專(zhuān)利名稱(chēng):行星齒輪組件在殼體上的安裝方法
本發(fā)明涉及一種行星齒輪組件在殼體上的安裝方法。
行星齒輪組件廣泛地用作減速器和加速器。
行星齒輪能以各種各樣的方式使用。大多數(shù)的做法是把開(kāi)有內(nèi)齒的外齒輪固定在殼體上。在大多數(shù)場(chǎng)合是用與齒輪組件的軸線相平行的螺釘把帶有內(nèi)齒的外齒輪緊固在殼體上。
近年來(lái)行星齒輪組件越來(lái)越多地被用作減速裝置，例如在電動(dòng)洗衣機(jī)中用它來(lái)代替皮帶輪減速裝置。
日本專(zhuān)利60-27320(于1985年6月28日公開(kāi))公開(kāi)了一種把行星組件用作減速裝置的單缸電動(dòng)洗衣機(jī)。
由于行星組件可作為一個(gè)整體部件使用，所以使我們得以使電動(dòng)洗衣機(jī)的加工工序簡(jiǎn)化。
在現(xiàn)有技術(shù)中，用若干個(gè)軸向螺釘把帶內(nèi)齒的外齒輪緊緊地固定在殼體上。由于采用螺釘固定，可使外齒輪緊緊地與殼體相接合。作固定用的螺釘為四個(gè)或八個(gè)。
但是用螺釘固定很費(fèi)時(shí)間，裝配工必須把一組穿過(guò)外齒輪的孔與開(kāi)在殼體上的孔正好對(duì)齊，然后把螺釘插入對(duì)齊的孔內(nèi)，用起子擰緊。
為了簡(jiǎn)化這一工序，有人設(shè)計(jì)了更簡(jiǎn)便的安裝辦法。在殼體上做有若干個(gè)與殼體軸線平行的突出物，每一突出物對(duì)應(yīng)于外齒輪上的孔。把殼體上的突出物插入外齒輪上的孔，用環(huán)狀壓板壓住外齒輪，這樣可把外齒輪緊緊地固定住。
外齒輪的孔與殼體突出物之間無(wú)任何間隙，這樣外齒輪就被緊密地固定起來(lái)，不會(huì)有側(cè)向間隙。這種固定方法消除了殼體和外齒輪之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
然而這種固定方法仍然要化很多時(shí)間，因?yàn)橥恺X輪上的一組孔必須裝在對(duì)應(yīng)的突出物上。
一般說(shuō)來(lái)，減速齒輪由于其輪齒間的嚙合運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生噪音。跟電動(dòng)洗衣機(jī)一樣，其它任何使用減速齒輪的機(jī)器或多或少地產(chǎn)生些噪音。
當(dāng)然，除了減速齒輪以外，其它部件也產(chǎn)生噪音，這是因?yàn)橐慌_(tái)機(jī)器是由許多運(yùn)動(dòng)部件構(gòu)成的。
人們使用行星齒輪組件已有一段較長(zhǎng)的歷史了。但是由于存在實(shí)用上的缺陷，它們?cè)趯?shí)際中很難用作減速裝置。由于行星組件具有高度的對(duì)稱(chēng)性，其傳動(dòng)效率該較高，但并不是在所有的場(chǎng)合都如此。
不象其它齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，在行星組件中的齒輪嚙合的自由度很低，這是因?yàn)辇X輪之間的嚙合點(diǎn)過(guò)多。零件的小尺寸誤差常會(huì)產(chǎn)生抑制齒輪間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的反作用力。這一事實(shí)使行星齒輪組件的優(yōu)點(diǎn)遜色不少。
由于存在上述的困難，人們通過(guò)提高成形齒輪的精度來(lái)解決這一問(wèn)題，高質(zhì)量的行星組件的制造是通過(guò)把沒(méi)有尺寸誤差的精加工齒輪組裝起來(lái)而成的。
因而，傳統(tǒng)的行星齒輪組件必然很貴。這一事實(shí)使應(yīng)用行星齒輪作減速裝置受到限制。
常識(shí)告訴我們，低精度的行星齒輪組件是沒(méi)有什么用處的。
因此人們認(rèn)為開(kāi)有內(nèi)齒的外齒輪應(yīng)該以最小的尺寸誤差緊緊地固定在殼體上。因而長(zhǎng)久以來(lái)一直使用螺釘，突出物及孔作固定之用，把行星齒輪安裝到殼體中。
本發(fā)明人發(fā)明了一種新穎的行星齒輪組件，與傳統(tǒng)的看法背道而馳(見(jiàn)日本專(zhuān)利56-193113，公開(kāi)號(hào)58-94656，
公開(kāi)日期1983年6月4日)。
該新穎的行星齒輪組件有若干個(gè)由環(huán)形齒輪及比該齒輪的齒頂圓要大的兩個(gè)側(cè)圓盤(pán)組成的行星齒輪。該環(huán)狀齒輪夾在兩側(cè)圓盤(pán)中間。
根據(jù)行星齒輪的結(jié)構(gòu)，開(kāi)有內(nèi)齒的外齒輪由齒輪部分及比齒輪部分的齒根圓大的兩側(cè)內(nèi)圓柱部分組成。
由于行星齒輪的圓盤(pán)在外齒輪的兩側(cè)內(nèi)圓柱面上滾動(dòng)，所以有效地防止了行星齒輪的徑向位移，這樣保證了齒輪的平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明人認(rèn)為，本發(fā)明的行星齒輪組件是一項(xiàng)前所未有的發(fā)明，它明顯地與本技術(shù)領(lǐng)域：
的作法相抵觸。
齒輪的線速度定為齒輪節(jié)圓上的切線方向的速度。
在過(guò)去，一只復(fù)合齒輪具有一只或二只摩擦側(cè)圓盤(pán)，用來(lái)防止過(guò)多的齒數(shù)嚙合。
在任何情況下，摩擦圓盤(pán)的直徑要等于齒輪的節(jié)圓直徑。如果圓盤(pán)的直徑與節(jié)圓直徑不一樣，那么兩圓盤(pán)的線速度就不一樣。為了使兩圓盤(pán)的線速度一樣，圓盤(pán)的直徑必須與節(jié)圓的直徑相同。
而發(fā)明人卻與上述看法相反，認(rèn)為復(fù)合齒輪的側(cè)盤(pán)直徑可以與節(jié)圓的直徑不等。
正是這樣，本發(fā)明人發(fā)明的這種新穎的行星齒輪的側(cè)盤(pán)直徑要大于齒頂圓的直徑，而齒頂圓的直徑也大于節(jié)圓的直徑。具有這種奇特的行星齒輪的行星齒輪組件能在兩側(cè)圓盤(pán)線速度不同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)在來(lái)解釋一下為什么齒輪在這種情況下也能轉(zhuǎn)動(dòng)的理由。
當(dāng)然兩側(cè)圓盤(pán)的滾動(dòng)線速度是不一樣的，但差別很小，這是理由之一。
通過(guò)加大圓盤(pán)和齒輪部分的間隙來(lái)抵消這個(gè)線速度的微小差別，因?yàn)榇蟮拈g隙使圓盤(pán)與齒輪部分之間可以有滑動(dòng)，這是另外一條理由。
發(fā)明人還注意到下面兩個(gè)事實(shí)首先一起滾動(dòng)的兩圓盤(pán)的線速度差△V由下式給出△V＝δΩ (1)其中δ是圓盤(pán)面偏離節(jié)圓的值，而Ω是齒輪的角速度。
從直觀上看，△V可能被估計(jì)為2δΩ，這是因?yàn)闈L動(dòng)的圓盤(pán)與圓柱內(nèi)側(cè)部分均與它們的節(jié)圓偏離值δ。
但是這種估算出來(lái)的值是錯(cuò)的，簡(jiǎn)單的計(jì)算表明速度差只有δΩ。
而且，如果在圓盤(pán)的外表面和內(nèi)圓柱部分形成大的間隙，則行星齒輪的圓盤(pán)很容易相對(duì)內(nèi)圓柱部分滑動(dòng)。這種滑動(dòng)抵消了線速度差。
另外，在行星齒輪的圓盤(pán)和行星環(huán)狀齒輪之間有較大的間隙，使得行星齒輪的圓盤(pán)可相對(duì)于行星齒輪滑動(dòng)。
大間隙的概念與傳統(tǒng)的對(duì)行星齒輪組件的看法大相徑庭。
通過(guò)齒輪，圓盤(pán)及內(nèi)圓柱部分之間留有大間隙的作法，使得對(duì)精密加工的要求有所降低。行星齒輪組件可由加工精度低的廉價(jià)的部件組成。低精度所引起的問(wèn)題可通過(guò)零件間的大間隙取得補(bǔ)償。因此，本發(fā)明可降低行星齒輪組件的加工費(fèi)用。
由于本發(fā)明，使行星齒輪組件開(kāi)始活躍在各領(lǐng)域，以滿(mǎn)足不同的要求。本發(fā)明是行星齒輪組件的歷史上具有重要意義的發(fā)明之一。
在行星齒輪組件中有各種各樣的尺寸誤差。其中一個(gè)尺寸誤差是中心輪的徑向偏差。另一個(gè)誤差是機(jī)架的徑向偏差。這些誤差是由行星齒輪軸的徑向位移或角度誤差造成的。
在機(jī)架上的行星齒輪軸的位置精度叫做“分度精度”，高分度精度將保證高質(zhì)量的行星齒輪組件，它的噪音低、傳動(dòng)效率高。
但是提高分度精度會(huì)帶來(lái)加工費(fèi)用的增加和加工的巨大困難。
還有，輸入軸和輸出軸應(yīng)裝在中心輪和機(jī)架之間。軸是由殼體上的軸承支承著。在很多情況下，軸承中心與殼體的中心是有偏差的。
因此，在加工各部件，確定位置及組裝各部件時(shí)會(huì)產(chǎn)生各種尺寸誤差。
發(fā)明人認(rèn)為傳統(tǒng)的把開(kāi)有內(nèi)齒的外齒輪固定在殼體上的安裝方法會(huì)影響齒輪的平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)，增加齒頂干涉及產(chǎn)生大的噪音，這一切都是由于在固定安裝的情況下尺寸誤差不能抵消所造成的。
本發(fā)明的一個(gè)目的是想提供一種把行星齒輪組件安裝到殼體上的方法，使齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的噪音較低。
本發(fā)明的另外一個(gè)目的是想提供一種把行星齒輪組件安裝到殼體上的方法，其安裝過(guò)程簡(jiǎn)便。
因此，本發(fā)明提出了一種把開(kāi)有內(nèi)齒的外齒輪松動(dòng)地安裝在殼體上的辦法，而不是用傳統(tǒng)的固定安裝。
在外齒輪與殼體之間只允許徑向位移而不能相對(duì)旋轉(zhuǎn)，這就是本發(fā)明的松動(dòng)安裝。
松動(dòng)安裝既不需要螺釘和柱銷(xiāo)，也不需要在軸向上開(kāi)螺孔。
本發(fā)明的特征就是用松動(dòng)安裝來(lái)代替固定安裝。
圖1是本發(fā)明的底視圖，表示行星齒輪組件安裝在殼體上的情形;
圖2是沿圖1中的Ⅱ-Ⅱ線的剖面圖;
圖3是同一行星齒輪組件安裝的平面圖;
圖4是殼體的底視圖;
圖5是圖4中沿Ⅴ-Ⅴ線的剖面圖;
圖6是行星齒輪組件的平面圖;
圖7是帶內(nèi)齒的外齒輪的側(cè)視圖;
圖8是剖面圖，表示本發(fā)明的另一種行星齒輪組件安裝在殼體上的情形;
圖9是剖面圖，表示本發(fā)明另外的行星齒輪組件安裝在殼體上的情形。
圖1是行星齒輪組件(A)松動(dòng)地安裝在殼體(B)上的底視圖。在電動(dòng)洗衣機(jī)中，殼體(B)和齒輪組件(A)是這樣安裝的，即組件平面平行于水平面。
行星齒輪組件(A)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可任意選擇，因?yàn)楸景l(fā)明不涉及行星齒輪組件本身，只涉及行星齒輪組件在殼體上的安裝。
圖1展示了行星齒輪兩側(cè)的圓盤(pán)直徑大于齒頂圓直徑的實(shí)施例。這個(gè)例子與公開(kāi)號(hào)為58-94656的日本專(zhuān)利中的結(jié)構(gòu)相一致。
中心齒輪(1)位于行星齒輪組件的中心。四只行星齒輪(2)(或三只行星齒輪(2))對(duì)稱(chēng)地布置在中心齒輪(1)的四周。
行星齒輪組件的頂視圖見(jiàn)圖6。
行星齒輪(2)同中心輪(1)嚙合。但是行星齒輪(2)的齒頂沒(méi)有在圖1或圖6中出現(xiàn)，因?yàn)樾行驱X輪兩側(cè)圓盤(pán)(6)和(7)比齒輪的齒頂圓要大，因而齒頂圓被圓盤(pán)(6)和(7)遮住了。
外齒輪(3)放置在行星齒輪(2)的周?chē)｝X輪(2)和(3)嚙合在一起。外齒輪(3)起著行星齒輪組件框架的作用。
托架(4)由主托架圓盤(pán)(4a)和輔助托架圓盤(pán)(4b)組成。四根(或三根)行星軸(5)的兩端支承在托架(4a)和(4b)的內(nèi)表面上，每一內(nèi)表面上各有四個(gè)支承點(diǎn)。四個(gè)支承點(diǎn)相對(duì)于中心按四重旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)(four-fold-rota tional symmetry)配置。
行星軸(5)穿過(guò)并旋轉(zhuǎn)支承著行星齒輪(2)。
行星齒輪(2)由三部分組成-兩個(gè)相同的行星側(cè)圓盤(pán)(6)，(7)，一個(gè)行星齒輪環(huán)(8)，它被夾在側(cè)圓盤(pán)(6)和(7)的中間。
行星圓盤(pán)(6)或(7)具有大圓盤(pán)部分(23)和小圓柱部分(21)。大圓盤(pán)部分(23)的直徑比行星齒輪的齒頂圓要大。小圓柱部分(21)同行星齒輪環(huán)(8)的內(nèi)表面相接觸，并支持環(huán)(8)。
主托架圓盤(pán)(4a)和輔助托架圓盤(pán)(4b)在四個(gè)對(duì)稱(chēng)位置上互相連接，這些位置與行星軸(5)的角向位置相隔45度。
主托架圓盤(pán)(4a)有四個(gè)突出物(10)和4根在內(nèi)表面的銷(xiāo)子(11)。
輔助托架圓盤(pán)(4b)具有相對(duì)應(yīng)的四個(gè)隆起部(12)和四個(gè)孔(13)。
為了使托架圓盤(pán)(4a)和(4b)連接，主托架圓盤(pán)(4a)上的銷(xiāo)子(11)插入輔助托架圓盤(pán)(4b)上的孔(13)中。然后將銷(xiāo)子(11)的頂端沖壓擴(kuò)寬。擴(kuò)寬后的頂端(28)有力地把輔助托架圓盤(pán)(4b)壓緊在主托架圓盤(pán)(4a)上。
在這個(gè)例子中，托架(4)是用鋁壓鑄件制成的。另外，托架還可以用鋅、鋼或塑料制成。
在用塑料做托架圓盤(pán)時(shí)，兩托架圓盤(pán)的連接只要把銷(xiāo)子(11)裝配在孔(13)中就成。在塑料零件彈性力的作用下，能保持連接狀態(tài)。如果銷(xiāo)子頂端由粘結(jié)劑固定，可使連接得到加強(qiáng)。銷(xiāo)子的頂端也可用超聲波焊機(jī)焊住。
在用鋅做托架圓盤(pán)時(shí)，托架圓盤(pán)可通過(guò)把融熔狀態(tài)的鋅倒進(jìn)金屬鑄模而容易地鑄造出來(lái)。
當(dāng)用鋼做托架圓盤(pán)時(shí)(例如鉻鉬鋼)，應(yīng)先切削加工出單個(gè)圓盤(pán)，然后把圓盤(pán)(4a)和(4b)通過(guò)鉚釘連接起來(lái)。
中心齒輪(1)和行星齒輪(2)由燒結(jié)合金、鋼、塑料或鋅制成。
外齒輪(3)可用塑料模壓的方法很方便地制造出來(lái)。這種方法是行得通的，因?yàn)閭?cè)面的內(nèi)圓部分(26)的尺寸比外齒輪部分(25)大。
外齒輪(3)也可以用鋁壓鑄件構(gòu)成。但是，當(dāng)采用鋁時(shí)，外齒輪(3)必須設(shè)計(jì)成能適合鋁壓鑄法加工的形狀。
外齒輪(3)有外齒輪部分(25)和在內(nèi)表面上的兩側(cè)內(nèi)圓柱面部分(26)和(27)。內(nèi)圓柱部分(26)和(27)的內(nèi)徑比外齒輪部分(25)的齒根圓要大。
外齒輪部分(25)同行星齒輪環(huán)(8)相嚙合，行星齒輪側(cè)圓盤(pán)(6)和(7)的大圓盤(pán)部分(23)在外齒輪(3)的內(nèi)圓柱部分(26)和(27)上滾動(dòng)。
大圓盤(pán)部分(23)和內(nèi)圓柱部分(26)和(27)與它們的節(jié)圓有一差值。因此其線速度是不一樣的。線速度差為δΩ。δ是大圓盤(pán)部分(23)或內(nèi)圓柱部分(26)與它們節(jié)圓的差值。Ω是行星齒輪(2)對(duì)于托架(4)的相對(duì)角速度。
但是，在行星齒輪環(huán)(8)和行星側(cè)圓盤(pán)(6)及(7)之間存在著間隙。行星側(cè)圓盤(pán)(6)和(7)與內(nèi)圓柱部分(26)和(27)之間也有間隙。因此，這些滾動(dòng)面並不總是互相接觸。不接觸時(shí)各零件可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
因此，盡管線速度有差別，行星側(cè)圓盤(pán)(6)和(7)的表面與內(nèi)圓柱部分(26)和(27)并不發(fā)生強(qiáng)烈的摩擦。這些間隙抵消了線速度差。除高速旋轉(zhuǎn)的情況以外，可以完全抵消線速度差。
外齒輪(3)的大部分是光滑的圓柱面，圖7是外齒輪(3)的側(cè)視圖。大多數(shù)外表面為光滑的外圓柱表面(18)。只在外齒輪(3)外側(cè)的一端有四個(gè)弧形接合部分(19)。
并不是在外齒輪外側(cè)的二端均有弧形接合部分(19)，兩端之間也沒(méi)有設(shè)置接合部分(19)，弧形接合部分(19)并不對(duì)稱(chēng)于齒輪(1)、(2)、(3)的中央平面。
通過(guò)弧形接合部分(19)，使外齒輪松動(dòng)地同殼體(B)相接合。
弧形接合部分(19)的個(gè)數(shù)并不一定要四個(gè)。二個(gè)、三個(gè)或五個(gè)以上的弧形接合部分(19)也是可以的。
在本例中，弧形接合部分(19)包括外弧形肋(30)，兩條弧形槽(31)及圓形空腔(33)。這些肋結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成在不減低弧形接合部分(19)的強(qiáng)度情況下盡量節(jié)省塑料。該種肋結(jié)構(gòu)可以任意設(shè)計(jì)。
至于殼體(B)，見(jiàn)圖3的頂視圖和圖4的底視圖及圖5的剖面圖。
本例中的殼體(B)是鋁制的，為的是加強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度和熱輻射能力。殼體(B)也可以由塑料、鑄鐵、鋁合金或其它金屬制成。
殼體(B)由大的鼓形部分(40)，錐形部分(41)和小圓柱部分(42)組成。鼓形部分(40)內(nèi)裝有行星齒輪組件(A)。圓柱部分(42)上開(kāi)有輸出軸孔(43)，輸出軸可從此孔伸向外面。
鼓形部分(40)的大部分內(nèi)表面做成光滑的圓周表面(44)。在鼓形部分(40)的內(nèi)表面沿軸線方向做有四個(gè)成梯形的接合凸塊(45)。
殼體(B)的接合凸塊(45)與外齒輪的弧形接合部分(19)互補(bǔ)。
當(dāng)行星齒輪組件(A)裝在殼體(B)時(shí)，弧形接合部分(19)插進(jìn)鼓形部分(40)的光滑的圓周表面(44)。
光滑的圓柱面(18)同接合凸塊(45)相接觸。
在錐形部分(41)的外表面，做有環(huán)形肋(47)和徑向肋(48)，為的是加強(qiáng)殼體(B)的強(qiáng)度。
突緣(46)做在鼓形部分(40)的前面。蓋板(未示)應(yīng)蓋在突緣上并由插進(jìn)固定孔(50)的螺栓固定。
在安裝時(shí)，外齒輪(3)的弧形接合部分(19)同殼體(B)的光滑圓周面間留有間隙(g)。
例如，弧形接合部分(19)的外徑為75mm，光滑圓周面(44)的內(nèi)徑為76mm。本例中的間隙(g)按半徑來(lái)說(shuō)為0.5mm，以直徑來(lái)說(shuō)為1mm。間隙(g)的值可從0-1mm中任意選用。
一般說(shuō)來(lái)，間隙(g)的值最好為0.5-3mm。
此外，接合凸塊(45)和弧形接合部分的斜面(51)之間也留有間隙(e)。
這時(shí)，在外齒輪(3)的光滑外圓柱表面(18)和殼體(B)的光滑圓周表面(44)之間留有較大的空間(F)，其寬度用(f)表示。
現(xiàn)在闡述一下本發(fā)明安裝的原理。
輸入軸(圖中未示出)裝在中心軸孔(14)中，輸出軸(圖中未示出)裝在托架軸孔(15)中。軸和軸孔應(yīng)加工成花鍵軸和花鍵孔(或三角形花鍵軸和孔)以實(shí)現(xiàn)它們之間的連接。
在安裝中，蓋板(未示)裝在突緣(46)上，通過(guò)螺栓把它固定在殼體(B)上。
當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于行星齒輪組件起減速器作用，輸出軸也以一個(gè)減低的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
但是外齒輪沿徑向方向可以移動(dòng)，因?yàn)樗](méi)有固定在殼體上，而只是松動(dòng)地裝在殼體上。
“gm”表示(g)的最大值。因此殼體和外齒輪之間的間隙(g)的值可在o-gm之間任意選用。
也許輸出軸和輸入軸有些偏心，也就是說(shuō)，軸的中心與殼體(B)和行星齒輪組件(A)的中心有偏差。
此外，行星軸的分度誤差也時(shí)常產(chǎn)生。如果把外齒輪緊固並且零件間接觸處的間隙很小，這些尺寸誤差將引起反抗齒輪旋轉(zhuǎn)的阻力。
但是大間隙使齒輪(1)、(2)和(3)沿徑向移動(dòng)。因此，齒輪的徑向位移補(bǔ)償了作用在這些地方的力。力的動(dòng)平衡減少了由尺寸誤差引起的阻力。
因此，即使行星齒輪本身加工精度較低，但齒輪(1)、(2)(3)和托架(4)能在無(wú)阻力的情況下轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪的平穩(wěn)旋動(dòng)使其傳動(dòng)效率提高。
此外，這種松動(dòng)的安裝允許齒輪(1)、(2)、(3)和托架(4)作隨機(jī)的徑向位移。徑向位移可使作用在任何位置所有的力取得平衡，減少了噪音的產(chǎn)生。低噪音是這種松動(dòng)安裝的最大優(yōu)點(diǎn)。
齒的接觸點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生各種頻率和振幅的振動(dòng)。但是由于殼體(B)并不緊固在外齒輪(3)上，所以高頻率振動(dòng)并不傳到殼體(B)上。
關(guān)于低頻率的振動(dòng)，振幅值小于間隙(g)的振動(dòng)也不會(huì)傳到殼體(B)上。小振幅振動(dòng)被間隙(13)吸收了。
外齒輪(3)的大多數(shù)外面部分(光滑的外圓柱部分(18))距殼體(B)的距離為(f)。外齒輪(3)窄的側(cè)面部分(弧形接合部分(19))同殼體(B)接觸。這時(shí)外齒輪(3)可以自由地進(jìn)行彈性變形，它有兩個(gè)變形形式。
外齒輪(3)的一種彈性變形發(fā)生在徑向和角向。由于存在間隙(g)和(e)，外齒輪一會(huì)成橢圓形，一會(huì)兒成方形，故徑向變形即為光滑圓柱表面(18)的鼓凸和收縮的重復(fù)過(guò)程。
另一種變形方式是圓柱表面(18)的扭轉(zhuǎn)變形，也就是角向變形。這種形式的變形是由于只在外齒輪的一端具有弧形接合部分(19)而造成的。
作用在外齒輪(3)上的行星齒輪(2)的轉(zhuǎn)動(dòng)力的中心剛好與外齒輪部分(25)的中心線相合。圖2中的線X-X表示轉(zhuǎn)動(dòng)力的中心。
但是轉(zhuǎn)動(dòng)力是由側(cè)面的弧形接合部分(19)傳到殼體(B)上。這時(shí)傳到殼體(B)的合力的中心剛好與圖2中的作用線y-y重合。
線X-X或平面X不同于線y-y或平面y。作用在平面X上的轉(zhuǎn)矩同作用在平面y上的轉(zhuǎn)矩是相平衡的。但是在平面X和平面y之間有扭矩存在。該扭矩使外齒輪(3)的外圓柱表面(18)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)變形。
如果象在電動(dòng)洗衣機(jī)中的減速齒輪那樣，齒輪要依次進(jìn)行正反方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，這種扭曲變形減輕了要反轉(zhuǎn)瞬時(shí)的沖擊力。由于沖擊力減小，因而所產(chǎn)生的噪音也降低。
可能發(fā)生的彈性變形是本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明只涉及把行星齒輪組件安裝在殼體上的方法。行星齒輪組件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是可任意變化的。行星齒輪組件的任何改變都是允許的。
圖8顯示了行星齒輪組件的另一結(jié)構(gòu)。中心輪(1)的兩端有圓柱軸套(54)和(55)，它們的直徑比中心輪(1)的齒根圓直徑要小。兩端圓柱軸套(54)和(55)與行星側(cè)圓盤(pán)(6)和(7)接觸并在其上滾動(dòng)。這種行星齒輪組件已在公開(kāi)號(hào)為60-201146的日本專(zhuān)利中公開(kāi)(
公開(kāi)日期為1985年10月11日)。
圖9顯示了另一種不對(duì)稱(chēng)行星齒輪組件的結(jié)構(gòu)。行星圓盤(pán)(6)比行星輪的齒根圓小。另一行星圓盤(pán)(7)比行星輪的齒頂圓要大。
外齒輪(3)的一內(nèi)圓柱部分(26)比其齒頂圓要小。另一內(nèi)圓柱部分(27)比其齒根圓大。
中心齒輪(1)做在中心軸(59)上。此外，中心齒輪(1)的兩端做有較粗的中心柱(54)和細(xì)一些的中心柱(55)。粗的中心柱(54)要比其齒頂圓的直徑大，細(xì)的中心柱(55)比其齒根圓直徑小。
細(xì)的中心柱(55)在較大的行星圓盤(pán)(7)上滾動(dòng)。粗的中心柱(54)則在較小的行星圓盤(pán)(6)上滾動(dòng)。
較大的行星圓盤(pán)(7)在較大的內(nèi)圓柱部分(27)上滾動(dòng)。較小的行星圓盤(pán)則在較小的內(nèi)圓柱部分(26)上滾動(dòng)。
這種不對(duì)稱(chēng)的行星齒輪組件已在日本專(zhuān)利文獻(xiàn)上公開(kāi)，公開(kāi)號(hào)為61-27337，
公開(kāi)日為1986年2月6日。不對(duì)稱(chēng)行星齒輪組件的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是為中心輪軸在整個(gè)齒輪組件做好以后插入和拔出提供了可能性。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)敘述如下(1)由于外齒輪是松動(dòng)地安裝在殼體上，所以外齒輪能徑向位移。外齒輪的徑向位移補(bǔ)償了各種形式的誤差，使齒輪保持穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。因此，這種徑向位移有效地抑制了噪音的產(chǎn)生。
(2)外齒輪與殼體(B)之間的間隙(e)、(g)和(f)減少了傳到殼體上的振動(dòng)。因此，這些間隙也抑制了噪音的產(chǎn)生。
(3)外齒輪能彈性變形，這種彈性變形提高了傳動(dòng)效率，抑制了噪音的產(chǎn)生。
(4)在電動(dòng)洗衣機(jī)中，發(fā)明人測(cè)量了所產(chǎn)生的噪音。在一臺(tái)電動(dòng)洗衣機(jī)中按照本發(fā)明方法松動(dòng)裝入行星齒輪組件。另一臺(tái)洗衣機(jī)中的行星齒輪組件則用螺釘擰緊固定。洗衣機(jī)處于滿(mǎn)載狀態(tài)，本例中衣服重量為4.2公斤。
輸入旋轉(zhuǎn)速度為820-900RPM(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))。行星齒輪組件的減速比為1/4。8，皮帶輪減速器把馬達(dá)的轉(zhuǎn)速(1800-2000RPM)減到輸入轉(zhuǎn)速(820-900RPM)。
在距電動(dòng)洗衣機(jī)1米遠(yuǎn)的地方測(cè)量噪音的強(qiáng)度。來(lái)自松動(dòng)安裝的洗衣機(jī)的噪音強(qiáng)度為48。而來(lái)自緊固安裝的洗衣機(jī)的噪音強(qiáng)度為55。除減速齒輪以外，許多其它部件也產(chǎn)生噪音。噪音強(qiáng)度的減弱為本發(fā)明的一個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn)。
(5)除電動(dòng)洗衣機(jī)以外，本發(fā)明的安裝方法還可用于任何機(jī)器中的減速器的安裝。
權(quán)利要求
1.一種行星齒輪組件的安裝方法，所述的齒輪組件(A)包括中心輪(1)，一組行星齒輪(2)及在殼體(B)上的帶內(nèi)齒的外齒輪(3)，其特征在于在殼體(B)的內(nèi)表面做有若干個(gè)接合凸塊(45)，它們松動(dòng)地裝在外齒輪(3)的外表面上的弧形接合部分(19)中，弧形接合部分(19)和殼體(B)的圓周表面(44)之間留有一個(gè)間隙，使外齒輪(3)可作徑向位移，大部分外圓柱表面(18)與殼體(B)的圓周表面相隔較大的間距(F)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
(1)所說(shuō)的行星齒輪組件(A)安裝到殼體(B)的方法，其中特征在于外齒輪(3)的外齒輪部分(25)的中心線X-X與把轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞到殼體(B)上的弧形接合部分(19)的中心線y-y沿軸線方向相偏離。
3.根據(jù)權(quán)利要求
(2)所說(shuō)的行星齒輪組件(A)安裝到殼體(B)的方法，其特征在于外齒輪(3)是由塑料制成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求
(2)所說(shuō)的行星齒輪組件(A)安裝到殼體(B)的方法，其特征在于外齒輪(3)由鋁壓鑄件制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求
(3)所說(shuō)的行星齒輪組件(A)安裝到殼體(B)的方法，其特征在于外齒輪(3)可在徑向彈性變形。
6.根據(jù)權(quán)利要求
(5)所說(shuō)的行星齒輪組件(A)安裝到殼體(B)的方法，其特征在于外齒輪(3)可彈性變形為橢圓形。
7.根據(jù)權(quán)利要求
(5)所說(shuō)的行星齒輪組件(A)安裝到殼體(B)的方法，其特征在于外齒輪(3)可彈性變形為方形。
8.根據(jù)權(quán)利要求
(3)所說(shuō)的行星齒輪組件(A)安裝到殼體(B)的方法，其特征在于外齒輪(3)可沿角向扭轉(zhuǎn)變形。
9.根據(jù)權(quán)利要求
(1)所說(shuō)的行星齒輪組件(A)安裝到殼體(B)的方法，其特征在于弧形接合部分(19)與殼體(B)的圓周表面(44)之間在直徑方向的間隙為0.5mm-3mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求
(1)所說(shuō)的行星齒輪組件(A)安裝到殼體(B)的方法，其特征在于行星齒輪包括一個(gè)行星齒輪環(huán)(8)及兩個(gè)行星側(cè)圓盤(pán)(6)、(7)，側(cè)圓盤(pán)的大圓盤(pán)部分(23)比外齒輪的齒根圓大，外齒輪(3)包括外齒輪部分(25)和兩側(cè)內(nèi)圓柱面部分(26)及(27)，行星圓盤(pán)(6)、(7)的大圓盤(pán)部分(23)在內(nèi)圓柱面(26)及(27)上滾動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求
(10)所述的行星齒輪組件(A)安裝到殼體(B)的方法，其特征在于中心輪(1)有圓柱形側(cè)面突出部(54)和(55)，它們?cè)谛行菆A盤(pán)(6)和(7)上的大圓盤(pán)部分(23)上滾動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求
(10)所述的行星齒輪組件(A)安排到殼體(B)的方法，其特征在于行星齒輪包括行星齒輪環(huán)(8)，較大的行星側(cè)圓盤(pán)(7)和較小的行星側(cè)圓盤(pán)(6)，帶內(nèi)齒的外齒輪(3)包括外齒輪部分(25)，較大的內(nèi)圓柱部分(26)和較小的內(nèi)圓柱部分(27)，中心齒輪(1)有一個(gè)較小的圓柱(55)和一個(gè)大圓柱(54)。
13.根據(jù)權(quán)利要求
(12)所述的行星齒輪組件(A)安裝到殼體(B)的方法，其特征在于中心齒輪(1)做在中心軸(59)上。
專(zhuān)利摘要
開(kāi)有內(nèi)齒的外齒輪松動(dòng)地安裝在殼體上。若干個(gè)開(kāi)有內(nèi)齒的外齒輪的弧形接合部分與殼體上的接合突塊相配合，它們之間留有間隙(g)和(e)。外齒輪可以在徑向位移。該徑向位移抑制了噪音的產(chǎn)生。外齒輪還可在角向變形。該角向變形減輕了反轉(zhuǎn)時(shí)的沖擊力，抑制了噪音的產(chǎn)生。
文檔編號(hào)F16H57/028GK87102253SQ87102253
公開(kāi)日1987年12月9日 申請(qǐng)日期1987年3月23日
發(fā)明者的場(chǎng)秀恭 申請(qǐng)人:的場(chǎng)秀恭導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan