能缩短轴向长度的斜齿轮行星排结构的制作方法

1.本发明属于涉及一种能缩短轴向长度的斜齿轮行星排结构。


背景技术：

2.现有的行星斜齿轮减速机和行星斜齿轮变速器行星排布置方式，大部分是齿圈设置一个转接件转接到离轴心较近区域并通过推力轴承与行星架侧面或太阳轮侧面转动连接，直径小可以较易设计相应的推力轴承，但增加了转接板增加了成本，而且轴向尺寸大，对轴向长度敏感的领域限制使用；少部分斜齿轮行星排齿圈左侧或右侧设置滑动轴承，并相应地通过滑动轴承与行星架转动连接，如无级变速器倒挡行星排，此支撑方式可以有效减小轴向长度，但由于滑动轴承摩擦系数大，运行过程摩擦发热多，所以此支撑方式仅适用行星架与齿圈相对转动速度很低且相对转动时间不长的场合。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种能缩短轴向长度的斜齿轮行星排结构。
4.本发明解决技术问题所采用的方案是，一种能缩短轴向长度的斜齿轮行星排结构，包括壳体、安装在壳体内的行星排、输入轴、输出轴，行星排包括同轴心的太阳轮、包含行星轮的行星架、齿圈，输入轴上安装有与其通过花键配合的太阳轮，太阳轮外套设有齿圈，太阳轮与齿圈之间沿圆周均布有若干与之啮合传动的行星轮，所述行星架包括左架体、右架体、安装在左架体、右架体之间的主架体，左架体套设在输入轴上，右架体与输出轴连接固定，齿圈左右端面的外周均沿圆周均布有至少两个滚动槽，左架体、右架体上设置有与同侧的滚动槽相配合的环形滚道，滚动槽内安装有与其转动配合的滚动体，滚动槽与同侧的环形滚道的深度之和小于该侧的滚动体的最大处直径。
5.进一步的，设齿圈与左架体或右架体之间的间隙之和为a，环形滚道深度为b，滚动槽的深度为c，滚动体的最大直径为d，则a《d，2b≤d，2c≤d，a 2b 2c》2d。
6.进一步的，所述太阳轮的左侧面与左架体之间设置有第一推力轴承，太阳轮的右侧面与右架体之间设置有第二推力轴承。
7.进一步的，所述行星轮套装在行星轮轴上，行星轮轴固定安装在主架体上，行星轮与行星轮轴通过第一轴承滚动连接，行星轮左右两端分别通过第二轴承、第三轴承与主架体转动连接，行星轮两侧与主架体之间的间隙之和大于第二轴承、第三轴承的厚度之和。
8.进一步的，所述输入轴中间开设有第一油道，第一油道左侧开设有进油孔，进油孔一端与润滑油供油装置互通，另一端与第一油道互通，进油口右侧从左到右开设有第一油孔、第二油孔和第三油孔，第一油孔和第二油孔分别朝向第一推力轴承和第二推力轴承；主架体右端内侧开设有环形油槽，在输入轴旋转过程中，第三油孔始终对准环形油槽；主架体右端开设有第四油孔，行星轮轴中间沿轴线方向开设有第二油道，行星轮轴右端开设有第五油孔，行星轮轴中间开设有第六油孔，第四油孔一端与第五油孔互通，另一端与环形油槽
互通，第五油孔另一端与第二油道互通，第六油孔一端与第二油道互通，润滑油在离心力的作用下可以从第二油道经第六油孔甩向第一轴承，润滑油从第一轴承缝隙挤向齿圈左右两端面。
9.在本实施例中，齿圈左端面与左架体的间隙处于行星轮左端面与左架体间的间隙的外周，齿圈右端面与右架体间的间隙处于行星轮右端面与右架体间的间隙的外周。
10.在本实施例中，齿圈外周沿圆周开设有若干通孔，壳体内套设有与之滑动配合的定位销，定位销固定安装在壳体内。
11.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计合理，利用齿圈两侧面与行星架作为轴承的一部分，减少零件，降低成本，减少轴向长度，便于减速器或变速器安装。
附图说明
12.下面结合附图对本发明专利进一步说明。
13.图1为本斜齿轮行星排的结构示意图。
14.图中：1-齿圈；2-左侧的滚动体；3-左架体；4-右侧的滚动体；5-右架体；6-主架体；7-太阳轮；8-第一推力轴承；9-第二推力轴承；10-第二轴承；11-第三轴承；12-第一轴承；13-第一油道；14-进油孔；15-第一油孔；16-第二油孔；17-第三油孔；18-环形油槽；19-第四油孔；20-行星轮轴；21-第二油道；22-第五油孔；23-第六油孔；24-行星轮；25-定位销；26-壳体；27-输入轴；28-输出轴。
具体实施方式
15.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
16.如图1所示，一种能缩短轴向长度的斜齿轮行星排结构，包括壳体26、安装在壳体内的行星排、输入轴27、输出轴28，行星排包括同轴心的太阳轮7、包含行星轮的行星架、齿圈1，输入轴上安装有与其通过花键配合的太阳轮，太阳轮外套设有齿圈，太阳轮与齿圈之间沿圆周均布有若干与之啮合传动的行星轮，所述行星架包括左架体3、右架体5、安装在左架体、右架体之间的主架体6，左架体套设在输入轴上，右架体与输出轴连接固定，齿圈左右端面的外周均沿圆周均布有至少两个滚动槽，左架体、右架体上设置有与同侧的滚动槽相配合的环形滚道，滚动槽内安装有与其转动配合的滚动体2、4，滚动槽与同侧的环形滚道的深度之和小于该侧的滚动体的最大处直径。
17.在本实施例中，太阳轮、主架体、齿圈分别与输入轴、输出轴和壳体之一固定连接或滑动连接，优选的是，太阳轮与输入轴连接，主架体与输出轴连接，齿圈与壳体连接。
18.在本实施例中, 设齿圈与左架体或右架体之间的间隙之和为a，环形滚道深度为b，滚动槽的深度为c，滚动体的最大直径为d，则a《d，2b≤d，2c≤d，a 2b 2c》2d。该深度之和的具体尺寸需确保齿圈与左架体、右架体之间的间隙确保滚动体不会从滚动槽中脱落，又能确保滚动体与相应滚动槽和相应环形滚道的合理间隙，从而齿圈有一定的浮动间隙，避
免出现不均载问题，延长行星轮使用寿命，降低损耗。
19.在本实施例中，所述太阳轮的左侧面与左架体之间设置有第一推力轴承8，太阳轮的右侧面与右架体之间设置有第二推力轴承9。
20.在本实施例中，所述行星轮套装在行星轮轴20上，行星轮轴固定安装在主架体上，行星轮与行星轮轴通过第一轴承12（滚针轴承）滚动连接，行星轮左右两端分别通过第二轴承10、第三轴承11与主架体转动连接，行星轮两侧与主架体之间的间隙之和大于第二轴承、第三轴承的厚度之和。
21.在本实施例中，所述输入轴中间开设有第一油道13，第一油道左侧开设有进油孔14，进油孔一端与润滑油供油装置互通，另一端与第一油道互通，进油口右侧从左到右开设有第一油孔15、第二油孔16和第三油孔17，第一油孔和第二油孔分别朝向第一推力轴承和第二推力轴承；主架体右端内侧开设有环形油槽18，在输入轴旋转过程中，第三油孔始终对准环形油槽；主架体右端开设有第四油孔19，行星轮轴中间沿轴线方向开设有第二油道21，行星轮轴右端开设有第五油孔22，行星轮轴中间开设有第六油孔23，第四油孔一端与第五油孔互通，另一端与环形油槽互通，第五油孔另一端与第二油道互通，第六油孔一端与第二油道互通，润滑油在离心力的作用下可以从第二油道经第六油孔甩向第一轴承，润滑油从第一轴承缝隙挤向齿圈左右两端面。
22.在本实施例中，齿圈左端面与左架体的间隙处于行星轮左端面与左架体间的间隙的外周，齿圈右端面与右架体间的间隙处于行星轮右端面与右架体间的间隙的外周。
23.在本实施例中，所述左架体和右架体安装方式为，在齿圈和太阳轮分别与行星轮啮合好后，左架及右架体与主架体固定连接，固定连接方式为主架体的左架体为主架体的一部分，右架体与主架体焊接；可选地，左架体和右架体均为主架体一部分，左架体与右架体同时与主架体焊接；可选地，左架体为主架体一部分，右架体通过螺栓或卡簧与主架体固定连接。
24.在本实施例中，齿圈外周沿圆周开设有若干通孔，壳体内套设有与之滑动配合的定位销25，定位销固定安装在壳体内。
25.工作原理：
26.当动力从输入轴输入，通过太阳轮带动行星排上的各个行星轮运动，从而带动行星架相应转动，由于齿圈制动，按行星齿轮运动规律，动力从主架体输出，从而主架体带动输出轴转动，主架体相对齿圈转动，由于滚动体、第一推力轴承和第二推力轴承的存在，主架体不会与齿圈及太阳轮发生摩擦；
27.随着输入轴转动过程，部分润滑油从进油口经第一油道和第一油孔甩向第一推力轴承，并经第二轴承继续甩向左架体和齿圈左端面间间隙，供该侧滚动体在滚动过程润滑，同时部分润滑油从进油口经第一油道和第二油孔甩向第二推力轴承，并经第三轴承继续甩向右架体和齿圈右端面间间隙，供该侧滚动体在滚动过程润滑，同时，部分润滑油经第一油道、第三油孔、环形油槽、第四油孔第五油孔进入第二油道，并且行星轮的公转带动行星轮轴转动，从而润滑油从第二油道经第六油孔甩向旁侧的第一轴承，进而从第一轴承缝隙挤向齿圈左右两端面，进一步供滚动体在滚动过程润滑，从而确保滚动体滚动过程的充分润滑。
28.按牛顿第三定律，太阳轮对行星轮的作用力的轴向分力与齿圈对行星轮反作用力
的轴向分力大小相等、方向相反，所以行星轮对主架体没有轴向作用力；行星轮对太阳轮的轴向反作用力和行星轮对齿圈的轴向分力大小相等，方向相反，所以齿圈和太阳轮对主架体的轴向作用力大小相等，方向相反，所以主架体受到轴向合力为0，相应地输出轴轴向受力为0，太阳轮受到行星轮反作用力的轴向分力与齿圈通过主架体对太阳轮的作用力的轴向分力大小相等，方向相反，太阳轮轴向受力平衡，相应地输入轴轴向受力为0，由于输入轴与输出轴轴向受力均为0，同时根据行星齿轮运动学原理，行星排通过太阳轮对输入轴的径向合力为0，行星排通过主架体对输出轴的径向合力为0，所以输入轴和输出轴旋转过程能量损耗低，对总成散热要求低，对轴承要求低，可以大幅降低总成成本，延长零件使用寿命。
29.设太阳轮齿数zs，齿圈齿数zr，太阳轮输入转速ws，主架体转速wh，按行星齿轮运动学原理，wh= ws* zs/( zr zs)《 ws，主架体转速低于太阳轮转速，旋转方向相同，所以太阳轮与主架体间相对转速ws
‑ꢀ
wh较低，对第一推力轴承和第二推力轴承要求较低，有利提高轴承寿命，齿圈制动，主架体相对齿圈转速wh最低，对滚动槽、环形滚道、滚动体的组成的轴承在转速方面要求低，有利提高相应零件使用寿命。
30.本专利如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
31.在本专利的描述中，需要理解的是，术语
“ꢀ
纵向”、
“ꢀ
横向”、
“ꢀ
上”、
“ꢀ
下”、
“ꢀ
前”、
“ꢀ
后”、
“ꢀ
左”、
“ꢀ
右”、
“ꢀ
竖直”、
“ꢀ
水平”、
“ꢀ
顶”、
“ꢀ
底”、
“ꢀ
内”、
“ꢀ
外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
32.上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。