阅读说明：本技术 一种磁力换向传动装置 (Magnetic reversing transmission device ) 是由 姬鹏 刘佳鹭 李学敏 张涛 张孟博 于 2020-05-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种磁力换向传动装置,它应用于机械传动领域,其包括中心轴重合的输入轴、输出轴和设置在所述输入轴与输出轴之间的行星轮系机构,所述行星轮系机构包括太阳轮、行星齿轮组和齿圈,所述行星齿轮组包括安装在行星齿轮轴上的三组行星轮对,所述行星齿轮轴固定在行星架上,所述输出轴固定设置在行星架的中心轴处,所述太阳轮固定设置在输入轴的末端,所述输入轴设置在机壳的中心轴处,同轴设置的机壳、齿圈和行星架上设有滑动的磁环；本发明采用机械与磁力耦合传动,结构简单,所需零部件少,更换简单方便,具有较低的维护成本,且维修、维护程序简单,通过磁环的滑动能顺利实现换向、传递动力和离合的功能。(The invention discloses a magnetic reversing transmission device, which is applied to the field of mechanical transmission and comprises an input shaft, an output shaft and a planetary gear train mechanism, wherein the input shaft and the output shaft are overlapped by central shafts, the planetary gear train mechanism is arranged between the input shaft and the output shaft and comprises a sun gear, a planetary gear set and a gear ring, the planetary gear set comprises three groups of planetary gear pairs arranged on a planetary gear shaft, the planetary gear shaft is fixed on a planet carrier, the output shaft is fixedly arranged at the central shaft of the planet carrier, the sun gear is fixedly arranged at the tail end of the input shaft, the input shaft is arranged at the central shaft of a machine shell, and a sliding magnetic ring is arranged on the machine shell, the gear ring and the; the invention adopts mechanical and magnetic coupling transmission, has simple structure, less required parts, simple and convenient replacement, lower maintenance cost and simple maintenance and maintenance procedures, and can smoothly realize the functions of reversing, power transmission and clutching through the sliding of the magnetic ring.)

一种磁力换向传动装置

技术领域

本发明涉及机械传动领域，具体的说是一种磁力换向传动装置。

背景技术

传统的传动装置多是通过齿轮系统实现传动，换向一般是利用齿轮传动系统中的惰轮来实现。在传统变速箱中一般通过输入轴、中间轴和输出轴实现换向传动,在中间轴和输出轴之间设有惰轮，通过控制惰轮与中间轴及输出轴上的齿轮啮合，进而达到换向目的。

现有方案中可以实现倒挡、换向的功能，但结构复杂，零部件较多，且需要配备更为复杂的倒挡操纵机构和相应控制系统，导致成本上升，可靠性降低，维护费用高。

发明内容

为此，我们研制了一种磁力换向传动装置，采用机械与磁力耦合传动形式，其换挡、换向方式简便，结构简化，工作安全可靠，制作成本低。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

本发明包括中心轴重合的输入轴、输出轴和设置在所述输入轴与输出轴之间的行星轮系机构，所述行星轮系机构包括太阳轮、行星齿轮组和齿圈，所述太阳轮与行星齿轮组外啮合，所述行星齿轮组与齿圈内啮合，所述输出轴固定设置在行星架的中心轴处，所述太阳轮固定设置在输入轴的末端，所述输入轴设置在机壳的中心轴处，同轴设置的机壳、齿圈和行星架上设有滑动的磁环。

本发明的进一步改进在于：所述行星齿轮组为三组行星轮队构成，每组行星轮队包括两个外啮合的内齿轮和外齿轮，所述内齿轮与太阳轮啮合，所述外齿轮与齿圈啮合。

本发明的进一步改进在于：所述行星齿轮组设置在行星齿轮轴上，所述行星齿轮轴固定设置在行星架上，且在圆周方向均匀分布。

本发明的进一步改进在于：所述机壳、齿圈和行星架的外径相同。

本发明的进一步改进在于：所述机壳、齿圈和行星架均为磁性材料。

本发明的进一步改进在于：所述机壳通过第一轴承与输入轴连接，所述行星架通过第二轴承与支架连接。

本发明的进一步改进在于：所述太阳轮、行星齿轮组和齿圈均为斜齿轮。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的有益效果是：

本发明采用机械与磁力耦合传动，结构较为简单，所需零部件少，更换简单方便，维护成本低，且维修、维护程序简单。通过磁环的滑动能顺利实现换向、传递动力和离合的功能，工作过程无需滑移齿轮，其摩擦磨损小，有效延长寿命。

本发明的行星齿轮组中的单个齿轮除了能像定轴齿轮那样围绕着行星齿轮轴转动之外，它们还会带动行星齿轮轴绕太阳轮转动。行星齿轮组绕行星齿轮轴的转动称为“自转”，绕太阳轮的转动称为“公转”。

当磁环滑动到机壳与齿圈之间时，齿圈和机壳被磁环磁化，通过磁力作用，齿圈与机壳固为一体，输入轴通过太阳轮、行星齿轮组将动力传递给行星架，由于齿圈被固定，三组行星轮对分别啮合在一起，构成行星轮对的两个内外齿轮分别进行自转，同时带动行星齿轮轴作为一个整体绕太阳轮逆时针转动，从而带动行星架一起实现与输入轴的转向相反，此时，输出轴与输入轴反方向转动，达到换向的目的；当磁环处于齿圈和行星架之间时，齿圈和行星架被磁环磁化，通过磁力作用，齿圈与行星架固为一体，此时行星齿轮组与齿圈、行星架同步转动。输入轴通过太阳轮、行星齿轮组将动力同时传递给齿圈和行星架，由于齿圈和行星架固定，行星架受到与输入轴转向相同的扭矩，输出轴与输入轴同方向转动，起到传递动力的作用；当磁环位于其他位置时，齿圈不与任何部件固定，输入轴通过太阳轮、行星齿轮组将动力同时传递给齿圈和行星架，由于输出轴承受负载无法转动，动力完全用于驱动齿圈转动，此时齿圈处于空转状态，可实现传动离合功能。

附图说明

图1是本发明的拆分状态结构示意图；

图2是本发明换向过程中磁环位置结构示意图；

图3是本发明动力传递过程磁环位置结构示意图。

其中，1、机壳；2、磁环：3、太阳轮;4、行星齿轮组;5、齿圈；6、行星架；7、支架；8、输入轴；9、输出轴；10、第一轴承；11、第二轴承；12、行星轮对；13、行星齿轮轴；14、外齿轮；15、内齿轮。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

一种磁力换向传动装置，如图1-3所示，其包括中心轴重合的输入轴8、输出轴9和设置在所述输入轴8与输出轴9之间的行星轮系机构，输入轴8通过行星轮系机构完成输出轴9的换向和动力传递的功能。

如图1所示，所述行星轮系机构包括太阳轮3、行星齿轮组4和齿圈5，所述太阳轮3与行星齿轮组4外啮合，所述行星齿轮组4与齿圈5内啮合，所述行星齿轮组4通过行星齿轮轴13安装在行星架6上。

位于行星轮系机构中心的是太阳轮3，所述行星齿轮组4安装在行星齿轮轴13上，所述行星齿轮轴13固定设置在行星架6上，且在圆周方向均匀分布。

所述行星齿轮组4为三组行星轮队12构成，每组行星轮队12包括两个外啮合的内齿轮15和外齿轮14，所述内齿轮15和外齿轮14安装在行星齿轮轴13上，所述内齿轮15与外齿轮14旋转方向相反，所述内齿轮15与太阳轮3常啮合，所述外齿轮14与齿圈5常啮合。组成行星轮对12的内齿轮15和外齿轮14除了可以绕行星架6上的行星齿轮轴13旋转外，还会在行星架6上的行星齿轮轴13的带动下，围绕太阳轮3的中心轴旋转，像地球的自转和绕太阳的公转一样。所述齿圈5与行星齿轮组4的外齿轮14常啮合是内啮合，两者间旋转方向相同。所述太阳轮3、行星齿轮组4和齿圈5常处于啮合状态，为提高工作的平稳性，可以将太阳轮3、行星齿轮组4和齿圈5均设置为斜齿轮。

所述太阳轮3固定设置在输入轴8的末端，所述输入轴8通过过盈配合与太阳轮3连接，所述输入轴8设置在机壳1的中心轴处，所述机壳1通过第一轴承10与输入轴8连接，同轴设置的机壳1、齿圈5和行星架6的外径均相同，所述机壳1、齿圈5和行星架6上设有滑动的磁环2，所述输出轴9固定设置在行星架6的中心轴处，所述行星架6通过过盈配合与输出轴9连接，所述行星架6通过第二轴承11与支架7连接，所述机壳1、齿圈5和支架7均安装在机架上。

所述的输入轴8，输出轴9，太阳轮3，磁环2，齿圈5，行星架6和支架7的中心轴线均重合。所述机壳1、齿圈5和行星架6均为磁性材料。所述磁环2在机壳1、齿圈5和行星架6以及在机壳1与齿圈5之间、齿圈5与行星架6之间滑动的过程中通过磁力分别实现齿圈5与机壳1的固定和齿圈5与行星架6的固定。

如图2所示，当磁环2滑行到机壳1与齿圈5之间位置时，齿圈5和机壳1被磁化，通过磁力作用，齿圈5与机壳1固为一体即齿圈5被固定。这时，输入轴8通过太阳轮3、行星齿轮组4和行星架6将动力传递给输出轴9，由于齿圈5被固定，行星齿轮组4采用均匀分布、成Y型结构的三组行星轮队12，使得传动过程中受力均衡，保证了传动的平稳、可靠。构成每组行星轮队12的两个外啮合的内齿轮15和外齿轮14通过两次啮合传动，实现传动状态的改变。

所述三组行星轮对12均安装在行星架6上固定设置的行星齿轮轴13上且在圆周方向均匀分布，齿圈5 被固定，三组行星轮对12分别啮合在一起，构成行星轮对12的内齿轮15和外齿轮14分别进行自转，同时带动行星齿轮轴13作为一个整体绕太阳轮3逆时针转动，从而带动行星架6一起实现与输入轴8转向相反的扭矩，此时，输出轴9与输入轴8反方向转动，实现了换向。

如图3所示，当磁环2滑行到齿圈5与行星架6之间的位置时，齿圈5和行星架6被磁化，通过磁力作用，齿圈5与行星架6固为一体，啮合在一起的三组行星轮对12绕太阳轮3转动，此时行星齿轮组4、齿圈5、行星架6同步转动。输入轴8通过太阳轮3、行星齿轮组4将动力同时传递给齿圈5和行星架6，由于齿圈5和行星架6固定，行星架6受到与输入轴8转向相同的扭矩，与行星架6连接的输出轴9与输入轴8同方向转动，实现了动力的传递。

当磁环2位于机壳1与齿圈5之间、齿圈5与行星架6之间以外的其它位置时，齿圈5不与任何部件固定，这时，输入轴8通过太阳轮3、行星齿轮组4将动力同时传递给齿圈5和行星架6，由于输出轴9承受负载无法转动，动力完全用于驱动齿圈5转动，此时齿圈5处于空转状态，可实现传动离合功能。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。