CN102927255A - 一种行星齿轮传动装置及其装配方法 - Google Patents

一种行星齿轮传动装置及其装配方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于行星齿轮传动技术领域，涉及一种微小背隙、低空载力矩、大刚度的精密的行星齿轮传动装置及其装配方法，其广泛应用于各种伺服驱动系统的执行机构。本发明的行星齿轮传动装置采用不随行星轮自转的偏心行星轮轴结构，转动各偏心行星轮轴使各行星轮靠近内齿圈，就能减小两者齿隙。该行星齿轮传动装置装配方法主要是一致地转动各偏心行星轮轴使各行星轮靠近内齿圈，内齿圈与行星轮齿侧间隙调调整好后，用专用工装测量并计算出合适的太阳轮齿厚，然后配磨出合适的太阳轮。以上措施可使整个行星排齿轮在无卡滞无豫紧的情况下获得最小侧隙、低空载力矩和大刚度。

Description

一种行星齿轮传动装置及其装配方法
技术领域
本发明属于行星齿轮传动技术领域，涉及一种微小背隙、低空载力矩、大刚度的精密的行星齿轮传动装置，其广泛应用于各种伺服驱动系统的执行机构。
背景技术
目前，公知的伺服系统精密行星传动装置采用高精度的、模数＜1的微小齿干涉豫紧选装配来降低传动间隙，在获得了微小背隙的同时，空载摩擦力矩很大，刚度低，每个齿轮均须选配，生产效率低，高精度齿轮和结构件成本高。空载摩擦力矩大会造成武器稳瞄系统的低速爬行，微小齿会造成抗瞬间冲击的能力差，刚度低会使伺服驱动系统性能下降。
现有的行星传动装置无法满足特殊应用场合需要的背隙小、空载力矩低、刚度大的3个互相矛盾的指标。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种行星齿轮传动装置及其装配方法，行星齿轮传动装置及其装配方法采用一套特殊间隙调整机构，能够在齿轮箱加工精度不高的情况下，获得非常小的传动背隙，适应了我国目前的机械加工水平，有效降低了成本；还能够不需要采用模数＜1的微小齿干涉豫紧选配来降低传动间隙，获得了很低的空载摩擦力矩和很大的刚度，同时获得了优良的抗瞬间冲击的能力，有效避免了伺服驱动系统的低速爬行，提高了稳定性能，延长了使用寿命。
本发明的技术方案是，一种行星齿轮传动装置，该装置包括：行星架，圆锥滚柱轴承，内齿圈及壳体，行星轮，滚针轴承，行星轮轴，太阳轮，扇形键；行星架通过圆锥滚柱轴承支承于内齿圈及壳体内，行星轮轴装于行星架的孔内，行星轮的中心孔通过滚针轴承套于行星轮轴上；太阳轮位于中心，与若干行星轮啮合，行星轮与内齿圈及壳体啮合；行星轮轴分为三段，分别为中间段的轴d3，靠近左端面的左端轴d2，靠近右端面的右端轴d1，左端轴d2和右端轴d1同轴，中间段的轴d3与两端的轴存在偏心量，左端轴的直径小于右端轴的直径，中间段的轴的直径小于右端轴d1的直径，大于左端轴d2的直径，扇形键压入行星轮轴右端面边缘的半圆弧键槽内。
优选地，具有至少三个行星轮，至少三个行星轮轴，各个行星轮轴外端面刻有沿圆周均布的刻线，两个刻线之间对应一个旋转角度，各个行星轮轴9刻线的零点位置对应相同。
优选地，行星轮轴右端面有椭圆槽，行星轮轴右端面的椭圆槽左端有中心螺纹孔，行星轮轴中心有通孔。
优选地，该装置还包括锁紧螺母，油封，减磨垫；锁紧螺母装于行星架左端，轴向固定圆锥滚柱轴承；油封装于内齿圈及壳体的左端，与旋转的行星架配合，防止润滑油泄漏；减磨垫装在行星轮的侧面与行星架之间。
上述的一种行星齿轮传动装置的装配方法，该装配方法包括如下步骤：转动各个行星轮轴，使各行星轮轴的偏心量向内齿圈的齿靠近，由于行星轮装于行星轮轴的偏心段d3上，偏心量带动行星轮一起靠近内齿圈的齿；转动各个行星轮轴时，使各个行星轮轴外端面的刻线的零点位置相对于该行星轮轴所在的行星轮与太阳轮的中心连线的旋转角度相同；然后，扇形键压入行星轮轴外端面边缘的半圆弧键槽内，防止行星轮轴转动。该装配方法的后续步骤包括：在行星架与行星轮轴外端面边缘交界处铳铆，防止行星轮轴和扇形键轴向移动。该装配方法的后续步骤包括：测量出所需的太阳轮大小，配磨太阳轮。
本发明的有益效果是：本发明的行星齿轮传动装置采用不随行星轮自转的偏心行星轮轴结构，转动各偏心行星轮轴使各行星轮靠近内齿圈，就能减小两者齿隙。该行星齿轮传动装置装配方法主要是一致地转动各偏心行星轮轴使各行星轮靠近内齿圈，内齿圈与行星轮齿侧间隙调调整好后，用专用工装测量并计算出合适的太阳轮齿厚，然后配磨出合适的太阳轮。以上措施可使整个行星排齿轮在无卡滞无豫紧的在不增加机械加工工艺难度的情况下，使行星排达到微背隙、低空载力矩、大刚度、抗冲击载荷的要求。
附图说明
图1本发明的一种行星齿轮传动装置的结构示意图
图2本发明的一种行星齿轮传动装置的A-A剖视图
图3本发明的一种行星齿轮传动装置的行星轮轴的剖视图。
图中：1行星架，2锁紧螺母，3油封，4圆锥滚柱轴承，5内齿圈及壳体，6行星轮，7滚针轴承，8减磨垫，9行星轮轴，10太阳轮，11扇形键。
具体实施方式
结合本发明的图1、2、3，对本发明的技术方案进行详细的描述。
本发明一种行星齿轮传动装置包括：行星架1，锁紧螺母2，油封3，圆锥滚柱轴承4，内齿圈及壳体5，行星轮6，滚针轴承7，减磨垫8，行星轮轴9，太阳轮10，扇形键11；行星架1通过圆锥滚柱轴承4支承于内齿圈及壳体5内，行星轮轴9装于行星架1的孔内，行星轮6的中心孔通过滚针轴承7套于行星轮轴9上；太阳轮10位于中心，与若干行星轮6啮合，行星轮6与内齿圈及壳体5啮合；锁紧螺母2装于行星架1左端，轴向固定圆锥滚柱轴承4。油封3装于内齿圈及壳体5的左端，与旋转的行星架1配合，防止润滑油泄漏；减磨垫8装在行星轮6的侧面与行星架1之间，如图2所示。
行星轮轴9分为三段，分别为中间段的轴d3，靠近左端面的左端轴d2，靠近右端面的右端轴d1，左端轴d2和右端轴d1同轴，中间段的轴d3与两端的轴存在偏心量δ，左端轴的直径Φd2小于右端轴的直径Φd1，中间段的轴的直径Φd3小于右端轴d1的直径Φd1，大于左端轴d2的直径Φd2(为的是在使用整体行星架1的情况下，方便从右面装入)；相应的行星架1的装行星轮轴9的左、右两个孔分别与行星轮轴9的两端的轴的直径相同，能够将行星轮轴9装入相应的行星架1的孔中，轮滚针轴承7安装在行星轮轴9的中间段轴，如图3所示。扇形键11压入行星轮轴9右端面(外端面)边缘的半圆弧键槽内。
行星轮轴9外端面刻有沿圆周均布的刻线，两个刻线之间对应对应一个旋转角度，用来指示行星轮轴9的旋转角度。
传动装置具有若干行星轮轴，若干行星轮轴都如上述所述具有三段的轴，其直径间的关系如上所述，且中间段轴偏心，且各个行星轮轴9外端面都均布刻线，各个行星轮轴刻线的零点位置对应相同，即零点位置相对于其所在的行星轮与太阳轮的中心连线的角度相同，以指示各个行星轮轴9旋转的角度相同。
优选地，行星轮轴9外端面(右端面)有椭圆槽，方便使行星轮轴9转动以调整偏心量。
优选地，行星轮轴9外端面(右端面)的椭圆槽左端有中心螺纹孔，方便拆卸时使用起拔器使行星轮轴9拔出。行星轮轴9中心有通孔，方便装配时排气。
本发明一种行星齿轮传动装置的装配方法，包含以下步骤：
1、(不管内齿圈和行星轮的齿厚偏差以及行星架的公差加工到了多少)装配时，转动各行星轮轴9，使各行星轮轴9的偏心量向内齿圈5的齿靠近，由于行星轮6装于行星轮轴9的偏心段d3上，偏心量便带动行星轮6一起靠近内齿圈5的齿，在无卡滞无豫紧的情况下获得所需的最小齿侧间隙。
装配时使各行星轮轴9外端面的刻线的零点位置相对于该行星轮轴所在的行星轮与太阳轮的中心连线的旋转角度相同，保证各行星轮的均布。
2、扇形键11压入行星轮轴9外端面边缘的半圆弧键槽内，防止行星轮轴9转动。
3、还可以，在行星架1与行星轮轴9外端面边缘交界处铳铆，防止行星轮轴和扇形键轴向移动。
4、还可以，使用专用工装测量出所需的太阳轮大小，使太阳轮10与行星轮6之间的齿隙足够小，然后配磨太阳轮10。内齿圈与行星轮齿侧间隙调整好后，用专用工装测量并计算出合适的太阳轮齿厚，然后配磨出合适的太阳轮，使整个行星排齿轮在无卡滞无豫紧的情况下获得最小侧隙。

Claims (7)

1.一种行星齿轮传动装置，该装置包括：行星架(1)，圆锥滚柱轴承(4)，内齿圈及壳体(5)，行星轮(6)，滚针轴承(7)，行星轮轴(9)，太阳轮(10)，扇形键(11)；行星架(1)通过圆锥滚柱轴承(4)支承于内齿圈及壳体(5)内，行星轮轴(9)装于行星架(1)的孔内，行星轮(6)的中心孔通过滚针轴承(7)套于行星轮轴(9)上；太阳轮(10)位于中心，与若干行星轮(6)啮合，行星轮(6)与内齿圈及壳体(5)啮合；其特征在于：行星轮轴(9)分为三段，分别为中间段的轴d3，靠近左端面的左端轴d2，靠近右端面的右端轴d1，左端轴d2和右端轴d1同轴，中间段的轴d3与两端的轴存在偏心量，左端轴的直径小于右端轴的直径，中间段的轴的直径小于右端轴d1的直径，大于左端轴d2的直径，扇形键(11)压入行星轮轴(9)右端面边缘的半圆弧键槽内。
2.根据权利要求1所述的一种行星齿轮传动装置，其特征在于，具有至少三个行星轮(6)，至少三个行星轮轴(9)，各个行星轮轴(9)外端面刻有沿圆周均布的刻线，两个刻线之间对应一个旋转角度，各个行星轮轴(9)刻线的零点位置对应相同。
3.根据权利要求2所述的一种行星齿轮传动装置，其特征在于，行星轮轴(9)右端面有椭圆槽，行星轮轴(9)右端面的椭圆槽左端有中心螺纹孔，行星轮轴(9)中心有通孔。
4.根据权利要求1至3之一所述的一种行星齿轮传动装置，其特征在于，该装置还包括锁紧螺母(2)，油封(3)，减磨垫(8)；锁紧螺母(2)装于行星架(1)左端，轴向固定圆锥滚柱轴承(4)；油封(3)装于内齿圈及壳体(5)的左端，与旋转的行星架(1)配合，防止润滑油泄漏；减磨垫(8)装在行星轮(6)的侧面与行星架(1)之间。
5.权利要求2所述的一种行星齿轮传动装置的装配方法，其特征在于，该装配方法包括如下步骤：转动各个行星轮轴(9)，使各行星轮轴(9)的偏心量向内齿圈(5)的齿靠近，由于行星轮(6)装于行星轮轴(9)的偏心段d3上，偏心量带动行星轮(6)一起靠近内齿圈(5)的齿；转动各个行星轮轴(9)时，使各个行星轮轴(9)外端面的刻线的零点位置相对于该行星轮轴所在的行星轮与太阳轮的中心连线的旋转角度相同；然后，扇形键(11)压入行星轮轴(9)外端面边缘的半圆弧键槽内，防止行星轮轴(9)转动。
6.权利要求5所述的一种行星齿轮传动装置的装配方法，其特征在于，该装配方法的后续步骤包括：在行星架(1)与行星轮轴(9)外端面边缘交界处铳铆，防止行星轮轴和扇形键轴向移动。
7.权利要求6所述的一种行星齿轮传动装置的装配方法，其特征在于，该装配方法的后续步骤包括：测量出所需的太阳轮大小，配磨太阳轮(10)。
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