CN101523080A - 多级式减速器 - Google Patents

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Abstract

一种多级式减速器，第一减速级构造成行星齿轮系(8)，其具有可驱动的第一太阳轮(22)以及多个在可转动支承的第一行星架(10)上可转动支承的第一行星轮(20)，这些第一行星轮(20)与第一太阳轮(22)和同样可转动支承的第一齿圈(16)保持同时齿啮合；第二减速级包括至少两个小齿轮(4、6)，它们在圆周的不同部位上与大齿轮(2)保持齿啮合，并且其中的第一小齿轮(4)与第一行星架(10)抗扭地连接，以及至少一个第二小齿轮(6)通过转动方向相反的齿轮副(12、14)与第一齿圈(16)传动连接。大齿轮(2)作为定子，也就是固定地构造，并且从动机构由结构组件构成，在该结构组件中还支承有小齿轮(4、6)，从而小齿轮在工作时以行星轮的方式围绕大齿轮的中心轴运行。

Description

多级式减速器
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的多级式减速器。
背景技术
由DE 2420232 A1公知了一种两级式减速器，在该两级式减速器中，第一减速级构造成行星齿轮系，并且在该两级式减速器中，第二减速级包括三个小齿轮，这三个小齿轮在圆周的不同部位上与大齿轮保持齿啮合，并且这三个小齿轮中的第一小齿轮与行星齿轮系的行星架抗扭地连接，以及另外两个小齿轮通过圆柱齿轮副与行星齿轮系的齿圈传动连接。
在结构相对紧凑的情况下，利用这种变速器已经能够高传动比地传递非常高的转矩。
发明内容
本发明的任务在于，进一步开发一种根据类属的减速器。
该任务通过权利要求1的特征来解决。根据本发明的其他构造方式和优点由从属权利要求表明。
因此提出一种多级式减速器，在该多级式减速器中，第一减速级构造成行星齿轮系，该行星齿轮系具有可驱动的第一太阳轮以及多个在可转动支承的第一行星架上可转动支承的第一行星轮，这些第一行星轮与第一太阳轮和同样可转动支承的第一齿圈保持同时齿啮合，在所述多级式减速器中，第二减速级包括至少两个小齿轮，这两个小齿轮在圆周的不同部位上与大齿轮保持齿啮合，并且所述小齿轮中的第一小齿轮与第一行星架抗扭地连接，以及至少一个第二小齿轮通过转动方向相反的齿轮副与第一齿圈传动连接。
根据本发明，大齿轮作为定子，也就是固定地构造，而从动机构由结构组件构成，在该结构组件中还支承有小齿轮，从而小齿轮在工作时以行星轮的方式围绕大齿轮的中心轴运行。功能元件如电动机和与其连接的传动部件因此在工作时绕大齿轮的中心轴运动。这些功能元件能够以有利的方式安装在其他方面未被利用的结构空间的部位上，从而总体上可以获得有利的结构空间比例。
在本发明一种有利的构造方式中，大齿轮具有中央通道，该中央通道可用于穿过供电线路和控制线路。
在本发明另一种有利的构造方式中，存在至少一个其他同类型的减速器，其中，至少两个减速器具有一个共同的大齿轮。这一点之所以可行，是因为第一减速级相对于大齿轮的中心轴线向外径向偏移布置在大齿轮圆周的一个部位上。因此，根据大齿轮的圆周尺寸，在相应的转矩需求情况下，在大齿轮的圆周上分布布置两个、三个或者多个第一减速级。在此，可为每个第一减速级分配本身的电动机，使得这样构成的驱动系统的总功率总体上也随着第一减速级的数量而相应地提高。该系统也可以这样描述，即多个“驱动单元”通过各自至少两个小齿轮支撑在共同的大齿轮上。每个这种“驱动单元”分别包括行星齿轮系、小齿轮和转动方向相反的齿轮副。
在具有大齿轮的许多应用装置、例如装甲车炮塔的转动驱动装置或起重机的转动驱动装置中，在使用多个结构相同并因此成本更低的“驱动单元”的情况下，所述驱动单元因而能够提供所需的驱动功率。附加的优点是基于冗余度而提高的工作可靠性。
对于作为机器人变速器的精确应用装置，这些精确应用装置取决于无间隙度和柔性的引线引导装置，小齿轮和大齿轮能够锥形地构造，其中，存在用于调整每个小齿轮相对于大齿轮的轴向位置的调整装置。
如果需要更高的总传动比，那么第一减速级可以前置有另一个构造成行星级的减速级，其中，第二行星架与第一太阳轮抗扭地连接，第二行星轮可转动支承在第二行星架上并与第二齿圈和可转动驱动的第二太阳轮始终保持齿啮合，该第二齿圈与第一齿圈抗扭地连接。
于是，这种前置级特别是在下述情况下可以成本低廉地制造，即第一和第二齿圈构造成唯一的齿圈构件，其中，第一和第二行星轮利用其齿部啮合在齿圈构件的不同轴向区域上，或者齿圈构件完全具有连续的齿部。
为了考虑特殊的安装比例，大齿轮和小齿轮也能够构造成具有不平行转轴的锥形齿轮。
特别有利的比例是，两个小齿轮具有相同的齿数，并且该转动方向相反的齿轮副以(u/(u+1))的比例减速到低速，其中，u相应于前置行星齿轮系中的齿圈齿数与太阳轮的齿数之比。
附图说明
下面借助附图举例对本发明进行详细说明。其中：
图1示出根据本发明的变速器的纵向剖面；
图2示出根据本发明的变速器的示意性俯视图；
图3示出根据本发明的变速器的示意性3D视图；以及
图4示出根据本发明的变速器的俯视图。
具体实施方式
图1示出多级式减速器1。第一减速级由行星齿轮系8构成，而第二减速级包括两个小齿轮4、6，这两个小齿轮4、6与大齿轮2在大齿轮圆周的不同部位上啮合。在此，第一小齿轮4与行星齿轮系8的行星架10抗扭地连接，并且第二小齿轮通过由圆柱齿轮12、14构成的圆柱齿轮副与行星齿轮系8的齿圈16传动连接。图1中的中心线之上和之下示出不同的剖面。
由图2和3彼此看出相互啮合的圆柱齿轮12、14的位置。
行星齿轮系8因此作为差速器工作，在该差速器中，行星架10和齿圈16通过圆柱齿轮副12、14、小齿轮4和大齿轮2相互传动联接。
在行星架10上，行星销轴18上可转动支承有行星轮20，所述行星轮20与齿圈16和太阳轮22保持同时齿啮合。
在所示根据本发明的变速器中，大齿轮作为定子，也就是固定的构造，而结构组件42能够绕大齿轮转动。因此，有利的是大齿轮在机器人上能够用于所谓的“轴1”，其中，大齿轮与基座连接。
由太阳轮22、行星轮20和齿圈16构成的行星齿轮系8前置有另一个构造成行星级的减速级。该减速级包括支承在行星架24上的行星轮26，该行星轮26与齿圈16和能够由未示出的电动机驱动的太阳轮28保持同时齿啮合。
在此，两个行星级的齿圈相互抗扭地连接。在所示实施方式中，齿圈与齿圈构件16一体化，该构件甚至具有连续的齿部。行星轮20和26因此在同一齿圈16的不同轴向区域上与该齿圈16啮合。
事实上，齿圈在工作期间不静止，同时还以有利的方式影响前置行星级的传动比。
无论是小齿轮4、6还是大齿轮均锥形地构造。布置在锁环32与小齿轮轴承34的轴承内环之间的调整盘30用作调整装置，该调整装置用于调整各个小齿轮相对于大齿轮的轴向位置。因此，能够调整或消除对变速器的总间隙影响最强的小齿轮与大齿轮之间的齿部间隙，从而达到机器人变速器所需的精度。对于小齿轮4、6，还分别在齿部平面的另一侧上布置第二轴承36，该第二轴承36轴向布置在小齿轮与圆柱齿轮12、14的齿部平面之间。
大齿轮具有中央通道40，该中央通道40能够在机器人变速器上用于穿过控制线路和供电线路。
大齿轮2与可相对于该大齿轮扭转的结构单元42之间以O形布置存在两个轴向调整的轴承44、46，在结构单元42中还支承有小齿轮。这种类型的轴承结构是精密的并能够支承高的轴向力和横向力。
相同的部位在其他附图中设置有相同的附图标记。
图4以俯视图示意性示出根据本发明的变速器。在该变速器中，两个相同类型的减速器将共用一个共同的大齿轮，从而不仅是两个，而且是四个小齿轮与大齿轮啮合。以这种方式使得可传递的转矩和可传递的功率倍增。在图4中所示的变速器中，大齿轮构造成定子。分布在圆周上的孔用于将变速器固定在基座上。
附图标记
1       减速器
2       大齿轮
4       小齿轮
6       小齿轮
8       行星齿轮系
10      行星架
12      圆柱齿轮
14      圆柱齿轮
16      齿圈
18      行星销轴
20      行星轮
22      太阳轮
24      行星架
26      行星轮
28      太阳轮
30      调整盘
32      锁环
34      轴承
36      轴承
40      中央通道
42      结构单元
44      轴承
46      轴承

Claims (9)

1.多级式减速器(1)，其中第一减速级构造成行星齿轮系，所述行星齿轮系具有可驱动的第一太阳轮(22)以及多个在可转动支承的第一行星架上可转动支承的第一行星轮(10)，所述第一行星轮与所述第一太阳轮(22)和同样可转动支承的第一齿圈(16)保持同时齿啮合；其中第二减速级包括至少两个小齿轮(4、6)，所述小齿轮(4、6)均在圆周的不同部位上与大齿轮(2)保持齿啮合，并且所述小齿轮(4、6)中的第一小齿轮(4)与所述第一行星架(10)抗扭地连接，以及至少一个第二小齿轮(6)通过转动方向反向的齿轮副(12、14)与所述第一齿圈(16)传动连接，其特征在于，所述大齿轮(2)被构造成定子，并且从动机构由结构组件构成，在所述结构组件中还支承有所述小齿轮(4、6)，从而所述小齿轮在工作时以行星轮的方式围绕所述大齿轮的中心轴运行。
2.根据权利要求1所述的减速器，其特征在于，所述大齿轮(2)具有中央通道(40)。
3.根据权利要求1或2所述的减速器，其特征在于，存在至少一个其他同类型的减速器，其中，所述至少两个减速器具有一个共同的大齿轮(2)。
4.根据前述权利要求之一所述的减速器，其特征在于，所述小齿轮(4、6)和所述大齿轮(2)锥形地构造；并且存在调整装置(30)，用于调整各小齿轮(4、6)相对于所述大齿轮(2)的轴向位置。
5.根据前述权利要求之一所述的减速器，其特征在于，所述第一减速级前置有另一个构造成行星级的减速级，其中，第二行星架(24)与所述第一太阳轮(22)抗扭地连接，第二行星轮(26)可转动地支承在所述第二行星架(24)上并与第二齿圈(16)和可转动驱动的第二太阳轮(28)始终保持齿啮合，所述第二齿圈(16)与所述第一齿圈(16)抗扭地连接。
6.根据前述权利要求之一所述的减速器，其特征在于，所述第一和所述第二齿圈构造成唯一的齿圈构件(16)，其中，所述第一和所述第二行星轮利用其齿部啮合在所述齿圈构件的不同轴向区域上。
7.根据权利要求6所述的减速器，其特征在于，所述齿圈构件(16)具有连续的齿部。
8.根据前述权利要求之一所述的减速器，其特征在于，所述大齿轮(3)和所述小齿轮构造成具有不平行转轴的锥形齿轮。
9.根据前述权利要求之一所述的减速器，其特征在于，从动级的两个小齿轮(4、6)具有相同的齿数；并且所述反向的圆柱齿轮副或锥形齿轮副(12、14)以(u/(u+1))的比例减速到低速，其中，u相应于所述前置的行星组中的齿圈齿数与太阳轮的齿数之比。
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