一种行星架带动轮毂的结构的制作方法

1.本实用新型涉及传动装置技术领域，更具体地是涉及一种行星架带动轮毂的结构。


背景技术：

2.厂内牵引车是一种小型低速重载的工程车，像厂内牵引车这类工程车经常被用在大型工厂等相对封闭的区域内。这类工程车通常采用电池作为能源，采用电机作为驱动源，采用轮边减速机作为主要减速机构。其中轮边减速机用于带动轮毂转动，轮毂再带动轮胎转动。
3.目前的轮边减速机通常采用行星轮系减速机构，并且基本上是利用行星轮系的内齿圈作为输出零件来带动轮毂转动。这种结构形式一般是将轮胎套装在轮毂外周，轮毂和内齿圈刚性连接，这样会导致轮胎和内齿圈之间的作用力传递距离过短，轮胎和内齿圈之间的零件也很少，在工程车行走时轮胎承受的冲击和震动等会快速地传递到内齿圈构成的齿轮副上，而且内齿圈还是转动的，从而给整个行星轮系带来很大的不稳定性，同时转动的内齿圈承受冲击和震动后容易加速其和行星轮之间的磨损。
4.另外，相对于利用行星架作为行星轮系的输出零件，在参数相同的情况下，利用内齿圈作为行星轮系的输出零件会导致行星轮系的传动比降低。而且利用内齿圈作为输出零件会导致同一行星轮系内的太阳轮和内齿圈的转动方向相反，即行星轮系的输入和输出的转动方向是相反的。为解决这一问题，现有技术中一般是采用两级行星轮系，而且为了减小占用的空间达到小型化工程车的目的，通常是将两级行星轮系内外套装式传动连接。但是这种解决方式无疑会增加结构的复杂性，当然给设计工作也带来很大的不便，况且通常对于机械结构来讲，结构越复杂稳定性越差，维修保养也越不方便。


技术实现要素：

5.本实用新型为克服上述现有技术中的不足，提供了一种行星架带动轮毂的结构。
6.本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的。
7.一种行星架带动轮毂的结构，包括行星轮系和轮毂，行星轮系包括内齿圈、太阳轮、行星架和若干个行星轮，其中太阳轮和所有行星轮分别外啮合，所有行星轮分别和内齿圈内啮合，内齿圈的一端密封固定连接有透盖，行星架具有输出轴端，行星架的输出轴端外露于透盖，行星架的输出轴端外露于透盖的部分和轮毂固定连接，内齿圈外侧套装有第一轴承，第一轴承外侧套装有轮芯，轮芯和轮毂固定连接。
8.本方案中的行星架的输出轴端外露于透盖，即行星架的输出轴端密封穿过透盖，且行星架的输出轴端可以相对透盖转动，一般采用油封来实现，当然根据结构需要还可以在透盖中安装轴承来转动支撑行星架的输出轴端。本方案中的行星轮系是太阳轮输入扭矩，经过行星轮传递给行星架输出的结构形式，是减速机领域中一种常见的行星轮系形式，其中所有行星轮分别通过滚动轴承转动连接于行星架上。这些都是本领域技术人员都知晓
的，所以本方案中未记载。本方案中的内齿圈的另一端可以密封固定连接透盖，并使太阳轮的输入轴端密封穿过该透盖，从而形成一个完整的行星轮减速机。当然也可以在内齿圈的另一端密封固定连接半箱体，在半箱体中设置输入轴和其它减速齿轮副等，例如圆柱齿轮副，并传动连接至太阳轮，从而和行星轮系共同形成组合式减速机。
9.本方案中的轮芯外侧用于套装轮胎，轮芯和内齿圈之间还有第一轴承，且内齿圈是固定的，轮毂用于带动轮芯转动，虽然轮毂和行星架是刚性连接，但是轮胎和行星架之间的作用力传递距离较远，而且行星架和行星轮之间通常是有滚动轴承的，前述的轴承都具有一定的缓冲作用，轮胎和行星轮系内的齿轮副之间的作用距离较远，之间的零件又较多且还有轴承，所以轮胎承受的冲击和震动等不容易传递到行星轮系内的齿轮副上，相对于内齿圈输出的结构，本方案更有利于提高行星轮系的稳定性，同时也可以降低行星轮系内的齿轮的磨损。
10.参数相同的情况下，在各种形式的单套行星轮系中，本方案可使行星轮系产生最大传动比，太阳轮和行星架的转动方向相同，即行星轮系的输入和输出的转动方向是相同的，这样更方便设计工作，甚至可以直接选用现有型号的行星轮减速机，只需对内齿圈进行改造即可使用，所以本方案结构更加简单，稳定性更好，维修保养也更方便。
11.通常设计中被选用的行星轮减速机，大多是将行星架作为输出零件。这类行星轮减速机的行星架会设计成带有实心的输出轴端的结构，行星架的输出轴端的直径一般比较小，满足强度要求即可，也方便穿过行星轮减速机的箱体或者透盖来实现密封转动，同时也便于和负载的输入轴实现传动连接，例如利用联轴器连接。但是轮毂不同于负载的输入轴，轮毂不便于采用联轴器等和行星架的输出轴端连接，如果采用类似键连接的方式进行直接连接，则不但需要在轮毂上加工轴孔和键槽，还需要对轮毂进行硬化处理等，这无疑会增加工艺时间和工艺成本，另外还需要考虑轮毂的轴向固定。如果只采用螺栓固定轮毂，行星架的输出轴端的直径又比较小，所能容纳的螺栓较少，且只能集中在转动轴心附近，这样螺栓或者轮毂上靠近转动轴心的位置所承受的扭矩会很大，容易导致螺栓断裂或者轮毂损坏。如果改变行星架的输出轴端的结构，例如将行星架的输出轴端的直径加大，一方面会增加行星架的质量和体积，另一方面不容易实现行星架的输出轴端和箱体或者透盖的密封转动。
12.为解决此问题，作为优化的结构形式，上述的行星架的输出轴端外露于透盖的部分通过键连接的方式套装有内键套，内键套和轮毂固定连接。该结构形式在行星架的输出轴端设置了内键套，例如平键套、内花键套等，行星架输出扭矩传递至轮毂，是通过键连接、轮毂和行星架的输出轴端固定连接、轮毂和内键套固定连接三方面完成的。这样既可以沿用现有技术中常用的行星架输出结构，便于行星架的输出轴端和透盖实现密封转动，且能够增加轮毂的受力点，扩大轮毂的受力点的范围，提高承受扭矩的能力，轮毂不易损坏。另外不需要对行星架的输出轴端和轮毂等进行特殊改造，节省工艺时间和工艺成本。
13.现有的轮边减速机带动轮毂转动的结构中，在转动轴心方向上，轮毂基本是最外侧的零件，即轮毂在转动轴心方向上的外侧都没有转动支撑结构。轮毂和行星轮系的输出端刚性连接，行星轮系的输出端受限于空间和结构也没有转动支撑，所以对于行星轮系而言形成一种单侧悬臂支撑结构。这种结构形式会增大行星轮系的转动零件的不稳定性，也会加快行星轮系的转动零件的磨损速度。
14.为解决此问题，作为优化的结构形式，上述的轮毂上朝着远离行星轮系的方向延伸出与轮毂转动轴心同轴的圆形凸台，圆形凸台的外圆周上套装有第二轴承，第二轴承安装于支撑座内，支撑座和内齿圈固定连接或者间接固定连接。其中支撑座可以设计成l形或者跨越式，然后直接固定在内齿圈上实现直接固定连接，或者固定在与内齿圈固定连接的透盖或半箱体上实现间接固定连接，当然也可以固定在车体中用于固定内齿圈的基座上实现间接固定连接。该结构形式相当于在轮毂转动轴心方向的外侧增加了支撑结构，即支撑座，支撑座内安装第二轴承来转动支撑轮毂，对于行星轮系而言形成两端支撑结构，对于轮胎而言也是形成两端支撑结构，可以进一步提高行星轮系和该结构整体的稳定性。轮胎是要贴于地面滚动的，所以至少轮胎有部分外露于支撑座，这是该结构的使用状况决定的，当然轮芯和或轮毂也可以有部分外露于支撑座。
15.本实用新型与现有技术相比主要具有如下有益效果：结构简单紧凑，可使行星轮系产生最大传动比，实现了小空间高传动比；形成两端支撑结构，有利于提高行星轮系的稳定性；轮胎和行星轮系内的齿轮副之间的作用距离较远，之间的零件又较多且还有轴承，轮胎承受的冲击和震动等不容易传递到行星轮系内的齿轮副上，进一步提高行星轮系的稳定性，同时也可以降低行星轮系内的齿轮的磨损；在行星架的输出轴端设置内键套，便于行星架的输出轴端和透盖实现密封转动，增加轮毂的受力点，扩大轮毂的受力点的范围，提高承受扭矩的能力，轮毂不易损坏；无需要对行星架的输出轴端和轮毂等进行特殊改造，节省工艺时间和工艺成本。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例一的简易结构示意图。
17.图2为本实用新型实施例二的简易结构示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图对本实用新型做进一步说明。附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
19.为了更简洁地说明实施例，附图或说明中某些本领域技术人员公知的、但与本实用新型的主要内容不相关的零部件会有所省略。另外为便于表述，附图中某些零部件会有所省略、放大或缩小，但并不代表实际产品的尺寸或全部结构。
20.实施例一：
21.如图1所示，一种行星架带动轮毂的结构，包括行星轮系1和轮毂2，行星轮系1包括内齿圈11、太阳轮12、行星架13和三个行星轮14。其中太阳轮12具有输入轴端，行星架13具有输出轴端，太阳轮12和三个行星轮14分别外啮合，三个行星轮14分别和内齿圈11内啮合，三个行星轮14分别通过滚动轴承转动连接于行星架13上。内齿圈11的左端密封固定连接有透盖一3，内齿圈11的右端密封固定连接有透盖二4。
22.太阳轮12的输入轴端和透盖二4之间采用油封的方式来实现太阳轮12的输入轴端密封穿过透盖二4且相对透盖二4转动，透盖二4中还可以安装轴承来转动支撑太阳轮12的输入轴端。行星架13的输出轴端和透盖一3之间也采用油封的方式来实现行星架13的输出轴端密封穿过透盖一3且相对透盖一3转动，透盖一3中还可以安装轴承来转动支撑行星架
13的输出轴端。太阳轮12的输入轴端外露于透盖二4的部分可以和电机的输出轴连接以输入动力。行星架13的输出轴端外露于透盖一3的部分和轮毂2固定连接。
23.内齿圈11外侧套装有第一轴承51，第一轴承51外侧套装有轮芯52，轮芯52和轮毂2通过轴向布置的螺栓固定连接，轮芯52外侧用于套装轮胎a。
24.本实施例中的轮芯52和内齿圈11之间设置了第一轴承51，且内齿圈11是固定的，轮毂2用于带动轮芯52转动，虽然轮毂2和行星架13是刚性连接，但是轮胎a和行星架13之间的作用力传递距离较远，而且行星架13和行星轮14之间有滚动轴承，前述的轴承都具有一定的缓冲作用，由此看出轮胎a和行星轮系1内的齿轮副之间的作用距离较远，之间的零件又较多且还有轴承，所以轮胎a承受的冲击和震动等不容易传递到行星轮系1内的齿轮副上，相对于内齿圈输出的结构，本实施例更有利于提高行星轮系的稳定性，同时也可以降低行星轮系内的齿轮的磨损。
25.参数相同的情况下，在各种形式的单套行星轮系中，本实施例可使行星轮系产生最大传动比，太阳轮和行星架的转动方向相同，即行星轮系的输入和输出的转动方向是相同的，这样更方便设计工作，甚至可以直接选用现有型号的行星轮减速机，只需对内齿圈进行改造即可使用，所以本实施例结构更加简单，稳定性更好，维修保养也方便。
26.实施例二：
27.如图2所示，本实施例在实施例一的基础上进行了改进。首先，本实施例在行星架13的输出轴端外露于透盖一3的部分通过键连接的方式套装有内键套61。本实施例中的内键套61为花键套，相对应的行星架13的输出轴端为外花键结构。在其它实施例中可以采用平键套，相对应的行星架的输出轴端带有平键槽并配装平键。
28.行星架13的输出轴端和轮毂2通过轴向布置的螺栓固定连接，内键套61和轮毂2也通过轴向布置的螺栓固定连接。本实施例中的行星架13输出扭矩传递至轮毂2，是通过键配合、轮毂2和行星架13的输出轴端固定螺栓、轮毂2和内键套61固定螺栓三方面完成的。这样既可以沿用现有技术中常用的行星架输出结构，便于行星架13的输出轴端和透盖一3实现密封转动，又方便拆卸轮毂2，且能够增加螺栓的数量和轮毂2的受力点，扩大螺栓分布的范围和轮毂2的受力点的范围，提高承受扭矩的能力，螺栓不易断裂，轮毂2不易损坏。另外不需要对行星架13的输出轴端和轮毂2等进行特殊改造，节省工艺时间和工艺成本。
29.其次，本实施例在轮毂2上朝着远离行星轮系1的方向延伸出与轮毂2转动轴心同轴的圆形凸台21，圆形凸台21的外圆周上套装有第二轴承62，即第二轴承62和轮毂2的转动轴心同轴，第二轴承62安装于支撑座63内，支撑座63和内齿圈11固定连接。本实施例的支撑座63为跨越式，从而跨越轮胎a，轮胎a是要贴于地面滚动的，支撑座63跨越过轮胎a可以确保至少轮胎a有部分外露于支撑座63下方，又不会妨碍轮胎a滚动，当然轮芯52和或轮毂2也可以有部分外露于支撑座63下方。本实施例相当于在轮毂2转动轴心方向的外侧增加了支撑结构，即支撑座63，支撑座63内安装第二轴承62来转动支撑轮毂2，行星轮系1的内齿圈11是要安装在车体上的，所以对于行星轮系1而言就形成两端支撑结构，对于轮胎a而言也是形成两端支撑结构，可以进一步提高行星轮系和总体结构的稳定性。
30.以上仅为本实用新型的两个具体实施例，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用本实用新型的设计构思对本实用新型做出的非实质性修改，均落入本实用新型的保护范围之内。