[发明专利]双轴输入行星齿轮差速减速系统

摘要

本发明是一种双轴输入行星齿轮差速减速系统，其涉及一种减速器系统，包括双轴输入行星齿轮差速减速器、控制器一、控制器二、电动机一、电动机二。所述减速系统运行过程中，双轴输入行星齿轮差速减速器输出转速与两个电动机的转速差相关，两个电动机能够始终处于高速运行状态，在两个电动机旋转方向不变的状态下，能够改变双轴输入行星齿轮差速减速器的旋转方向，驱动负载装置实现频繁的加速、减速，频繁的启动、停止，甚至是频繁的改变负载装置旋转方向的功能。所述减速系统能够确保电动机在效率较高的工作状态下运行，并且在双轴输入行星齿轮差速减速器改变负载装置旋转方向时提高响应速度。所述减速系统能够满足恒功率负载装置的控制要求。

主权项

1.一种双轴输入行星齿轮差速减速系统，其特征在于所述减速系统包括双轴输入行星齿轮差速减速器、控制器一、控制器二、电动机一、电动机二；双轴输入行星齿轮差速减速器包括机座部件、行星齿轮差速部件；机座部件包括机座一(1)、机座二(2)、轴套一(15)、轴套三(12)、轴套四(9)、轴套五(4)；行星齿轮差速部件包括转轴部件、行星齿轮部件、双齿齿圈(6)、输入齿轮部件；转轴部件包括转轴一(16)、太阳齿轮(13)、键条一(14)；行星齿轮部件包括行星支架(5)、轴套二(3)和若干个行星轴(18)、定位板一(17)、行星齿轮(19)、定位板二(20)；双齿齿圈(6)呈环形，双齿齿圈(6)径向内侧均布若干个齿圈内齿(29)，双齿齿圈(6)径向外侧均布若干个齿圈外齿(28)；输入齿轮部件包括转轴二(8)、输入齿轮(10)、键条二(11)、定位销(7)；行星齿轮差速部件安装在机座部件径向内侧；所述减速系统运行时，控制器一控制电动机一旋转，控制器一能够调节电动机一旋转速度；控制器二控制电动机二旋转，控制器二能够调节电动机二旋转速度；电动机一与电动机二旋转方向相同；电动机一通过转轴部件的太阳齿轮(13)驱动行星齿轮部件的行星齿轮(19)旋转，电动机二通过输入齿轮部件的输入齿轮(10)驱动双齿齿圈(6)旋转，双齿齿圈(6)的齿圈内齿(29)分度圆位置旋转的线速度与太阳齿轮(13)分度圆位置旋转的线速度不相同时，行星齿轮(19)在围绕行星齿轮轴线(50)自转的同时，行星齿轮(19)还会围绕行星支架轴线(51)公转，行星齿轮(19)驱动行星支架(5)低转速旋转；轴套一(15)、轴套二(3)、轴套三(12)、轴套四(9)、轴套五(4)呈圆筒形；机座一(1)呈一端封闭的圆筒形；机座一(1)封闭一端轴向内侧端面有呈圆筒形的轴套凸台一(27)和轴套凸台三(26)，轴套凸台一(27)和轴套凸台三(26)中间是通孔，轴套一(15)安装在轴套凸台一(27)中，轴套三(12)安装在轴套凸台三(26)中，机座一(1)未封闭一端径向外侧是机座法兰一，机座法兰一径向外侧均布若干个螺栓孔；机座二(2)呈一端封闭的圆筒形；机座二(2)封闭一端轴向内侧端面有呈圆筒形的轴套凸台四(25)和轴套凸台五(24)，轴套凸台五(24)中间是通孔，轴套四(9)安装在轴套凸台四(25)中，轴套五(4)安装在轴套凸台五(24)中，机座二(2)未封闭一端径向外侧是机座法兰二，机座法兰二径向外侧均布若干个螺栓孔；机座部件在装配时，通过螺栓把机座一(1)的机座法兰一与机座二(2)的机座法兰二安装在一起，在机座一(1)与机座二(2)径向内侧形成机座内腔；行星齿轮(19)是外齿轮，行星齿轮(19)中间是光滑的齿轮轴孔(23)；太阳齿轮(13)是外齿轮，太阳齿轮(13)中间的齿轮联接孔一(21)有齿轮键槽；输入齿轮(10)是外齿轮，输入齿轮(10)中间的齿轮联接孔二(22)有齿轮键槽，输入齿轮(10)的齿轮轮毂上有定位销孔(52)；定位销(7)呈圆柱形；定位板一(17)、定位板二(20)呈环形；行星支架(5)径向外侧中间是圆盘形的支架盘(49)，支架盘(49)一端是圆柱形的轴段五(43)，另一端是圆筒形的轴套凸台二(46)，轴套凸台二(46)中间是轴套安装孔二(45)，轴套二(3)安装在轴套安装孔二(45)中；行星支架(5)的轴套凸台二(46)周围均布若干个圆筒形的固定凸台(48)，固定凸台(48)中间是固定轴孔(47)；轴段五(43)靠近支架盘(49)一端是轴颈五(44)；行星支架轴线(51)与轴套安装孔二(45)的轴线重合，行星齿轮部件装配后，行星齿轮轴线(50)与固定轴孔(47)的轴线重合；行星轴(18)呈圆柱形，行星轴(18)一端有轴肩，行星齿轮部件装配后，行星轴(18)另一端安装固定在行星支架(5)的固定轴孔(47)中；行星轴(18)有轴肩的一端向另一端依次安装有定位板一(17)、行星齿轮(19)、定位板二(20)，定位板一(17)、行星齿轮(19)、定位板二(20)能够围绕行星轴(18)的轴线旋转；行星齿轮轴线(50)与行星轴(18)的轴线重合；转轴一(16)呈圆柱形，转轴一(16)径向外侧中间是定位轴肩一(33)，定位轴肩一(33)两端分别是轴段一(35)、轴段二(31)，轴段一(35)靠近定位轴肩一(33)一端是轴颈一(34)，轴段二(31)径向外表面有键槽一(32)，轴段二(31)轴向外侧一端是轴颈二(30)；转轴部件在装配时，把键条一(14)安装在转轴一(16)的键槽一(32)中，把太阳齿轮(13)安装在转轴一(16)的轴段二(31)上，把键条一(14)安装在太阳齿轮(13)的齿轮键槽中；转轴二(8)呈圆柱形，转轴二(8)径向外侧中间是定位轴肩二(40)，定位轴肩二(40)两端分别是轴段三(42)、轴段四(38)，轴段三(42)靠近定位轴肩二(40)一端是轴颈三(41)，轴段四(38)径向外表面有键槽二(39)和销孔一(36)，轴段四(38)轴向外侧一端是轴颈四(37)；输入齿轮部件在装配时，把键条二(11)安装在转轴二(8)的键槽二(39)中，把输入齿轮(10)安装在转轴二(8)的轴段四(38)上，把键条二(11)安装在输入齿轮(10)的齿轮键槽中，把定位销(7)一端安装在输入齿轮(10)的定位销孔(52)中，把定位销(7)另一端安装在转轴二(8)的销孔一(36)中；双轴输入行星齿轮差速减速器在装配时，把行星齿轮差速部件安装在机座部件的机座内腔；把转轴部件的转轴一(16)的轴颈一(34)安装在机座部件的轴套一(15)中，使转轴一(16)的轴段一(35)外侧一端穿过轴套凸台一(27)中间的通孔位于机座一(1)轴向外侧；把转轴一(16)的轴颈二(30)安装在行星齿轮部件的轴套二(3)中，使转轴部件的太阳齿轮(13)与行星齿轮部件的若干个行星齿轮(19)相互啮合；把双齿齿圈(6)安装在行星齿轮(19)径向外侧，使双齿齿圈(6)的齿圈内齿(29)与若干个行星齿轮(19)相互啮合；双齿齿圈(6)两个端面分别与定位板一(17)和定位板二(20)端面相互接触，定位板一(17)和定位板二(20)限制双齿齿圈(6)轴向移动；把行星齿轮部件的行星支架(5)的轴颈五(44)安装在机座部件的轴套五(4)中，使行星支架(5)的轴段五(43)外侧一端穿过轴套凸台五(24)中间的通孔位于机座二(2)轴向外侧；把输入齿轮部件的转轴二(8)的轴颈三(41)安装在机座部件的轴套三(12)中，使转轴二(8)的轴段三(42)外侧一端穿过轴套凸台三(26)中间的通孔位于机座一(1)轴向外侧；把转轴二(8)的轴颈四(37)安装在机座部件的轴套四(9)中，使输入齿轮部件的输入齿轮(10)与双齿齿圈(6)的齿圈外齿(28)相互啮合；行星齿轮差速部件中，行星齿轮部件、双齿齿圈(6)、太阳齿轮(13)组成行星齿轮差速减速器；行星齿轮差速减速器没有固定件，行星齿轮差速减速器有两个主动件，主动件一是双齿齿圈(6)，主动件二是太阳齿轮(13)，从动件是行星齿轮部件的行星支架(5)；行星齿轮差速减速器做减速传动；太阳齿轮(13)分度圆位置旋转的线速度等于双齿齿圈(6)的齿圈内齿(29)分度圆位置旋转的线速度时，行星支架(5)不旋转；太阳齿轮(13)分度圆位置旋转的线速度大于双齿齿圈(6)的齿圈内齿(29)分度圆位置旋转的线速度时，行星支架旋转方向(53)与太阳齿轮旋转方向(61)相同；太阳齿轮(13)分度圆位置旋转的线速度小于双齿齿圈(6)的齿圈内齿(29)分度圆位置旋转的线速度时，行星支架旋转方向(53)与太阳齿轮旋转方向(61)相反；双轴输入行星齿轮差速减速器的输出轴是行星齿轮部件的行星支架(5)的轴段五(43)；行星支架(5)的轴段五(43)输出转速是太阳齿轮(13)的转速与双齿齿圈(6)的转速之差作用在行星齿轮(19)上，驱动行星支架(5)的转速；双轴输入行星齿轮差速减速器的输入轴一是转轴部件的转轴一(16)的轴段一(35)，转轴一(16)的轴段一(35)的输入转速就是电动机一的转速；双轴输入行星齿轮差速减速器的输入轴二是输入齿轮部件的转轴二(8)的轴段三(42)，转轴二(8)的轴段三(42)的输入转速就是电动机二的转速；所述减速系统中，电动机一的输出轴与转轴部件的转轴一(16)的轴段一(35)外侧一端连接在一起，电动机二的输出轴与输入齿轮部件的转轴二(8)的轴段三(42)外侧一端连接在一起；所述减速系统运行过程是：所述减速系统启动时，控制器一控制电动机一低转速启动，并且逐渐提高电动机一转速，与此同时，控制器二控制电动机二低转速启动，并且逐渐提高电动机二转速，电动机一与电动机二旋转方向相同；电动机二通过输入齿轮部件的输入齿轮(10)驱动双齿齿圈(6)旋转，双齿齿圈(6)旋转方向与电动机二旋转方向相反，双齿齿圈(6)驱动行星齿轮(19)按照行星齿轮旋转方向(59)旋转；电动机一通过转轴部件的太阳齿轮(13)驱动行星齿轮部件的行星齿轮(19)按照行星齿轮旋转方向(59)旋转；太阳齿轮旋转方向(61)与电动机一旋转方向相同；若太阳齿轮(13)分度圆位置旋转的线速度等于双齿齿圈(6)的齿圈内齿(29)分度圆位置旋转的线速度时，太阳齿轮(13)驱动行星齿轮(19)旋转的线速度等于双齿齿圈(6)驱动行星齿轮(19)旋转的线速度，行星齿轮(19)围绕行星齿轮轴线(50)自转，行星齿轮轴线(50)处于静止状态，则行星支架(5)的输出转速等于零；若太阳齿轮(13)分度圆位置旋转的线速度大于双齿齿圈(6)的齿圈内齿(29)分度圆位置旋转的线速度时，太阳齿轮(13)驱动行星齿轮(19)围绕行星齿轮轴线(50)自转的线速度大于双齿齿圈(6)驱动行星齿轮(19)围绕行星齿轮轴线(50)自转的线速度，为了抵消该速度差，则行星齿轮(19)围绕行星支架轴线(51)公转，并且，行星支架旋转方向(53)与太阳齿轮旋转方向(61)相同；行星支架(5)输出与电动机一旋转方向相同的低转速；若太阳齿轮(13)分度圆位置旋转的线速度小于双齿齿圈(6)的齿圈内齿(29)分度圆位置旋转的线速度时，太阳齿轮(13)驱动行星齿轮(19)围绕行星齿轮轴线(50)自转的线速度小于双齿齿圈(6)驱动行星齿轮(19)围绕行星齿轮轴线(50)自转的线速度，为了抵消该速度差，则行星齿轮(19)围绕行星支架轴线(51)公转，并且，行星支架旋转方向(53)与太阳齿轮旋转方向(61)相反；行星支架(5)输出与电动机一旋转方向相反的低转速；所述减速系统需要满足恒功率负载装置控制要求时的运行过程是：所述减速系统启动，控制器一控制电动机一低转速启动，与此同时，控制器二控制电动机二低转速启动，并且使电动机一、电动机二转速之差为零；若负载装置需要低转速大转矩驱动时，所述减速系统进入恒功率负载运行模式一；所述减速系统启动之后，由控制器一提高电动机一输出转速，由控制器二提高电动机二输出转速，即同时提高电动机一、电动机二输出功率，并且使电动机一、电动机二转速之差由零提高至控制要求的低转速，该转速之差作用在双轴输入行星齿轮差速减速器中，使其输出低转速大转矩动力驱动恒功率负载装置；若负载装置需要高转速小转矩驱动时，所述减速系统进入恒功率负载运行模式二；所述减速系统在上述恒功率负载运行模式一的状态下，由控制器一降低电动机一输出转速，或者，由控制器二降低电动机二输出转速，即维持一个电动机输出转速不变，与此同时，降低另一个电动机输出转速，在降低该电动机的输出功率的同时，使电动机一、电动机二转速之差由低转速提高至控制要求的高转速，该转速之差作用在双轴输入行星齿轮差速减速器中，使其输出高转速小转矩动力驱动恒功率负载装置；所述减速系统停止时，所述减速系统在恒功率负载运行模式一或者恒功率负载运行模式二的状态下，由控制器一或者控制器二降低转速高的那个电动机输出转速，使电动机一、电动机二转速之差为零，再同时降低电动机一、电动机二输出转速至零，所述减速系统停止运行。