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?6 o4 k! ~: w' F1 k0 r% q
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;
. ~" U. H9 r3 D2 g2 U6 v: ]& X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。
/ Z& s! x% X& |: H6 ]3 z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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! R7 F& w* i& b5 e' m& X1 j. O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。
3 q- C1 t. g& W1 r+ i" d% I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。- r# I0 x; p3 k6 f% o3 S1 U
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。! t) q/ k y Y8 H
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。7 o' r& ^ h* |+ m! g* i
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:+ N% f. y$ h0 j$ |& u
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 Q/ ^4 ?$ q( E) t1 \3 [9 E
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( @; W# f9 K/ c
i=(二级内齿圈齿数/二级中心轮齿数)+1。
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1 v W7 g/ T) V0 ]4 Q" g/ @" ?$ u例子:7 n' _$ Q6 P* I: u' P
各齿轮参数具体为:+ G/ u4 O8 G8 p# u
名称 一级中心轮 一级内齿圈 二级内齿圈 二级中心轮! @3 j+ p, U& E+ a! \2 k
齿数Z 17 77 86 19) k7 S! c5 ?$ s# {
一级内齿圈23的转速:n1=10000×(17/77)=2207.8 r/min' @3 ]0 f% S2 a) Z
二级内齿圈33的转速:n2=2207.8 r/min' g9 F4 C9 ?0 e% {) D
二级内齿圈33的总齿数为:Z1=86×2207.8=189870.8≈189871个/每分钟0 N" u+ O8 n7 |6 E* H
二级中心轮31的总齿数为: Z12=19×10000=190000个/每分钟0 w& |2 R9 x4 y
所以,二级内齿圈33与二级中心轮31总齿数的差值为:
; U3 s# g" W, bZ2-Z1=190000-189871=129个/每分钟4 N# K2 H0 T2 N! X
因此,二级行星轮32输出的转速为:5 a7 y# g8 V! v3 o: C# U, c
n4=(129 /19)/(86 /19+1)≈1.23 r/min
1 A ^$ e, s" {* i* `此时,减速器的总传动减速比为:10000:1.23≈8130:1。
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: ?4 x5 S5 ^1 K+ T U" G当齿数为:19 96 101 20 时,减速比为11000:1+ \9 ~: h% ~6 l5 o& A
0 p) m. c; ?* [; c. o" A# L# g
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