CN100402887C - 行星轮浮动均载机构及减速器 - Google Patents

行星轮浮动均载机构及减速器 Download PDF

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Abstract

一种行星轮浮动均载机构及减速器，固定设置内齿圈，行星轮轮齿与太阳轮外齿和内齿圈内齿相啮合，固定轴与行星架制成一体，其特征是在所述固定轴与行星轮之间采用浮动式联结，所述浮动式联结是设置在行星轮架上的固定轴为扁方轴，其上装有扁方轴套，扁方轴套内孔在扁方轴轴径上能移动但不能转动，行星轮装在扁方轴套上，其内孔与扁方轴套外圆为动配合；行星轮既能在扁方轴套外圆上转动又能在扁方轴轴径上移动，这种转动和移动形成了行星轮浮动均载。本发明减速器，由于实现均载，提高了齿面承载强度，延长了齿轮寿命，确保了传动运转的平稳性，可靠性，明显降低了减速器噪声。

Description

行星轮浮动均载机构及减速器
技术领域：
本发明涉及机械传动中的渐开线行星齿轮传动，特别是行星轮浮动均载机构及其减速器。
背景技术：
渐开线行星齿轮传动装置中，通常采用数个行星轮同时传递载荷、使功率分流并合理地采用了内啮合，因而具有一系列的优点：如结构紧凑、体积小、重量轻、传动比范围大，传动效率高、运转平稳、噪音小、可进行运动的合成与分解等等，因而广泛应用于多种机械上，作为减速、增速和变速传动装置。在传动过程中，各啮合点均载是非常重要的，在保证各零件有较高制造精度的同时，在设计上采用能够补偿制造误差、使各行星轮均衡分担载荷的机构十分必要，这是实现均载既简单又有效的途径，这种机构叫做均载机构。有均载机构，可以显著提高运转平稳性，可靠性，并可以适当降低齿轮加工制造精度，显著降低传动噪声，延长使用寿命。均载的目的只有一个：让齿轮啮合传动过程中，沿齿宽方向达到最大程度的接触，以降低局部的接触强度，提高承载能力。传动均载方式在机械设计手册等书中均有介绍。例如：基本构件浮动均载，两行星齿轮杠杆连动均载，油膜弹性浮动均载等。
对于油膜弹性浮动均载是基于滑动轴承理论，在行星轮与心轴之间装设一中间环，该环与行星轮孔之间留有径向间隙并储有润滑油。当运转时，行星轮与中间环以同一方向、同一转速旋转，并承受方向相同的载荷，此时行星轮产生的浮动量为无中间环时浮动量的1.414倍。当行星轮间载荷分配不均衡时，径向力大时其油膜厚度相对减小，各行星轮对心轴产生不等量的位移从而实现均载。这种均载方式存在的不足之处是：
1、由于受到油膜厚度的限制，仅适用于传动的制造精度高、误差小的场合；如果误差大，就不能通过油膜的弹性变形来补偿误差。
2、因中间环与行星轮孔之间留有径向间隙，其运转时为线接触或点接触，受力状态不好，加剧磨损，因而噪音大、寿命短。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种行星轮浮动均载机构及减速器。将其均载机构应用在减速器中，以提高齿面承载强度，延长齿轮寿命，确保传动运转的平稳性、可靠性，降低减速器噪声。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：
本发明行星轮浮动均载机构，固定设置内齿圈，行星轮的轮齿与太阳轮的外齿和内齿圈的内齿相啮合，固定轴与行星轮架制成一体。其结构特点是在所述固定轴与行星轮之间采用浮动式联结，所述浮动式联结是设置在行星轮架上的固定轴为扁方轴，其上装有扁方轴套，扁方轴在扁方轴套的内孔中具有径向移动间隙，行星轮套装在扁方轴套上，并可在扁方轴套的外圆上转动。
本发明减速器，具有三级减速，一级减速由一级行星轮、一级轮架和一级太阳轮组成；二级减速由二级行星轮、二级轮架和二级太阳轮组成；三级减速由三级行星轮、三级轴和输出轴组成；按一至三级顺序置于内齿圈内，输入轴与一级行星轮相啮合，一级太阳轮与二级行星轮相啮合，二级太阳轮与三级行星轮相啮合，一级行星轮、二级行星轮和三级行星轮均与内齿圈相啮合；
本发明减速器的结构特点是：在一级轮架上设有扁方轴，并装有扁方轴套，扁方轴在扁方轴套的内孔中具有径向移动间隙，一级行星轮套装在扁方轴套上，并可在扁方轴套的外圆上转动，在二级轮架上设有二级扁方轴，并装有二级扁方轴套，二级扁方轴在二级扁方轴套内孔中具有径向移动间隙，二级行星轮套装在二级扁方轴套上，并可在二级扁方轴套的外圆上转动。
本发明结构中扁方轴可以在扁方轴套的内孔中有径向移动，从而使得行星轮既能在扁方轴套的外圆上转动又能在扁方轴轴径上移动；这种转动和移动形成了行星轮浮动均载。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
1、均载效果好。对于由多个行星轮同时传递载荷，由于扁方轴套能在扁方轴上移动，每个行星轮转动时相应浮动，实现均载，可使齿轮沿齿宽方向最大程度的接触啮合，提高了齿面承载强度，延长了齿轮寿命。
2、扁方轴套能在扁方轴轴径上移动，但无相对转动，故不存在磨损；行星轮孔与扁方轴套外园高精度配合，确保了运转的平稳性，可靠性。
3、与无扁方轴套的结构相比，可适当降低零件的制造加工精度；因每个行星轮转动时相应浮动消除了运转中的卡阻，从而明显降低了减速器噪声。
图面说明：
图1为本发明扁方轴与扁方轴套配合结构示意图。
图2为本发明减速器结构示意图。
图中标号：1一级行星轮、2扁方轴套、3扁方轴、4一级太阳轮、5二级行星轮、6二级扁方轴套、7二级扁方轴、8二级太阳轮、9三级行星轮、10三级轴、11内齿圈、12输出轴、13输入轴、14一级轮架、15二级轮架。
具体实施方式：
参见图1和图2，本实施例是一种管状电机减速器。
参见图1和图2，本实施例是一种电动遮阳帘用管状电机减速器。
具体实施中，该管状电机减速器是渐开线行星齿轮减速器，它是由三级减速构成的，一级减速由一级行星轮(1)、一级轮架(14)和一级太阳轮(4)组成；二级减速由二级行星轮(5)、二级轮架(15)和二级太阳轮(8)组成；三级减速由三级行星轮(9)、三级轴(10)和输出轴(12)组成；按一至三级顺序置于内齿圈(11)内，输入轴(13)与一级行星轮(1)相啮合，一级太阳轮(4)与二级行星轮(5)相啮合，二级太阳轮(8)与三级行星轮(9)相啮合，一级行星轮(1)、二级行星轮(5)和三级行星轮(9)均与内齿圈(11)相啮合；输入轴(13)旋转带动各级行星轮、太阳轮转动，从而实现减速运动，其特征在于：在一级轮架(14)上设有扁方轴(3)，装有扁方轴套(2)，扁方轴套(2)内孔与扁方轴(3)为动配合但不能转动，一级行星轮(1)装在扁方轴套(2)上，一级行星轮(1)内孔与扁方轴套(2)外圆为动配合，一级行星轮(1)既能在扁方轴套(2)外圆上转动又能在扁方轴(3)轴径上移动；在二级轮架(15)上设有二级扁方轴(7)，装有二级扁方轴套(6)，二级扁方轴套(6)内孔与二级扁方轴(7)为动配合但不能转动，二级行星轮(5)装在二级扁方轴套(6)上，二级行星轮(5)内孔与二级扁方轴套(6)外圆为动配合，既能在二级扁方轴套(6)外圆上转动又能在二级扁方轴(7)轴径上移动；这种转动和移动形成了行星轮浮动均载。
将扁方轴(3)和二级扁方轴(7)的扁方数设计为2，则另两个面为圆弧面，将扁方设计为正方时，则扁方数为4，本实施例中的扁方数设计为4。
本实施例的管状电机减速器噪声值可达到31db以下，连续正反转启动寿命可以达到13万次。本发明显著地改进了已有管状电机减速器存在的噪音、承载能力、寿命等问题。

Claims (2)

1.一种行星轮浮动均载机构，固定设置内齿圈，行星轮的轮齿与太阳轮的外齿和内齿圈的内齿相啮合，固定轴与行星轮架制成一体，其特征是在所述固定轴与行星轮之间采用浮动式联结，所述浮动式联结是设置在行星轮架上的固定轴为扁方轴，其上装有扁方轴套，扁方轴在扁方轴套的内孔中具有径向移动间隙，行星轮套装在扁方轴套上，并可在扁方轴套的外圆上转动。
2.一种减速器，具有三级减速，一级减速由一级行星轮(1)、一级轮架(14)和一级太阳轮(4)组成；二级减速由二级行星轮(5)、二级轮架(15)和二级太阳轮(8)组成；三级减速由三级行星轮(9)、三级轴(10)和输出轴(12)组成；按一至三级顺序置于内齿圈(11)内，输入轴(13)与一级行星轮(1)相啮合，一级太阳轮(4)与二级行星轮(5)相啮合，二级太阳轮(8)与三级行星轮(9)相啮合，一级行星轮(1)、二级行星轮(5)和三级行星轮(9)均与内齿圈(11)相啮合；
其特征在于：在一级轮架(14)上设有扁方轴(3)，并装有扁方轴套(2)，扁方轴(3)在扁方轴套(2)的内孔中具有径向移动间隙，一级行星轮(1)套装在扁方轴套(2)上，并可在扁方轴套(2)的外圆上转动，在二级轮架(15)上设有二级扁方轴(7)，并装有二级扁方轴套(6)，二级扁方轴(7)在二级扁方轴套(6)内孔中具有径向移动间隙，二级行星轮(5)套装在二级扁方轴套(6)上，并可在二级扁方轴套(6)的外圆上转动。
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