[发明专利]多联行星齿轮变速机构的设计方法、制造方法及齿轮变速机构

说明书

本发明涉及一种多联行星齿轮变速机构的设计方法、制造方法及齿轮变速机构，采用特定的计算方式对行星轮组的对齿进行设计，结合不同的加工方式实现对行星轮组进行定位装配，突破了多联行星齿轮变速机构的装配条件限制，装配制造出的多联行星齿轮变速机构可根据不同的传动需求得到不同的速比，扩展了多联行星齿轮变速机构的应用。

技术领域

本发明涉及机械工程技术领域，具体涉及一种多联行星齿轮变速机构的设计方法、制造方法及齿轮变速机构。

背景技术

行星齿轮变速是机械工程技术领域变速方法的重要组成部分，因为行星齿轮变速传动具有质量小、体积小、承载能力大、传动效率高等优点，被广泛应用于各种机械设备中。为了满足使用需求，在原有NGW、NN、NW、WW、NGWN型等行星轮传动的基础上，又发展出了拉维娜、辛普森式等行星轮机构，在设计这些机构时，都必须满足传动比、邻接、同心、装配四个条件。其中对于NGW型行星齿轮变速机构来说，随便调整下行星轮齿数Z_g、太阳轮齿数Z_a、齿圈齿数Z_b即可满足各条件，但是受物理尺寸限制和经济性要求，速比都在10以下，而对于其他类型的多联行星齿轮变速机构设计时，由于装配条件的设计条件限制，设计变量关系多等原因，导致很多需要的速比无法设计出来，进而实用性受到了限制，而且这个装配条件也仅能用于两联行星齿轮变速机构，在用于像汽车变速这类档位多、变速比要线性变动的设计时更为困难，同时传动设计变得更为复杂，也就增加了制造成本和维修保养难度。

为了制造不用满足条件的多联行星齿轮变速机构，现有的方法是把按照NGW型行星齿轮变速机构传动原理设计的两套行星轮、太阳轮、齿圈拼装在一起，再把两套的行星齿轮固接为一体来实现双联行星齿轮变速机构来使用，但这是靠装配对的齿，因为太阳轮、行星轮和齿圈都有不可避免的齿间啮合间隙，没有精确计算定位的装配，啮合误差非常大，基本无法使用，这种方法更无法用于更多联的行星齿轮变速机构，也有为了实现速比需要，而采用行星轮、太阳轮、齿圈的齿型变位来制造不用满足条件的多联行星齿轮变速机构，典型的如日本国立大学横浜国立大学申请的专利“201780034752.1”一样，但这样的设计变量关系特别多，设计计算复杂，又因变位系数不可能太大，限制了可设计的齿数比范围，设计齿数比受限的两联都己非常困难，更可不能设计齿数比范围宽的多联行星齿轮变速机构。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种多联行星齿轮变速机构的设计方法、制造方法及齿轮变速机构，采用特定的计算方式对行星轮组的对齿进行设计，结合不同的加工方式实现对行星轮组进行定位装配，突破了多联行星齿轮变速机构的装配条件限制，装配制造出的多联行星齿轮变速机构可根据不同的传动需求得到不同的速比，扩展了多联行星齿轮变速机构的应用。

为实现上述目的，首先，本发明提供了一种多联行星齿轮变速机构的设计方法，以多联行星齿轮变速机构中同轴的多个行星轮为一组，同一径向平面的对齿机构和多个行星轮为一联，该设计方法包括以下步骤：

1、以任一组行星轮组为第一组行星轮组，将行星轮组与对齿机构进行对齿以确定第一组行星轮组的相对对齿位；设各行星轮组的基准线位均为0°线位，第一组行星轮组中各联行星轮的一个齿谷中心都对应在基准线位上；

2、将各行星轮组的基准线位确定为各行星轮组的对齿位，计算各行星轮组中各联行星轮相对于基准线位的齿差角度位；

3、以第一组行星轮组的相对对齿位为计算起始位，计算各行星轮组的相对对齿位。

进一步地，确定第一组行星轮组的相对对齿位时，包括如下两种情况：

第一种，设对齿机构为齿圈，以齿圈的一个齿峰正中心为齿圈的0°线位，将齿圈的0°线位确定为第一组行星轮组在齿圈上的相对对齿位。

第二种，设对齿机构为太阳轮，以太阳轮的一个齿峰正中心为太阳轮的0°线位，并将太阳轮的0°线位确定为第一组行星轮组与太阳轮对齿时在太阳轮上的相对对齿位。