請教專家們,類似兩級行星減速器,減速比可達10000:1的減速器,這種產品的設計方案,減速器廠家會感興趣嗎?
F. T3 s$ C' w. ? n5 i; C本發明工作原理的闡述需要先定義一個概念:齒輪在每分鐘的時間里轉動的總齒數;
) U8 i+ K+ K! X齒數為Z的齒輪,其轉速是n轉/分鐘,則齒輪每分鐘轉動的總齒數=齒輪的齒數×齒輪的轉速=Zn個,在本發明中簡稱總齒數。) r, L" h& A) h* [ I" X
一級輪系中,一級中心輪作為主動輪,一級內齒圈作為減速輸出,且一級中心輪與一級內齒圈的旋向相反;一級內齒圈與二級內齒圈同向且同步轉動,二級中心輪與一級中心輪同向且同步轉動,因此,在二級行星輪系中,二級內齒圈與二級中心輪旋向相反且轉速不同,即總齒數不同,所以,二級內齒圈與二級中心輪之間的二級行星齒輪不僅會自轉,而且還會產生圍繞行星架軸心的公轉,由于二級行星齒輪的行星架連接著輸出軸,所以輸出軸會產生轉動。二級行星齒輪的公轉速度,也就是輸出軸的轉速,與二級內齒圈、二級中心輪的總齒數的差值有關,調節有關齒輪的齒數,可以得到很小的差值,當這個差值很小時,這兩個輪之間的行星齒輪公轉的速度就會很小,從而獲得極大的減速比,并且行星輪系結構緊湊,傳動穩定,能夠實現在獲得較大減速比的同時,使減速器具有體積小、重量輕的特點。
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一種減速器,包括外殼1和設置在外殼1內的一級輪系2和二級行星輪系3,所述一級輪系2包括一級中心輪21、一級中間輪22和一級內齒圈23,一級中心輪21為主動輪,該一級中心輪21通過軸承安裝在所述外殼1側壁上,一級中間輪22通過軸承安裝在所述外殼1側壁上,一級內齒圈23為減速輸出輪,在運行過程中,一級內齒圈23與一級中心輪的旋向相反;所述二級行星輪系3包括二級中心輪31、二級行星輪32和二級內齒圈33,二級行星輪32上安裝行星架34,二級內齒圈33為輸入輪,行星架34為減速輸出軸。
3 N0 [4 R p9 E/ G! {. O所述一級內齒圈23與所述二級內齒圈33相對的側面一體成型,一體成型使得兩個行星輪系結構緊湊,占用空間較小,在一些其他實施例中,一級內齒圈23與所述二級內齒圈33也可以用螺栓或是定位銷軸固定連接;一級內齒圈23與所述二級內齒圈33同步轉動,所述一級內齒圈23和所述二級內齒圈33重合的側面處的側壁與所述主動輪的中心軸通過軸承轉動連接,在一些其他實施例中,所述一級內齒圈23和所述二級內齒圈33重合的側壁處的外圓面與所述外殼1內壁通過軸承連接;一級中心輪21的中心軸與二級中心輪31的中心軸同軸,因此,一級中心輪21的中心軸與二級中心輪31同步轉動。
# B8 {) X/ a+ A4 f, u當二級中心輪31與二級內齒圈33的總齒數存在差值時,二級行星輪32就會產生公轉,公轉的轉向由各自的總齒數決定。
" U# ^4 ^, T; V8 H1 Y當二級中心輪31的總齒數大于二級內齒圈33的總齒數時,二級行星輪32的公轉方向與二級中心輪31同向。此時,對于二級行星輪32的公轉來說,相當于二級內齒圈33不轉動、二級中心輪31以差值/二級中心輪齒數的速度轉動。
) A+ b( b) D1 m8 v* e因此,二級行星輪32的公轉速度的計算,可以引入標準的(內齒圈固定,輸入軸為中心的太陽齒,行星齒架輸出)行星減速器減速比計算公式:
, G6 b* [1 h, x9 y* h# F6 E9 u減速比i=(內齒圈齒數/太陽齒齒數)+1,行星架轉速=太陽齒轉速×(1/ i)
6 k- @$ V8 p/ F5 Q. ]2 w1 K二級行星輪的公轉速度為:n=(差值/二級中心輪齒數)×(1/ i)=(差值/二級中心輪齒數)/ i& O' a0 r( E8 W8 {' R0 i2 q! x
i=(二級內齒圈齒數/二級中心輪齒數)+1。4 R5 N0 M7 c( k8 u* y, S
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例子:+ Q5 U. |8 I6 F$ A. G6 z" G9 F
各齒輪參數具體為:; I2 b; }, m' }( x! Q7 c: U
名稱 一級中心輪 一級內齒圈 二級內齒圈 二級中心輪
! r3 z+ Q. N, z齒數Z 17 77 86 19
8 T2 x0 L, L. L( @3 t一級內齒圈23的轉速:n1=10000×(17/77)=2207.8 r/min z2 P+ b+ ]2 d3 T$ J
二級內齒圈33的轉速:n2=2207.8 r/min) j% s/ |& z7 M# J. }: T
二級內齒圈33的總齒數為:Z1=86×2207.8=189870.8≈189871個/每分鐘) U8 Y* ~" f! d9 {% U3 \; X- W
二級中心輪31的總齒數為: Z12=19×10000=190000個/每分鐘
+ i7 I: Q& h- p- c: X所以,二級內齒圈33與二級中心輪31總齒數的差值為:
/ T# x% o) D3 Y$ y5 rZ2-Z1=190000-189871=129個/每分鐘! p `) ^# U# Q' G# ?
因此,二級行星輪32輸出的轉速為:$ n( v* @ E6 T4 x' M: t
n4=(129 /19)/(86 /19+1)≈1.23 r/min6 Q5 T# y& I( h! D4 d
此時,減速器的總傳動減速比為:10000:1.23≈8130:1。2 I2 o+ P% Y- m7 [- g% S: }! D
! t9 k* X* ^5 t1 @當齒數為:19 96 101 20 時,減速比為11000:1" w* W* X+ c0 v' E: }
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