[实用新型]双向输入双速输出轮系结构

说明书

技术领域：

本实用新型涉及机械动力传动领域，特别涉及一种无机械换挡的双向输入双速输出轮系结构。

背景技术：

目前机械动力传动领域里，要求有两种输出速比，同时输出方向不变时，通常输入转向是单向的，即正转或者反转。在减速轮系中，特别是要求大减速比的情况下，要么齿轮级数将会较多，这将大大增加轮系的功率损耗，要么就降低电机的转速实现输入一个较低的输入转速，这又将增加电机本身的线圈数量，降低电功的有效率。在两输出比的比率大的情况下，实现两种输出比的方法，若由电机输入不同转速，这将增加电机控制装置的复杂程度；而采用齿轮系变速，则多要先停机而后换挡，再开机。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种无需停机，无需换挡，切换电机旋转方向就可以实现两种输出比的双向输入双速输出轮系结构。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种双向输入双速输出轮系结构，包括主动轮，主动轮与从动轮啮合，从动轮与第一内齿轮啮合；从动轮固定连接第一外齿轮，第一外齿轮与第二外齿轮啮合，同时第二外齿轮与第二内齿轮啮合；第一内齿轮和第二内齿轮分别通过超越离合器与输出轮啮合。

上述方案的进一步改进为，所述主动轮与输出轮的轴心同心，所述从动轮、第一外齿轮、第二外齿轮设置有至少一组。所述主动轮与输出轮的轴心也可不同心。

本实用新型所采用的另一种技术方案是：一种双向输入双速输出轮系结构，包括主动轮，主动轮与从动轮啮合，从动轮与第一内齿轮啮合；从动轮通过超越离合器连接第一外齿轮，第一外齿轮与第二外齿轮啮合，同时第二外齿轮与第二内齿轮啮合；第一内齿轮通过超越离合器与输出轮啮合，第二内齿轮与输出轮固定连接。

上述方案的进一步改进为，所述主动轮与输出轮的轴心同心，所述从动轮、第一外齿轮、第二外齿轮设置有至少一组。所述主动轮与输出轮的轴心也可不同心。

当本实用新型工作时，本实用新型的工作情况为：

1：当主动轮顺时针方向旋转时，则从动轮逆时针方向旋转，第一内齿轮也逆时针方向旋转，输出轮通过超越离合器，得到一个方向为逆时针的输出，输出比为：i₅₁＝-R5∶R1(R5、R1分别为第一内齿轮和主动轮的半径)。另一方面，从动轮带动第一外齿轮也作逆时针方向旋转，进而让第二外齿轮顺时针方向旋转，第二内齿轮也顺时针方向旋转，第二内齿轮与输出轮之间的超越离合器脱离啮合。

2：当主动轮逆时针方向旋转时，则从动轮顺时针方向旋转，第一外齿轮也顺时针方向旋转，则第二外齿轮逆时针方向旋转，第二内齿轮也逆时针方向旋转，输出轮通过超越离合器得到一个方向为逆时针的输出，输出比为：i₆₁＝+(R2∶R1)＊(R6∶R3)＝+(R6∶R1)＊(R2∶R3)，(R1、R2、R3、R6分别为主动轮、从动轮、第一外齿轮、第二内齿轮的半径)另一方面，从动轮同时带动第一内齿轮作顺时针转动，但第一内齿轮与输出轮之间存在超越离合器，此时也会与输出轮脱离啮合。

3：若要防止输出轮逆转，由于两个超越离合器没有任何连接，此时假设用外力对输出轮作顺时针转动时，两个超越离合器均啮合，第一内齿轮和第二内齿轮均会被动地作顺时针方向转动，带动从动轮和第二外齿轮均作顺时针方向转动，第二外齿轮带动第一外齿轮作转向为逆时针的转动，与从动轮的转向相反，但这是不可能的，因此，输出轮逆转是不可能的。但对于不用防止输出轮逆转的情况，可在两个超越离合器之间连接一个连动机构，防止两个超越离合器同时啮合(但要求能同时脱离啮合)，则会取消掉止逆功能。

4：用外力对输出轮作方向为逆时针的转动，此时，两个超越离合器均会脱离(这也是无逆止功能时，两个超越离合器要求能同时脱离啮合的原因)，对从动轮和第一内齿轮的运动不产生影响；此时，各齿轮会处在一个无驱动源的状态。

5：若在运行中改变输入旋转的方向，以开始输入方向为逆时针为例，此时，轮系工作在工作情况2，输入方向要改变时，输出轮的转速会迅速降低，此时输出轮会在惯性作用下以较小的加速度减速，超越离合器就会脱离啮合状态，这相当于在工作状态4下工作，但各齿轮是在主动轮的驱动下工作，最后，主动轮实现反转(方向变为顺时针)，带动从动轮和第一内齿轮加速，直到第一内齿轮的转速追上输出轮，超越离合器接着驱动输出轮，此时轮系转为工作情况1。反之情况亦然。

减速比计算：