可绕第二轴线转动。输入齿轮架可联接到输入部件以绕第一轴线转动。所述至少一个输入行星齿轮可与齿圈的输入齿组啮合，齿圈围绕所述至少一个输入行星齿轮和输入齿轮架。齿圈可包括输出齿组。输出齿组可与至少一个输出行星齿轮啮合。所述至少一个输出行星齿轮可转动地联接到静止输出齿轮架，使得所述至少一个输出行星齿轮可绕第三轴线转动。固定部件可连接到带有导向器的静止输出齿轮架，该导向器接收在横向于第一轴线的固定部件的周向槽内。进一步地，输入齿轮架可包括远侧中心开口。远侧中心开口可配合地接收环形轴承。环形轴承可配合地接收静止的端盖组件。

又一方面，公开了一种用于对中行星齿轮系统的方法。该方法可包括提供一种行星齿轮系统，其可包括具有第一轴线并且可联接到输入太阳轮的输入部件。输入太阳轮可与可转动地联接到输入齿轮架的至少一个输入行星齿轮啮合。输入齿轮架可联接到输入部件以绕第一轴线转动。输入齿轮架还可包括远侧中心开口。所述至少一个输入行星齿轮可与齿圈的输入齿组啮合，该齿圈围绕所述至少一个输入行星齿轮和输入齿轮架。齿圈可包括可与至少一个输出行星齿轮啮合的输出齿组。所述至少一个输出行星齿轮可转动地联接到包括导向器的静止输出齿轮架。该方法还可包括提供带有周向槽的固定部件，该周向槽横向于第一轴线并且接收导向器，由此将静止输出齿轮架联接到固定部件。该方法还可包括将环形轴承插入到输入齿轮架的远侧中心开口内以及将静止端盖组件插入到环形轴承内。

在结合所附附图阅读以下详细说明时其他优势和特征是显而易见的。

附图说明

为了更透彻地理解所公开的方法和设备，将会参考在附图中更详细图示的实施例，其中：

图1是所公开行星齿轮系统的剖视图；

图2是图1所公开的行星齿轮系统的部分剖视图，特别图示出静止部件(例如反作用毂(reaction bub))和静止输出齿轮架之间的联接以便对中行星齿轮系统；

图3是形成所公开的行星齿轮系统的端盖组件的一部分的轴套的透视图；

图4是环形轴承的透视图，环形轴承可配合地接收图3的轴套并且进一步与输入齿轮架接合以便对中行星齿轮系统；和

图5是图1所示行星齿轮系统的透视端视图。

附图未必按比例绘制，所公开的实施例是以图解方式和局部视图图示的。在某些情况下，对理解所公开的方法和设备非必需的或者致使其他细节难以理解的细节可以省略。当然，应当理解的是，本发明不应限制为在此图示的特定实施例。

具体实施方式

图1是所公开的行星齿轮系统10的剖视图。行星齿轮系统10可包括或者可联接到固定部件11，例如反作用毂。固定部件11可连接到主轴(未示出)或者另一个静止部件。固定部件11可连接到半轴12，其可为输入轴或者驱动轴。半轴12绕第一轴线13转动。进一步地，半轴12可联接到输入齿轮组14，其也被称为第一级减速或者第一级。半轴12可直接或间接地连接到输入齿轮组14。输入齿轮组14可包括随半轴12绕第一轴线13转动的输入太阳轮15。输入太阳轮15可与一个或多个输入行星齿轮16啮合。所述一个或多个输入行星齿轮16可经由柱18联接到输入齿轮架17。输入齿轮架17绕输入太阳轮15“浮动”。柱18允许输入行星齿轮16绕第二轴线19转动。对于那些采用多个输入行星齿轮16的实施例，每个所述输入行星齿轮16都以类似方式联接到输入齿轮架17并且绕其各自相应第二轴线19自由转动。输入行星齿轮16可与位于外齿圈23上的一组输入齿22啮合。

随着半轴12转动，输入齿轮架17和输入太阳轮15转动，从而将转动传递至输入行星齿轮16，输入行星齿轮16转动并沿外齿圈23的输入齿22运行。因此，随着输入行星齿轮16绕外齿圈23的输入齿22转动，至少一个输入行星齿轮16绕其各自相应第二轴线19以及第一轴线13转动。所述至少一个输入行星齿轮16还将转动传递至外齿圈23，但是转速大大低于半轴12的转速。

行星齿轮系统10还包括输出齿轮组24或者二级减速。输出齿轮组24包括输出太阳轮25。输出太阳轮25可经由浮动连接联接到输入齿轮架17。输出太阳轮25绕半轴12“浮动”。输出太阳轮25可与一个或多个输出行星齿轮27啮合。输出行星齿轮27可通过柱28或者允许输出行星齿轮27绕其各自相应第三轴线29转动的其他合适的装置联接到静止输出齿轮架26。第二轴线19和第三轴线29可以是同轴或者彼此偏离的。输出行星齿轮27可与外齿圈23的输出齿32啮合。因此，外齿圈23可配备有可与一个或多个输入行星齿轮16啮合的输入齿22和可与一个或多个输出行星齿轮27啮合的输出齿32。输出行星齿轮27还可与浮动输出太阳轮25啮合。

如上所述，固定部件11可以是反作用毂，反作用毂又可连接到主轴(未示出)。为了限制或者防止输入齿轮组14或者输出齿轮组24的径向位移，静止输出齿轮架26固定到固定部件11。具体来说，静止输出齿轮架26包括向内延伸导向器40，其被接收在绕固定部件11延伸的周向槽33内以形成槽中舌连接。当然，固定部件11可包括舌部或导向器40，而静止输出齿轮架26可包括周向槽33。静止输出齿轮架26和固定部件11之间的联接防止静止输出齿轮架26在行星齿轮系统10静止或者转动非常慢时在重力作用下在向下方向上的运动。

包括附加特征来增强输入齿轮组14和输出齿轮组24的对中。特别地，浮动输入齿轮架17包括远侧中心开口41。输入齿轮架17的远侧中心开口41容纳环形轴承34。环形轴承34接收可包括轴套36的静止端盖组件35。与位于静止输出齿轮架26和固定部件11之间的槽中舌连接(tongue in groove connection)类似，环形轴承34和输入齿轮架17之间的接合防止或者禁止输入齿轮组14在重力作用下或者在行星齿轮系统10非常缓慢运动的情况下松垂。因此，环形轴承34包括提供台阶的近侧环形部分37(见图4)，而远侧中心开口41提供与环形轴承34的近侧环形部分37的阶梯状结构接合的肩部。

回到静止输出齿轮架26和固定部件11之间的连接处，静止输出齿轮架26可包括具有径向向内朝向的花键39的近端38，类似地，固定部件11可包括径向向外朝向的花键42，其被主要用来防止齿轮组14、24沿第一轴线13的轴向运动。

如图3所示，轴套36包括近侧环形部分43和远侧法兰部分44。多个孔或者开口45设在近侧环形部分43中用作润滑剂的通道，特别是通向端盖组件35(见图1)的球面推力滚子轴承46的通道。类似地，如图4所示，环形轴承34还包括近侧环形部分37和远侧法兰部分48。远侧法兰部分48可包括至少一个槽、缝隙或者通道47用于润滑剂通向轴套36的近侧环形部分43的通道，从而允许润滑剂通过开口45通向球面推力滚子轴承46。

工业实用性

液压马达和车辆或机器的轮子之间的驱动装置可包括行星齿轮系统10以降低半轴12和轮子(未示出)之间的转速。很多行星齿轮系统10包括浮动部件，例如浮动输出太阳轮25和浮动输入齿轮架17。这种浮动部件可在行星齿轮系统10静止或者缓慢转动时向下或者径向松垂。如果输出太阳轮25向下松垂，存在如下风险，输出行星齿轮27的齿和外齿圈23的输出齿32之间存在不等的负荷分配，这可导致突变的齿轮失效。类似地，输入齿轮架17的任何松垂都会造成输入行星齿轮16的齿与外齿圈23的输入齿22之间的不等负荷分配，这同样可导致突变的齿轮失效。

在此公开的是一种用于在未转动或者非常缓慢转动时使行星齿轮系统10保持在中心位置的改进装置。所公开的行星齿轮系统10通过使用固定部件11，例如反作用毂，可保持在中心位置，以支撑静止输出齿轮架26。输出齿轮架26可包括导向器40，其被接收在固定部件11的周向槽33内以提供槽中舌连接，所述连接径向支撑输出齿轮架26。进一步地，行星齿轮系统10的附加对中方式可通过将环形轴承34插入到输入齿轮架17的远侧中心开口41内以及将静止端盖组件35插入到环形轴承34内来提供。这径向支撑输入齿轮架17并从而径向支撑输入行星齿轮16。

因此，静止输出齿轮架26和固定部件11之间的联接器，其可以是反作用毂、主轴等等，以及使用环形轴承34为行星齿轮系统10提供支撑并且帮助防止输入行星齿轮16和输出行星齿轮27和/或输入齿轮架17和输出齿轮架26在重力作用下松垂。这种未对中状态会分别导致各个输入行星齿轮16和输出行星齿轮27的齿上以及外齿圈23的输入齿22和输出齿32上的力的不均匀分布。因此，所公开的行星齿轮系统10不容易出现突变的齿轮或者轮齿失效，使得齿轮更加均匀磨损并可因此增加产品寿命和减少维护成本。

Claims (18)

1.一种连接到固定部件的行星齿轮系统，该行星齿轮系统包括：

输入部件，其具有第一轴线并且联接到输入齿轮组，该输入齿轮组与围绕输入齿轮组的齿圈的输入齿组啮合，所述输入齿轮组包括与至少一个输入行星齿轮啮合的输入太阳轮，所述至少一个输入行星齿轮可转动地联接到输入齿轮架，输入齿轮架包括远侧中心开口，远侧中心开口接收环形轴承，环形轴承接收端盖组件以防止输入齿轮架的径向位移；

齿圈，其包括输出齿组，输出齿组与至少一个输出行星齿轮啮合，所述至少一个输出行星齿轮可转动地联接到静止输出齿轮架并且与输出太阳轮啮合；以及

静止输出齿轮架，其通过横向于第一轴线的槽中舌连接联接到固定部件上，以防止静止输出齿轮架的径向位移，

其中，所述输入部件通过输出太阳轮。

2.根据权利要求1所述的行星齿轮系统，其中，固定部件包括绕固定部件和第一轴线延伸的周向槽，静止输出齿轮架包括径向向内延伸的导向器，其绕静止输出齿轮架延伸并被接收在固定部件的周向槽内。

3.根据权利要求1所述的行星齿轮系统，其中，静止输出齿轮架还包括绕静止输出齿轮架延伸的径向向内朝向的花键，以及

固定部件包括径向向外朝向的花键，其绕固定部件延伸并且与静止输出齿轮架的花键啮合。

4.根据权利要求1所述的行星齿轮系统，其中，端盖组件包括配合地接收在环形轴承内的轴套。

5.根据权利要求1所述的行星齿轮系统，其中，环形轴承包括用于将润滑剂通向端盖组件的至少一个通道。

6.根据权利要求4所述的行星齿轮系统，其中，轴套包括用于将润滑剂通向端盖组件的至少一个开口，端盖组件包括球面推力滚子轴承。

7.根据权利要求1所述的行星齿轮系统，其中，环形轴承包括提供台阶的近侧环形部分，输入齿轮架的远侧中心开口限定与环形轴承的台阶接合的肩部。

8.根据权利要求1所述的行星齿轮系统，其中，固定部件为反作用毂。

9.根据权利要求1所述的行星齿轮系统，其中，固定部件联接到主轴。

10.根据权利要求2所述的行星齿轮系统，其中，环形轴承接收静止端盖组件的轴套，静止端盖组件包括球面推力滚子轴承、环形轴承和轴套，轴套包括用于将润滑剂通向球面推力滚子轴承的至少一个缝或者开口。

11.一种行星齿轮系统，包括：

固定部件；

输入部件，其具有第一轴线且联接到输入太阳轮，输入太阳轮与至少一个输入行星齿轮啮合，所述至少一个输入行星齿轮可转动地联接到输入齿轮架，所述至少一个输入行星齿轮能够绕第二轴线转动，输入齿轮架联接到输入部件以绕第一轴线转动，所述至少一个输入行星齿轮与围绕所述至少一个输入行星齿轮和输入齿轮架的齿圈的输入齿组啮合；

齿圈，其包括输出齿组，输出齿组与至少一个输出行星齿轮啮合，所述至少一个输出行星齿轮可转动地联接到静止输出齿轮架并且与输出太阳轮啮合，使得至少一个输出行星齿轮能够绕第三轴线转动；

固定部件，其通过横向于第一轴线的槽中舌连接连接到静止输出齿轮架，以防止静止输出齿轮架的径向位移；以及

输入齿轮架，其包括远侧中心开口，远侧中心开口配合地接收环形轴承，环形轴承配合地接收静止端盖组件，以防止输入齿轮架的径向位移，

其中，所述输入部件通过输出太阳轮。

12.根据权利要求11所述的行星齿轮系统，其中，静止输出齿轮架还包括围绕静止输出齿轮架延伸的径向向内朝向的花键，以及

固定部件包括径向向外朝向的花键，其绕固定部件延伸并且与静止输出齿轮架的花键啮合。

13.根据权利要求11所述的行星齿轮系统，其中，固定部件包括绕固定部件和第一轴线延伸的周向槽，静止输出齿轮架包括径向向内延伸的导向器，其绕静止输出齿轮架延伸并被接收在固定部件的周向槽内。

14.根据权利要求11所述的行星齿轮系统，其中，环形轴承包括提供台阶的近侧环形部分，输入齿轮架的远侧中心开口限定与环形轴承的台阶接合的肩部。

15.根据权利要求11所述的行星齿轮系统，其中，静止端盖组件包括配合地接收在环形轴承内的轴套。

16.根据权利要求11所述的行星齿轮系统，其中，固定部件为反作用毂。

17.根据权利要求11所述的行星齿轮系统，其中，反作用毂联接到主轴。

18.一种用于对中行星齿轮系统的方法，该方法包括：

提供一种行星齿轮系统，其包括具有第一轴线且联接到输入太阳轮的输入部件，输入太阳轮与至少一个输入行星齿轮啮合，所述至少一个输入行星齿轮可转动联接到输入齿轮架，输入齿轮架联接到输入部件以绕第一轴线转动，输入齿轮架包括远侧中心开口，所述至少一个输入行星齿轮与围绕所述至少一个输入行星齿轮和输入齿轮架的齿圈的输入齿组啮合，齿圈包括输出齿组，输出齿组与至少一个输出行星齿轮啮合，所述至少一个输出行星齿轮可转动地联接到静止输出齿轮架并且与输出太阳轮啮合，所述输入部件通过输出太阳轮；

提供具有横向于第一轴线的槽中舌连接的固定部件；

将静止输出齿轮架联接到固定部件以防止静止输出齿轮架的径向位移；

将环形轴承插入到输入齿轮架的远侧中心开口内；以及

将静止端盖组件插入到环形轴承内以防止输入齿轮架的径向位移。

Images