CN101666367B - 无隙行星传动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无隙行星传动装置，偏心套外圆转动配合套有双联外齿轮，双联外齿轮中一外齿轮与固定针轮少齿差啮合，另一外齿轮与动力输出针轮少齿差啮合，固定针轮和动力输出针轮的针齿均包括可绕其自身轴线转动的滚轮结构，双联外齿轮的两个外齿轮轮齿的齿廓曲线分别由与其啮合的固定针轮和动力输出针轮的外圆表面包络而成；本发明的外齿轮与滚轮为纯滚动啮合结构，避免相互啮合的轮齿之间产生滑动摩擦；无隙行星轮的双联齿轮与固定针轮和动力输出针轮的轮齿均相互接触，具有零传动误差和零回差特性；传动装置的精度高、噪声低、传动效率高、使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及一种行星传动装置，特别涉及一种无隙行星传动装置。
背景技术
消除啮合侧隙、减少传动噪声和提高传动效率是齿轮传动较难解决的难题。少齿差行星减速器具有传动平稳、传动比较大的优点，但由于仍采用齿轮啮合副传动，因而同样存在消除侧隙的问题，特别是对于精密传动装置，侧隙的消除尤为重要。
为解决精密传动系统侧隙消除问题，出现了一种双圆盘锥形摆线轮行星传动装置，锥形摆线行星轮位于主体内并装在偏心轴中部的轴承上，与锥角相同的锥形内齿轮组成锥形摆线轮行星啮合副，与输出构件组成消隙输出机构。该装置从理论上分析，可以实现无侧隙啮合传动，但由于相互啮合的轮齿之间不可避免的产生相对滑动，因此在实际运行中侧隙会增大摩擦，降低工作效率，因而无法实现侧隙的完全消除，从而导致机械设备存在比较大的振动、噪声、无功能耗和降低传动效率等问题，使机构的传动精度和可靠性差；滑动的存在还会使轮齿磨损严重，缩短机构的使用寿命，提高使用和维修成本。
因此，需要对现有的摆线轮行星传动装置进行改进，避免相互啮合的轮齿之间产生滑动摩擦，实现传动无侧隙，提高传动精度，并避免运行时出现卡涩现象，减轻运转部件之间的磨损，降低机构运行噪声，提高传动效率和延长机构的使用寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的提供一种无隙行星传动装置，避免相互啮合的轮齿之间产生滑动摩擦，实现传动无侧隙，提高传动精度，避免运行时出现卡涩现象，减轻运转部件之间的磨损，降低机构运行噪声，提高传动效率和延长机构的使用寿命。
本发明的无隙行星传动装置，包括壳体、动力输入轴和动力输出轴，所述动力输入轴上在圆周方向固定设置偏心套，所述偏心套外圆套有与其转动配合双联外齿轮，壳体上与动力输入轴同心设置固定针轮，动力输出轴在圆周方向上同心设置有动力输出针轮，且动力输出针轮与动力输出轴传动配合，双联外齿轮中一外齿轮与固定针轮少齿差啮合，另一外齿轮与动力输出针轮少齿差啮合，固定针轮的针齿和动力输出针轮的针齿均包括滚轮结构和滚轮轴，滚轮结构套在滚轮轴上并与其转动配合，固定针轮针齿的滚轮轴设置在壳体上，动力输出针轮针齿的滚轮轴设置在动力输出轴上，滚轮结构的外圆表面为齿面；双联外齿轮的两个外齿轮轮齿的齿廓曲线分别由与其啮合的滚轮结构的外圆表面包络而成。
进一步，所述固定针轮和动力输出针轮均为滚轮倾斜设置构成的锥形齿轮，与其对应的双联外齿轮的两个外齿轮为锥形齿轮，所述固定针轮和动力输出针轮锥形由大到小的方向相反；
进一步，所述固定针轮和动力输出针轮的锥度相同；
进一步，所述动力输入轴与偏心套一体制成形成偏心轴结构；
进一步，所述滚轮结构与滚轮轴通过滚动轴承转动配合；
进一步，所述动力输出轴外圆与壳体之间通过滚动轴承I转动配合；双联外齿轮通过滚动轴承II套在偏心套外圆并与其转动配合；动力输出轴通过滚动轴承III套在动力输入轴外圆与其转动配合；
进一步，所述壳体与滚动轴承I对应的端部内圆设置外卡圈槽，所述外卡 圈槽内位于滚动轴承I的轴承外圈外侧嵌有外弹性卡圈，所述外弹性卡圈外侧端面与外卡圈槽外侧槽沿之间的贴合面为与外卡圈槽槽底的夹角为钝角的径向斜面；所述动力输出轴外侧端部外圆设置内卡圈槽，所述内卡圈槽内位于滚动轴承I的轴承内圈外侧嵌有内弹性卡圈，所述内弹性卡圈外侧端面与内卡圈槽外侧槽沿之间的贴合面为与内卡圈槽槽底的夹角为钝角的径向斜面。
本发明的有益效果：本发明的无隙行星传动装置，行星轮采用双联齿轮结构，针轮采用滚动结构，外齿轮与滚轮为纯滚动啮合结构，避免相互啮合的轮齿之间产生滑动摩擦，安装使用时可消除针轮与行星轮之间的侧隙，随着使用周期的延长侧隙可以自动补偿，无隙行星轮的双联齿轮与固定针轮和动力输出针轮的针齿的轮齿均相互接触，具有零传动误差和零回差特性，传动装置的精度高、噪声低、传动效率高、使用寿命长；由于是纯滚动啮合，避免运行时出现卡涩现象，减轻运转部件之间的磨损；本发明的无隙行星轮可采用齿轮加工刀具或磨轮进行加工，针轮可选用成品滚轮和滚轮轴，降低了加工和制造难度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
附图为本发明的结构示意图。
具体实施方式
附图为本发明的结构示意图，如图所示：本实施例的无隙行星传动装置，包括壳体10、动力输入轴1和动力输出轴8，所述动力输入轴1上在圆周方向固定设置偏心套2，所述偏心套2外圆转动配合套有双联外齿轮4，壳体10上与动力输入轴1同心设置固定针轮5，动力输出轴8上在圆周方向传动配合并与动力输入轴同心设置动力输出针轮7，双联外齿轮4中一外齿轮42与固定针轮5少齿差啮合，另一外齿轮41与动力输出针轮7少齿差啮合，本实施例中外齿轮42的齿顶圆直径大于外齿轮41的齿顶圆直径；所述固定针轮5和动力输出针轮7的针齿均包括可绕其自身轴线转动的滚轮结构，滚轮结构的外圆表面 为齿面；所述固定针轮5和动力输出针轮7均为滚轮倾斜设置构成的锥形齿轮，与其对应外齿轮42和外齿轮41为锥形齿轮，所述固定针轮5和动力输出针轮7锥形由大到小的方向相反；
采用锥形齿轮的啮合结构，并且固定针轮5和动力输出针轮7锥形由大到小的方向相反；双联锥形外齿轮4的外齿轮42和外齿轮41与固定针轮5和动力输出针轮7啮合后轴向分力使两啮合副相互啮合的轮齿均相互接触，满足分度误差圆封闭原理，因此该传动装置零传动误差和零回差特性。
本实施例中，所述双联锥形外齿轮的两个外齿轮(图中为外齿轮42和外齿轮41)轮齿的齿廓曲线分别由与其啮合的固定针轮5和动力输出针轮7的齿廓曲线包络而成；有效消除侧隙。
本实施例中，所述固定针轮5和动力输出针轮7的锥度相同；简化制造工艺，使各自的轴向分力能够得到平衡，利于稳定传动。
本实施例中，所述动力输入轴1与偏心套2一体制成；制造简单容易，使传动机构结构紧凑，安装拆卸简单。
本实施例中，所述固定针轮5和动力输出针轮7的针齿还包括滚轮轴(图中分别为滚轮轴5a和滚轮轴7a)，所述滚轮结构转动配合套在滚轮轴上，固定针轮针齿的滚轮轴5a设置在壳体10上，动力输出针轮针齿的滚轮轴7a设置在动力输出轴8上；结构简单紧凑，安装拆卸容易。
所述固定针轮5和动力输出针轮7得滚轮结构与各自的滚轮轴(滚轮轴5a和滚轮轴7a)均通过滚动轴承转动配合；减小滚轮结构与滚轮轴之间的摩擦，降低噪声和传动阻力，并延长针轮的使用寿命。
本实施例中，所述动力输出轴8外圆与壳体10之间通过滚动轴承I6转动配合；双联锥形外齿轮4通过滚动轴承II3套在偏心套2外圆并与其转动配合；动力输出轴8通过滚动轴承III9套在动力输入轴外圆与其转动配合；简化装配结构，降低传动消耗，提高传动效率。
本实施例中，所述壳体10与滚动轴承I6对应的端部内圆设置外卡圈槽101，所述外卡圈槽101内位于滚动轴承I6的轴承外圈外侧嵌有外弹性卡圈12，所 述外弹性卡圈12外侧端面与外卡圈槽101外侧槽沿之间的贴合面为与外卡圈槽101槽底的夹角为钝角的径向斜面；所述动力输出轴8外侧端部外圆设置内卡圈槽81，所述内卡圈槽81内位于滚动轴承I6的轴承内圈外侧嵌有内弹性卡圈11，所述内弹性卡圈11外侧端面与内卡圈槽81外侧槽沿之间的贴合面为与内卡圈槽81槽底的夹角为钝角的径向斜面；内弹性卡圈11和外弹性卡圈12通过自身弹性径向膨胀，通过径向斜面可自动消除滚动轴承I6的轴向间隙，进一步保证本发明的运行稳定性，利于降低传动噪声，延长轴承的使用寿命。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种无隙行星传动装置，包括壳体、动力输入轴和动力输出轴，所述动力输入轴上在圆周方向固定设置偏心套，所述偏心套外圆套有与其转动配合双联外齿轮，壳体上与动力输入轴同心设置固定针轮，动力输出轴在圆周方向上同心设置有动力输出针轮，且动力输出针轮与动力输出轴传动配合，双联外齿轮中一外齿轮与固定针轮少齿差啮合，另一外齿轮与动力输出针轮少齿差啮合，其特征在于：固定针轮的针齿和动力输出针轮的针齿均包括滚轮结构和滚轮轴，滚轮结构套在滚轮轴上并与其转动配合，固定针轮针齿的滚轮轴设置在壳体上，动力输出针轮针齿的滚轮轴设置在动力输出轴上，滚轮结构的外圆表面为齿面；双联外齿轮的两个外齿轮轮齿的齿廓曲线分别由与其啮合的滚轮结构的外圆表面包络而成。
2.根据权利要求1所述的无隙行星传动装置，其特征在于：所述固定针轮和动力输出针轮均为滚轮倾斜设置构成的锥形齿轮，与其对应的双联外齿轮的两个外齿轮为锥形齿轮，所述固定针轮和动力输出针轮锥形由大到小的方向相反。
3.根据权利要求2所述的无隙行星传动装置，其特征在于：所述固定针轮和动力输出针轮的锥度相同。
4.根据权利要求3所述的无隙行星传动装置，其特征在于：所述动力输入轴与偏心套一体制成形成偏心轴结构。
5.根据权利要求4所述的无隙行星传动装置，其特征在于：所述滚轮结构与滚轮轴通过滚动轴承转动配合。
6.根据权利要求5所述的无隙行星传动装置，其特征在于：所述动力输出轴外圆与壳体之间通过滚动轴承I转动配合；双联外齿轮通过滚动轴承II套在偏心套外圆并与其转动配合；动力输出轴通过滚动轴承III套在动力输入轴外圆与其转动配合。
7.根据权利要求6所述的无隙行星传动装置，其特征在于：所述壳体与滚动轴承I对应的端部内圆设置外卡圈槽，所述外卡圈槽内位于滚动轴承I的轴承外圈外侧嵌有外弹性卡圈，所述外弹性卡圈外侧端面与外卡圈槽外侧槽沿之间的贴合面为与外卡圈槽槽底的夹角为钝角的径向斜面；所述动力输出轴外侧端部外圆设置内卡圈槽，所述内卡圈槽内位于滚动轴承I的轴承内圈外侧嵌有内弹性卡圈，所述内弹性卡圈外侧端面与内卡圈槽外侧槽沿之间的贴合面为与内卡圈槽槽底的夹角为钝角的径向斜面。
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