[发明专利]行星齿轮侧转式功率放大器

说明书

本发明涉及机械传动装置，特别涉及行星齿轮的传动装置。

在目前的机械传动中，功率是不可以放大的，在传动路线上随传动环节增多，效率逐渐下降，输出的功率逐渐减少。

本发明目的是提供一种完全靠齿轮啮合和万向节传动的行星齿轮侧转式功率放大器。

本发明的行星齿轮侧转式功率放大器，是按如下技术方案实现的，行星齿轮侧转式功率放大器具有一输入运动的转架，输入转架上装有大小不等的两个齿轮，两齿轮轴线均垂直于输入运动的旋转轴线，各齿轮分别经万向节和传动轴同固定轴和输出轴相联。

输入运动同输出运动的关系式为：

其中：

W_出-输出轴17的角速度；

W-输入齿轮3，输入转架5的角速度；

Z_大-齿轮18的齿数；

Z_小-齿轮15的齿数。

输出轴17承受的阻力矩经万向节，传动轴以力偶矩的形式作用在小齿轮15上，齿轮上承受的力偶矩均与输入转架5的输入力矩垂直，输出力矩同输入力矩无函数关系，输入力距只与输入转架各轴承处的摩擦有关，因而可以达到功率放大目的。

下面，结合附图和实施例，对本发明的行星齿轮侧转式功率放大器作详细的描述。

图1是本发明行星齿轮侧转式功率放大器的传动示意图。

图2是本发明的功率放大器大齿轮公转一周在啮合点0上轮齿变化的原理图。

图3是本发明的功率放大器假设输出轴同机架固定，小齿轮公转一周时，在啮合点0上轮齿变化的原理图。

图4是本发明的功率放大器受外力偶矩和输入输出运动方向示意图。

图5是本发明的功率放大器中行星齿轮受外力偶矩和由于相互啮合产生的径向力及输入转架左、右轴承受径向力的示意图。

图6是本发明输入运动的转架受外力矩和外力的示意图。

本发明的功率放大器的构成由机架1，固定轴2，固定轴2经万向节6、传动轴7、万向节8、轴承9、万向节10、传动轴11、万向节12同大齿轮18相联接。输出轴17经万向节27、传动轴26、万向节25、轴承24、万向节23、传动轴22、万向节21同小齿轮15联接。输入运动由齿轮3输入旋转运动，齿轮3同输入运动转架5固联，输入转架5经轴承4和16空套在固定轴2和输出轴17上，轴承13、14、19、20、9、24均装在输入运动转架5上。大齿轮18和小齿轮15经轴承13、19、14、20装在输入运动转架5上，其轴线垂直于输入和输出的旋转轴线X-X，啮合点0在三维垂直坐标X-X、Y-Y、Z-Z的交点上。

当输入运动由齿轮3输入时，输入转架5，各万向节，传动轴，大小齿轮均绕X-X轴线公转，大齿轮18轮齿在0点的连续变化产生驱动力，驱使小齿轮在公转同时产生自转使输出轴17有运动输出。

本发明的功率放大器的功率放大原理如下：

在机械传动中有些机械零件只能传递力偶矩，而自身不产生径向力，如万向节。有些机械零件是以传递力矩的形式传递动力，同时自身产生径向力，如齿轮。

大齿轮公转一周时轮齿在啮合点0的变化如图2示。万向节10是经万向节8，传动轴7，万向节6，固定轴2同机架1固定联接的。万向节6始终是不作园周运动的，允许传动轴7随输入转架5作公转，万向节8和10也随公转而不产生自转。为观察出大齿轮18的轮齿在啮合点0的变化，在万向节10和大齿轮的园周上分四等份，并在相对应的点上分别作标记点A、B、C、D。为观察方便将公转一周的360°分四等份，分别为0°、90°、180°、270°的四个位置。在一周的过程中由于万向节10不自转，万向节10上的A点始终处于上方，C点处于下方，B、D、两点分别在90°时B点在外侧，D点在里侧，在270°时B点在里侧，D点在外侧。大齿轮上的A、B、C、D四点必然对应万向节10上的A、B、C、D四点，大齿轮上的A、B、C、D依先后次序出现在0点处，在0点走过的齿数为Z大，大齿轮18的全部轮齿在公转一周时，在0点均走过一次，从大齿轮18无万向节的端面看轮齿运动方向为逆时针，W_驱的方向为逆时针。

假设将输出轴17同机架固定，小齿轮15不同大齿轮18啮合，公转一周时小齿轮的轮齿在0点变化如图3示。万向节23在公转一周时只公转不自转，万向节23上的A点始终处于下方。小齿轮上的对应点A、B、C、D依先后次序出现在0点，在0点走的齿数为Z小。从小齿轮15无万向节的端面看轮齿运动方向为顺时针。