请教专家们,类似两级行星减速器,减速比可达10000:1的减速器,这种产品的设计方案,减速器厂家会感兴趣吗?5 X1 L! H1 D3 y: b
本发明工作原理的阐述需要先定义一个概念:齿轮在每分钟的时间里转动的总齿数;1 B( a+ Y% a9 M& j% |1 z3 C
齿数为Z的齿轮,其转速是n转/分钟,则齿轮每分钟转动的总齿数=齿轮的齿数×齿轮的转速=Zn个,在本发明中简称总齿数。2 @" c6 q1 g9 }, M
一级轮系中,一级中心轮作为主动轮,一级内齿圈作为减速输出,且一级中心轮与一级内齿圈的旋向相反;一级内齿圈与二级内齿圈同向且同步转动,二级中心轮与一级中心轮同向且同步转动,因此,在二级行星轮系中,二级内齿圈与二级中心轮旋向相反且转速不同,即总齿数不同,所以,二级内齿圈与二级中心轮之间的二级行星齿轮不仅会自转,而且还会产生围绕行星架轴心的公转,由于二级行星齿轮的行星架连接着输出轴,所以输出轴会产生转动。二级行星齿轮的公转速度,也就是输出轴的转速,与二级内齿圈、二级中心轮的总齿数的差值有关,调节有关齿轮的齿数,可以得到很小的差值,当这个差值很小时,这两个轮之间的行星齿轮公转的速度就会很小,从而获得极大的减速比,并且行星轮系结构紧凑,传动稳定,能够实现在获得较大减速比的同时,使减速器具有体积小、重量轻的特点。
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1 y2 _; w+ r2 ~. R4 L C" s一种减速器,包括外壳1和设置在外壳1内的一级轮系2和二级行星轮系3,所述一级轮系2包括一级中心轮21、一级中间轮22和一级内齿圈23,一级中心轮21为主动轮,该一级中心轮21通过轴承安装在所述外壳1侧壁上,一级中间轮22通过轴承安装在所述外壳1侧壁上,一级内齿圈23为减速输出轮,在运行过程中,一级内齿圈23与一级中心轮的旋向相反;所述二级行星轮系3包括二级中心轮31、二级行星轮32和二级内齿圈33,二级行星轮32上安装行星架34,二级内齿圈33为输入轮,行星架34为减速输出轴。
9 V% n7 L& `' q4 O所述一级内齿圈23与所述二级内齿圈33相对的侧面一体成型,一体成型使得两个行星轮系结构紧凑,占用空间较小,在一些其他实施例中,一级内齿圈23与所述二级内齿圈33也可以用螺栓或是定位销轴固定连接;一级内齿圈23与所述二级内齿圈33同步转动,所述一级内齿圈23和所述二级内齿圈33重合的侧面处的侧壁与所述主动轮的中心轴通过轴承转动连接,在一些其他实施例中,所述一级内齿圈23和所述二级内齿圈33重合的侧壁处的外圆面与所述外壳1内壁通过轴承连接;一级中心轮21的中心轴与二级中心轮31的中心轴同轴,因此,一级中心轮21的中心轴与二级中心轮31同步转动。
4 }3 @/ ?: M3 E' t- Q) ^7 ~当二级中心轮31与二级内齿圈33的总齿数存在差值时,二级行星轮32就会产生公转,公转的转向由各自的总齿数决定。" n; [6 j" f/ v/ ]
当二级中心轮31的总齿数大于二级内齿圈33的总齿数时,二级行星轮32的公转方向与二级中心轮31同向。此时,对于二级行星轮32的公转来说,相当于二级内齿圈33不转动、二级中心轮31以差值/二级中心轮齿数的速度转动。
# {/ M, X1 ?! \# F6 [因此,二级行星轮32的公转速度的计算,可以引入标准的(内齿圈固定,输入轴为中心的太阳齿,行星齿架输出)行星减速器减速比计算公式:
, C! C6 |' O+ z# Q# T5 _减速比i=(内齿圈齿数/太阳齿齿数)+1,行星架转速=太阳齿转速×(1/ i)# @2 i, j8 s: w( i. W
二级行星轮的公转速度为:n=(差值/二级中心轮齿数)×(1/ i)=(差值/二级中心轮齿数)/ i
' U$ S- j8 H0 K' G K5 ^i=(二级内齿圈齿数/二级中心轮齿数)+1。
( ]2 i- u# z5 x7 Q" W# `/ u' @- T: F, x+ `7 |5 [6 U( Q; O9 o
例子:
& J, q# k/ f& `各齿轮参数具体为:4 M! h% A/ l9 Y! G
名称 一级中心轮 一级内齿圈 二级内齿圈 二级中心轮
6 z0 I& B1 M; n: I* g8 N齿数Z 17 77 86 19" H) l6 ?/ |* }8 q! ]
一级内齿圈23的转速:n1=10000×(17/77)=2207.8 r/min. ^ S& [* q d& x$ Q @
二级内齿圈33的转速:n2=2207.8 r/min
% Q6 E2 D; J% n! @二级内齿圈33的总齿数为:Z1=86×2207.8=189870.8≈189871个/每分钟1 L3 d# r" N5 h, ?! A
二级中心轮31的总齿数为: Z12=19×10000=190000个/每分钟
4 c! W+ R: N; \/ P9 \/ o# l, y所以,二级内齿圈33与二级中心轮31总齿数的差值为:! m. I" Z1 A2 ?
Z2-Z1=190000-189871=129个/每分钟& @" F- I$ i$ G$ @# ~/ I4 K' q
因此,二级行星轮32输出的转速为:
" ?- Y8 s4 H0 @# |8 Fn4=(129 /19)/(86 /19+1)≈1.23 r/min
5 S7 F/ F$ N) ~( @$ m- u- ?1 }此时,减速器的总传动减速比为:10000:1.23≈8130:1。; b5 Q4 f# `) ?/ J* d
; f" W2 R0 S; ^) t, Z* s当齿数为:19 96 101 20 时,减速比为11000:1, r) g- x0 a8 t4 |
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