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一种太阳轮浮动的行星轮传动机构和一种轮边驱动结构的制作方法

2022-08-28 09:32:58 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及传动装置技术领域,更具体地是涉及一种太阳轮浮动的行星轮传动机构和一种轮边驱动结构。


背景技术:

2.行星轮传动机构具有较大的传动比和较高的传动效率,因此行星轮传动机构被广泛应用于机械传动系统中。为了确保传动精度、零件强度和使用寿命等,目前行星轮传动机构中的太阳轮和输入轴一般通过花键配合实现同轴传动连接,例如在太阳轮上加工出内花键盲孔,在输入轴上加工出与内花键盲孔相配合的外花键;或者反过来在在输入轴上加工出内花键盲孔,在太阳轮上加工出与内花键盲孔相配合的外花键。这种方式看似简单,但是无论是在太阳轮上还是在输入轴上加工内花键盲孔都比较麻烦,而且进行后续的热处理和磨削等工艺时也比较繁琐,会花费较多的工艺时间和工艺成本。另外具有内花键盲孔的零件如果其内花键磨损较大需要更换时,只能将整个零件拆卸下来进行替换,无论是拆卸太阳轮还是拆卸输入轴都较为繁琐,需要花费较多时间,而且新的零件需要整体定制加工,这样就会大大增加维修成本。
3.另外,目前的一些行星轮传动机构中,太阳轮依靠轴承径向支撑,这种径向支撑使得太阳轮无法做轴向、径向及偏转位移,容易使行星轮或太阳轮等在运转过程中受载不均衡,导致机构局部磨损较快,机构整体传动效率降低,运行不平稳,振动和噪音增大,使用寿命缩短等。
4.在很多工程车的轮边驱动结构中会采用行星轮传动机构,例如小型低速重载的厂内牵引车。类似厂内牵引车这样的工程车通常采用电机作为驱动源,采用轮边驱动结构来带动轮胎转动。目前的轮边驱动结构基本上是采用内齿圈作为行星轮传动机构的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,从而给整个行星轮传动机构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。而且在参数相同的情况下,相对于利用行星架作为输出零件,利用内齿圈作为输出零件会导致行星轮系的传动比降低。另外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。为解决此问题,现有的轮边驱动结构采用两级行星轮系,而且为了限制轮边驱动结构所占用的空间,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轮边驱动结构的复杂性,当然给设计工作也带来很大的不便,况且通常而言,机械结构越复杂其稳定性越差,维修保养越繁琐。


技术实现要素:

5.本发明为克服上述现有技术中的不足,提供了一种太阳轮浮动的行星轮传动机构和一种轮边驱动结构。
6.本发明通过以下技术方案来实现上述目的。
7.一种太阳轮浮动的行星轮传动机构,包括内齿圈、双臂行星架、太阳轮和若干个行星轮,所有行星轮都和内齿圈内啮合,所有行星轮都和太阳轮外啮合,内齿圈的一端连接有第一轴承座,内齿圈的另一端连接有第二轴承座,双臂行星架包括输入端侧臂和输出端侧臂,所有行星轮都转动连接在双臂行星架上且都布置在输入端侧臂和输出端侧臂之间,输入端侧臂外延出轴颈段,轴颈段和第一轴承座通过第一轴承转动连接,输出端侧臂外延出输出轴段,输出轴段和第二轴承座通过第二轴承转动连接,太阳轮上靠近输入端侧臂一侧同轴延伸出太阳轮轴段,太阳轮轴段通过内花键套同轴传动连接有输入轴,内花键套穿设于输入端侧臂和轴颈段的转动轴心处,内花键套的内侧同轴设有环周凹槽,环周凹槽内装有卡簧,卡簧位于太阳轮轴段和输入轴之间,输入轴上设有用于抵着内花键套的端面的台肩,内花键套抵着输入轴的台肩时卡簧和太阳轮轴段的端面之间的最大间隙为m,m的取值范围是0.5~1毫米,太阳轮轴段的端部同轴紧密嵌装有第一顶柱,第一顶柱的外露端面为球形面,输入轴上靠近太阳轮一侧的端部同轴紧密嵌装有第一顶块,第一顶块的外露端面为平面,第一顶柱的球形面用于和第一顶块的平面相抵,太阳轮上靠近输出端侧臂一侧同轴紧密嵌装有第二顶柱,第二顶柱的外露端面为球形面,输出端侧臂上靠近太阳轮一侧同轴紧密嵌装有第二顶块,第二顶块的外露端面为平面,第二顶柱的球形面用于和第二顶块的平面相抵,第一顶块的平面和第二顶块的平面之间的距离为a,第一顶柱的球形面顶点和第二顶柱的球形面顶点之间的距离b,a大于b,a减去b等于n,n的取值范围是0.3~0.8毫米,且n小于m。
8.本方案中的内齿圈、双臂行星架、太阳轮和行星轮实际上构成了一级行星轮系,再加上输入轴等就构成了本方案的行星轮传动机构,本方案的行星轮传动机构适于用在但不限于轮边驱动结构中。
9.本方案中内齿圈两端连接的第一轴承座和第二轴承座不限于常见的轴承座,其作用是连接内齿圈并能够配合安装轴承,所以可以是能够配合安装轴承的端盖或透盖,也可以是其它箱体侧壁的一部分,或者是连接基座的一部分等。本方案中的太阳轮要和输入轴连接,所以太阳轮和输入轴之间的连接结构必然要穿过输入端侧臂且不能和输入端侧臂接触,通常在输入端侧臂的转动轴心处设置避位通孔。本方案是将用于连接太阳轮轴段和输入轴的内花键套穿设于输入端侧臂和轴颈段的转动轴心处,这样可以更好地利用空间,减小行星轮传动机构的体积。本方案中的输入轴是相对于行星轮传动机构而言的,如果该输入轴还传动连接有其它减速机构,那么该输入轴则起到中间过渡轴的作用。无论是作为输入轴还是中间过渡轴,通常都配置有径向支撑和轴向限位结构,内花键套远离太阳轮轴向浮动时最多只能抵在输入轴的台肩上,内花键套朝着太阳轮轴向浮动时最多只能是卡簧抵在太阳轮轴段的端面,而太阳轮轴向浮动时,靠近输出端侧臂一侧受第二顶块的限制,靠近输入端侧臂一侧则受卡簧的限制或者受第一顶块的限制,而n是小于m的,所以太阳轮的轴向浮动范围不会超过n,该结构形式设计巧妙,成本低廉,便于安装拆卸,一方面解决了内花键套的轴向限位问题,使其只能在很小的范围内轴向浮动,确保其和太阳轮及输入轴在键
长方向保持稳定的配合接触,另一方面太阳轮和内花键套在一定限度内可以浮动,由于花键配合通常有一定的误差,所以太阳轮可以在一定限度内作径向及偏转位移,当受载不均衡时太阳轮可以自动寻找平衡位置,即自动定心,使各行星轮之间的载荷均匀分配,平衡各行星轮之间的负载,最大限度地补偿误差和变形,同时也保证了一定的缓冲和减振性能。本质上是通过太阳轮和内花键套的浮动来增加机构的自由度,减少甚至消除虚约束,达到均载目的。本方案中的m和n的取值范围是经过多年的设计、加工、运行反馈等数据基础上总结得出的,可以普遍用于常规尺寸的行星轮传动机构中。
10.本方案通过内花键套实现太阳轮轴段和输入轴的同轴传动连接,其中太阳轮轴段和输入轴上的外花键都较容易加工和热处理及磨削加工,而内花键套相对于内花键盲孔也较容易加工和热处理及磨削加工,从而节约工艺时间和工艺成本。内花键套有一定的标准,一些常用的标准内花键套有现货售卖,对于这样的内花键套直接选用更加方便,成本更低。采用内花键套的方式具有良好的可替换性,更换时无需拆卸太阳轮或输入轴,只要将内花键套拆下进行更换即可,这样可以大大降低维修成本。顶柱的球形面和顶块的平面接触,使得太阳轮可以在上下左右等多个方向浮动,即在一定限度内可以轴向浮动和偏转浮动,摩擦阻力小,便于太阳轮的浮动,提高太阳轮的浮动性,理论上球形面和平面的接触点的线速度为零,可以大大降低接触点处的磨损,保证行星传动的可靠性。双臂行星架的输入端侧臂由第一轴承转动支撑,双臂行星架的输出端侧臂由第二轴承转动支撑,这样即使双臂行星架的输出轴段承受较大的径向压力导致行星轮系承受较大弯矩,也能确保行星轮系稳定运行,即提高了行星轮传动机构输出端径向负载能力。
11.作为进一步改进的结构形式,上述的太阳轮的齿宽大于行星轮的齿宽,太阳轮的齿宽和行星轮的齿宽的差值为s,s大于2n。这样可以保证在太阳轮浮动时,行星轮和太阳轮始终为全齿宽啮合。
12.作为进一步改进的结构形式,上述的第一顶块、第二顶块、第一顶柱和第二顶柱的材料均为40cr且表面经过硬化处理。通常采用淬火工艺进行表面硬化处理,确保硬度大于hrc40,以提高各零件的耐磨性和可靠性。
13.作为进一步改进的结构形式,上述的双臂行星架的输出端侧臂上靠近太阳轮一侧同轴设有避位槽,避位槽的外沿超过太阳轮的外沿。这样可以完全避免双臂行星架和太阳轮产生干涉。
14.作为进一步改进的结构形式,上述的太阳轮轴段的自由端处设有和内花键套配合的外花键,太阳轮轴段的外花键和太阳轮之间的部分为中间连接轴段,中间连接轴段的直径小于太阳轮轴段的外花键的齿根圆直径,也小于太阳轮的齿根圆直径,且中间连接轴段的两端连接处分别设有过渡圆角。该结构形式可以防止中间连接轴段在承载过程中产生应力集中。
15.本发明还介绍了一种轮边驱动结构,包括上述的太阳轮浮动的行星轮传动机构,其中第二轴承座为固定在内齿圈另一端的透盖,双臂行星架的输出轴段外漏于透盖的部分固定连接有轮毂,内齿圈为圆筒状的内齿圈,内齿圈的外侧通过第三轴承转动连接有用于套装轮胎的轮芯,轮毂和轮芯固定连接。
16.本方案中的轮芯用于套装轮胎,轮芯和内齿圈之间有第三轴,轮芯和双臂行星架通过轮毂连接,双臂行星架和行星轮之间有轴承,由此可见,轮胎和行星轮系内的齿轮副之
间的作用距离较远,之间的零件较多且还有轴承,这些轴承都具有一定的缓冲作用,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。参数相同的情况下,在各种形式的行星轮系中,本方案可使行星轮系产生最大传动比,太阳轮和双臂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,所以本方案结构更加简单,紧凑巧妙,稳定性更好,维修保养也方便。
17.目前的轮边驱动结构主要采用内齿圈输出的行星轮传动机构,而其它设备中则通常采用行星架输出的行星轮传动机构。如背景技术中所述,内齿圈输出的行星轮传动机构自身有较多缺点。而通用的行星架输出的行星轮传动机构中的行星架带有实心的输出轴段,该输出轴段的直径一般比较小,满足强度要求即可,也方便穿过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。但是轮毂不同于其它负载的输入轴,轮毂不便于采用联轴器等和行星架的输出轴段连接,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,这样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,行星架的输出轴段的直径又比较小,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段的结构,例如将行星架的输出轴段的直径加大,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段和箱体或者透盖的密封转动连接。
18.作为优化的结构形式,同时为了解决前述的问题,上述的双臂行星架的输出轴段通过花键配合连接有用于辅助连接的转接花键套,转接花键套上绕着轴心均布有轴向螺纹孔,通过螺栓穿过轮毂后锁紧到转接花键套的轴向螺纹孔中将轮毂和转接花键套连接在一起,双臂行星架的输出轴段的端部绕着轴心均布有轴向螺纹孔,通过螺栓穿过轮毂后锁紧到输出轴段的轴向螺纹孔中将轮毂和双臂行星架连接在一起。该结构形式在输出轴段设置了转接花键套,双臂行星架输出扭矩传递至轮毂,是通过花键配合、轮毂和输出轴段固定螺栓、轮毂和转接花键套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,便于双臂行星架的输出轴段和透盖实现密封转动,又方便拆卸轮毂,且能够增加螺栓的数量和增大螺栓分布的范围,提高承受扭矩的能力,螺栓不易断裂,轮毂不易损坏。另外不需要对双臂行星架的输出轴段和轮毂等进行特殊改造,节省工艺时间和工艺成本。
19.作为优化的结构形式,上述的第三轴承为去除轴承内圈的轴承,并将内齿圈作为第三轴承的轴承内圈。也就是说第三轴承以内齿圈为轴承内圈,这样可以进一步减小第三轴承在径向上所占用的空间,给行星轮系留出更多的空间,便于行星轮系的设计或选用。
20.本发明与现有技术相比主要具有如下有益效果:本发明的行星轮传动机构适于用在但不限于轮边驱动结构中,结构设计巧妙,成本低廉,便于安装拆卸,一方面解决了内花键套的轴向限位问题,使其只能在很小的范围内轴向浮动,确保其和太阳轮及输入轴在键长方向保持稳定的配合接触,另一方面太阳轮和内花键套在一定限度内可以浮动,由于花键配合通常有一定的误差,所以太阳轮可以在一定限度内作径向及偏转位移,当受载不均衡时太阳轮可以自动寻找平衡位置,即自动定心,使各行星轮之间的载荷均匀分配,平衡各行星轮之间的负载,最大限度地补偿误差和变形,同时也保证了一定的缓冲和减振性能;太
阳轮轴段和输入轴上的外花键都较容易加工和热处理及磨削加工,而内花键套相对于内花键盲孔也较容易加工和热处理及磨削加工,从而节约工艺时间和工艺成本;采用内花键套的方式具有良好的可替换性,更换时无需拆卸太阳轮或输入轴,只要将内花键套拆下进行更换即可,这样可以大大降低维修成本;顶柱的球形面和顶块的平面接触,使得太阳轮可以在上下左右等多个方向浮动,即在一定限度内可以轴向浮动和偏转浮动,摩擦阻力小,便于太阳轮的浮动,提高太阳轮的浮动性,理论上球形面和平面的接触点的线速度为零,可以大大降低接触点处的磨损,保证行星传动的可靠性;双臂行星架的输入端侧臂由第一轴承转动支撑,双臂行星架的输出端侧臂由第二轴承转动支撑,这样即使双臂行星架的输出轴段承受较大的径向压力导致行星轮系承受较大弯矩,也能确保行星轮系稳定运行,即提高了行星轮传动机构输出端径向负载能力;第一顶块、第二顶块、第一顶柱和第二顶柱的材料均为40cr且表面经过硬化处理,确保各零件的耐磨性和可靠性;太阳轮的齿宽大于行星轮的齿宽,确保太阳轮浮动时,行星轮和太阳轮始终为全齿宽啮合。本发明的轮边驱动结构结构简单紧凑,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;双臂行星架的输出轴段和透盖容易实现密封转动,轮毂拆卸方便,且能够增加螺栓的数量和增大螺栓分布的范围,提高承受扭矩的能力,螺栓不易断裂,轮毂不易损坏。
附图说明
21.图1为本发明实施例一的剖面结构示意图。
22.图2为本发明实施例二的结构示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图对本发明做进一步说明。附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。
24.考虑到方便理解和节省阅读时间等问题,附图或说明中某些本领域技术人员公知的、但与本发明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。
25.实施例一:如图1所示,本实施例介绍一种太阳轮浮动的行星轮传动机构,包括内齿圈11、双臂行星架12、太阳轮13和三个行星轮15,其中三个行星轮15都和内齿圈11内啮合,三个行星轮15都和太阳轮13外啮合。
26.如图1所示,内齿圈11的右端连接有第一轴承座21,本实施例中的第一轴承座21实际上是用于封堵并固定内齿圈11的连接基座2的一部分。内齿圈11的左端连接有第二轴承座,本实施例中的第二轴承座实际上是用于封盖内齿圈11的透盖3。
27.双臂行星架12包括输入端侧臂121、输出端侧臂122、用于连接输入端侧臂121和输出端侧臂122的轴向横臂123。三个行星轮15分别通过滚珠轴承转动连接在双臂行星架12上且都布置在输入端侧臂121和输出端侧臂122之间。输入端侧臂121外延出轴颈段124,轴颈段124外侧配合套装有第一轴承22,第一轴承22配合安装在第一轴承座21内,即轴颈段124
和第一轴承座21通过第一轴承22转动连接。输出端侧臂122外延出输出轴段125,输出轴段125外侧配合套装有第二轴承31,第二轴承31配合安装在透盖3内,即输出轴段125和透盖3通过第二轴承31转动连接,输出轴段125有部分外露于透盖3,输出轴段125外露于透盖3的部分用于连接负载。
28.太阳轮13上靠近输入端侧臂121一侧,如图1所示,即太阳轮13的右侧同轴延伸出太阳轮轴段14,为保证强度等,太阳轮13和太阳轮轴段14通常为一体加工成型。太阳轮轴段14的自由端处,如图1所示,即太阳轮轴段14的右端处设有外花键。太阳轮轴段14的外花键和太阳轮13之间的部分为中间连接轴段,中间连接轴段的直径小于太阳轮轴段14的外花键的齿根圆直径,也小于太阳轮13的齿根圆直径,且中间连接轴段的两端连接处分别设有过渡圆角,如图1所示,两端处的过渡圆角比较大,通过这种结构形式可以防止中间连接轴段在承载过程中产生应力集中。
29.太阳轮轴段14的外花键通过花键配合同轴传动连接有直筒状的内花键套4,内花键套4又通过花键配合同轴传动连接有输入轴5,即输入轴5的左端处设有外花键,输入轴5的外花键和内花键套4花键配合。太阳轮轴段14要和输入轴5连接,太阳轮轴段14和输入轴5的连接结构必然要穿过输入端侧臂121且不能和输入端侧臂121接触,所以本实施例在输入端侧臂121和轴颈段124的转动轴心处设置了避位通孔126,内花键套4穿设在避位通孔126中,内花键套4的外圆面和避位通孔126的内面之间留有一定的空隙。本实施例将内花键套4穿设于避位通孔126中,这样可以更好地利用空间,有利于减小行星轮传动机构的体积。
30.输入轴5上设有台肩51,台肩51用于和内花键套4的右端面相抵。内花键套4的内侧靠近中部的位置同轴设有环周凹槽,环周凹槽内装有卡簧41,卡簧41位于太阳轮轴段14的右端面和输入轴5的左端面之间,内花键套4抵着台肩51时卡簧41和太阳轮轴段14的端面之间的最大间隙为m,m的合理取值范围是0.5~1毫米。
31.本实施例在太阳轮轴段14的右端中心处开设有方槽,方槽内采用过盈配合的方式安装有第一顶柱141,从而实现第一顶柱141的同轴紧密嵌装,第一顶柱141的外露端面即第一顶柱141的右端面为球形面,第一顶柱141的右端面凸出于太阳轮轴段14的右端面。输入轴5上靠近太阳轮13一侧的端部,即输入轴5的左端中心处开设有方槽,方槽内采用过盈配合的方式安装有第一顶块52,从而实现第一顶块52的同轴紧密嵌装在输入轴5上,第一顶块52的外露端面即第一顶块52的左端面为平面,第一顶块52的左端面凸出于输入轴5的左端面。第一顶柱141的球形面用于和第一顶块52的平面相抵。
32.太阳轮13上靠近输出端侧臂122一侧,如图1所示,即太阳轮13的左侧中心处开设有方槽,方槽内采用过盈配合的方式安装有第二顶柱131,从而实现第二顶柱131同轴紧密嵌装在太阳轮13上,第二顶柱131的外露端面即第二顶柱131的左端面为球形面,第二顶柱131的左端面凸出于太阳轮13的左侧。输出端侧臂122上靠近太阳轮13一侧,如图1所示,即输出端侧臂122的右侧中心处同轴设有避位槽127,避位槽127的外沿超过太阳轮13的外沿,这样可以完全避免双臂行星架12和太阳轮13产生干涉。在避位槽127的底部、输出端侧臂122的中心处开设有方槽,方槽内采用过盈配合的方式安装有第二顶块128,从而实现第二顶块128同轴紧密嵌装在输出端侧臂122上,第二顶块128的外露端面即第二顶块128的右端面为平面,第二顶块128的右端面凸出于避位槽127的底部。第二顶柱131的球形面用于和第二顶块128的平面相抵。
33.本实施例中第一顶块52的平面和第二顶块128的平面之间的距离为a,第一顶柱141的球形面顶点和第二顶柱131的球形面顶点之间的距离b,a大于b,a减去b等于n,n的合理取值范围是0.3~0.8毫米,且n小于m。本实施例中n=0.5毫米,m=0.7毫米。
34.本实施例中的内齿圈、双臂行星架、太阳轮和行星轮实际上构成了一级行星轮系,再加上输入轴等就构成了本实施例的行星轮传动机构,本实施例的行星轮传动机构适于用在但不限于轮边驱动结构中。
35.本实施例中的输入轴5是相对于行星轮传动机构而言的,如果输入轴5的右端还传动连接有其它减速机构,那么输入轴5则起到中间过渡轴的作用。无论是作为输入轴还是中间过渡轴,通常都配置有径向支撑和轴向限位结构,这样内花键套4远离太阳轮13轴向浮动时最多只能抵在输入轴5的台肩51上,内花键套4朝着太阳轮13轴向浮动时最多只能是卡簧41抵在太阳轮轴段14的端面。而太阳轮13轴向浮动时,靠近输出端侧臂122一侧受第二顶块128的限制,靠近输入端侧臂121一侧则受卡簧41的限制或者受第一顶块52的限制,而n是小于m的,所以太阳轮13的轴向浮动范围不会超过n。本实施例的结构形式设计巧妙,成本低廉,便于安装拆卸,一方面解决了内花键套4的轴向限位问题,使其只能在很小的范围内轴向浮动,确保其和太阳轮13及输入轴5在键长方向保持稳定的配合接触,另一方面太阳轮13和内花键套4在一定限度内可以浮动,由于花键配合通常有一定的误差,所以太阳轮13可以在一定限度内作径向及偏转位移,当受载不均衡时太阳轮13可以自动寻找平衡位置,即自动定心,使各行星轮之间的载荷均匀分配,平衡各行星轮之间的负载,最大限度地补偿误差和变形,同时也保证了一定的缓冲和减振性能。本质上是通过太阳轮13和内花键套4的浮动来增加机构的自由度,减少甚至消除虚约束,达到均载目的。本实施例中的m和n的取值范围是经过多年的设计、加工、运行反馈等数据基础上总结得出的,可以普遍用于常规尺寸的行星轮传动机构中。
36.本实施例通过内花键套4实现太阳轮轴段14和输入轴5的同轴传动连接,其中太阳轮轴段14和输入轴5上的外花键都较容易加工和热处理及磨削加工,而内花键套4相对于内花键盲孔也较容易加工和热处理及磨削加工,从而节约工艺时间和工艺成本。而且内花键套有一定的标准,一些常用的标准内花键套有现货售卖,对于这样的内花键套直接选用更加方便,成本更低。另外,采用内花键套的方式具有良好的可替换性,更换时无需拆卸太阳轮或输入轴,只要将内花键套拆下进行更换即可,这样可以大大降低维修成本。顶柱的球形面和顶块的平面接触,使得太阳轮13可以在上下左右等多个方向浮动,即在一定限度内可以轴向浮动和偏转浮动,且摩擦阻力小,便于太阳轮13的浮动,提高太阳轮13的浮动性,理论上球形面和平面的接触点的线速度为零,可以大大降低接触点处的磨损,保证行星传动的可靠性。双臂行星架12的输入端侧臂121由第一轴承22转动支撑,双臂行星架12的输出端侧臂122由第二轴承31转动支撑,这样即使双臂行星架12的输出轴段125承受较大的径向压力导致行星轮系承受较大弯矩,也能确保行星轮系稳定运行,即提高了行星轮传动机构输出端径向负载能力。
37.本实施例中的太阳轮13的齿宽大于行星轮15的齿宽,太阳轮13的齿宽和行星轮15的齿宽的差值为s,理论上s大于2n,本实施例中s=4n,这样可以保证在太阳轮13浮动时,行星轮15和太阳轮13始终为全齿宽啮合。
38.本实施例中的第一顶块52、第二顶块128、第一顶柱141和第二顶柱131的材料均为
40cr且表面经过硬化处理,通常采用淬火工艺进行表面硬化处理,确保硬度大于hrc40,以提高各零件的耐磨性和可靠性。
39.实施例二:如图2和图1所示,本实施例介绍一种利用实施例一的太阳轮浮动的行星轮传动机构的轮边驱动结构。其中第一轴承座21是用于封堵并固定内齿圈11的连接基座2的一部分,如图2所示,连接基座2的左侧外延出圆环状凸台,圆环状凸台紧密配合插入内齿圈11的右端,圆环状凸台就构成了第一轴承座21。
40.再如图2和图1所示,本实施例中的输入轴5穿过连接基座2,并通过轴承转动连接在连接基座2上。双臂行星架12的输出轴段125外漏于透盖3的部分套接有转接花键套6,转接花键套6用于辅助连接轮毂7和双臂行星架12,具体结构是:转接花键套6通过花键配合套接在输出轴段125上,转接花键套6上绕着轴心均布有轴向螺纹孔,通过螺栓穿过轮毂7后锁紧到转接花键套6的轴向螺纹孔中将轮毂7和转接花键套6连接固定,输出轴段125的端部绕着轴心均布有轴向螺纹孔,通过螺栓穿过轮毂7后锁紧到输出轴段125的轴向螺纹孔中将轮毂7和双臂行星架12连接固定。
41.本实施例中的内齿圈11为圆筒状的内齿圈11,内齿圈11的外侧套装有第三轴承8,第三轴承8外侧套装有轮芯9,其中第三轴承8为去除轴承内圈的轴承,并将内齿圈11作为第三轴承8的轴承内圈。为了使内齿圈11能够达到轴承内圈的性能要求,内齿圈11的外圆柱面通常要进行表面硬化处理,例如将内齿圈11的外圆柱面进行淬火处理,硬化层深度大于2mm,使其表面硬度达到56~60hrc甚至更高,当然为了作为轴承内圈,内齿圈的外圆柱面处还可以先进行一些形状上的适应性加工。轮芯9用于套装轮胎m,如图2所示,轮毂7和轮芯9的左端固定连接。
42.本实施例中的轮芯9用于套装轮胎m,轮芯9和内齿圈11之间有第三轴承8,轮芯9和双臂行星架12通过轮毂7连接,双臂行星架12和行星轮15之间有滚珠轴承,由此可见,轮胎m和行星轮系内的齿轮副之间的作用距离较远,之间的零件较多且还有轴承,这些轴承都具有一定的缓冲作用,所以轮胎m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。参数相同的情况下,在各种形式的行星轮系中,本实施例可使行星轮系产生最大传动比,太阳轮13和双臂行星架12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,所以本实施例结构更加简单,紧凑巧妙,稳定性更好,维修保养也方便。
43.本实施例增设转接花键套6来辅助连接轮毂7和双臂行星架12,双臂行星架12输出扭矩传递至轮毂7是通过花键配合、轮毂7和输出轴段125固定螺栓、轮毂7和转接花键套6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,便于输出轴段125和透盖3实现密封转动,又方便拆卸轮毂7,且能够增加螺栓的数量和增大螺栓分布的范围,提高承受扭矩的能力,螺栓不易断裂,轮毂7不易损坏。另外不需要对双臂行星架12的输出轴段125和轮毂7等进行特殊改造,节省工艺时间和工艺成本。第三轴承8以内齿圈11为轴承内圈,这样可以进一步减小径向上所占用的空间,给行星轮系留出更多的空间,便于行星轮系的设计或选用。
44.以上仅为本发明的两个具体实施例,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用
本发明的设计构思对本发明做出的非实质性修改,均落入本发明的保护范围之内。
再多了解一些

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