CN104179890A - 一种行星机构及其连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行星机构，包括齿圈(1)和壳体(2)，所述齿圈(1)设有外齿(10)，所述壳体(2)容纳齿圈(1)的部分为光孔，所述齿圈(1)在压力作用下通过外齿(10)对所述光孔内壁进行剪切后嵌入所述壳体(2)内部。该行星机构的齿圈通过外齿切入的方式与壳体连接，其连接简单、高效，可有效解决现有连接方式制造成本高、加工困难等问题。本发明还公开了一种行星机构连接方法。

Description

一种行星机构及其连接方法

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是工程机械所使用的减速机等设备的行星机构。本发明还涉及所述行星机构的连接方法。

背景技术

目前，市场上的行星式减速机等设备，其行星机构绝大多数都采用“太阳轮输入、行星架输出、齿圈锁定”的传动形式。

为保证齿圈与壳体连接的可靠性，现有的连接方案主要有以下几种：

第一种，齿圈与壳体采用一体化设计。这种方式为满足齿圈强度，在材料选择上需优先考虑齿圈材料在强度及热处理方面的要求，而在非特定情况下，大多数壳体材料要求的综合性能较齿圈材料要低得多，若选择一体化设计，必定会造成壳体选材上的浪费，提高制造成本。

第二种，过盈配合，并在圆周方向采用三个及以上平键定位。这种连接方式为满足装配需要及保证连接可靠性，对齿圈键槽与壳体键槽的匹配精度要求十分严格，加工难度较大，特别是壳体部分键槽的加工，需选用特殊机床或刀具，投入较高。

第三种，采用花键式连接。这种连接方式齿圈与壳体都要进行制齿加工，对于大多数行星减速器来说，齿圈直径都比较大，需加工的花键齿数非常多，特别是在壳体上制齿，只能采用插齿加工，加工周期长、费用较高，且为保证齿部配合紧凑，齿圈与壳体需配对加工、装配，通用性差，工艺复杂。

因此，如何使行星机构的齿圈与壳体连接更加简单、高效，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种行星机构。该行星机构的齿圈通过外齿切入的方式与壳体连接，其连接简单、高效，可有效解决现有连接方式制造成本高、加工困难等问题。

本发明的第二目的是提供一种行星机构的连接方法。

为实现上述第一目的，本发明提供一种行星机构，包括齿圈和壳体，所述齿圈设有外齿，所述壳体容纳齿圈的部分为光孔，所述齿圈在压力作用下通过外齿对所述光孔内壁进行剪切后嵌入所述壳体内部。

优选地，所述外齿的齿顶直径大于所述光孔的直径，且所述外齿的表面硬度高于所述壳体的基体硬度。

优选地，所述齿圈进入光孔内的一端为直径小于所述外齿齿顶直径并进行倒角处理的导向端。

优选地，所述外齿的齿顶形成轴向的切削刃。

优选地，所述切削刃为单级切削刃，其前端处设有环形积削槽。

优选地，所述切削刃分为多级切削刃，各级所述切削刃的前端处均设有环形积削槽。

优选地，所述多级切削刃中，前一级切削刃的直径小于后一级切削刃的直径。

优选地，各级所述切削刃的切削量相当。

优选地，所述积削槽在横截面上呈“U”形。

为实现上述第二目的，本发明提供一种行星机构连接方法，用于连接行星机构的齿圈与壳体，包括：

在所述齿圈上设外齿；

在所述壳体上设容纳齿圈的光孔；

连接时，施加压力使所述齿圈通过外齿对所述光孔内壁进行剪切后嵌入所述壳体内部。

本发明的齿圈通过外齿切入的方式与壳体连接，在结构上，齿圈外圈均匀布满小齿，而与之配合的壳体部分则为光孔设计；在尺寸上，齿圈外齿大径略大于壳体光孔直径；在硬度上，齿圈外齿部分表面硬度远高于壳体基体硬度；装配时，可采用压力机压装，在压力的作用下，齿圈外齿对壳体进行剪切，直至齿圈完全嵌入壳体内部，连接简单、高效，可有效解决现有连接方式制造成本高、加工困难等问题。

附图说明

图1为本发明所提供行星机构的局部剖视图；

图2为图1中所示齿圈的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为图3中I部位的局部放大图；

图5为图1中所示壳体的结构示意图。

图中：

1.齿圈   2.壳体   10.外齿   11.导向端   12.一级积削槽   13.一级切削刃   14.二级积削槽   15.二级切削刃

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图5，在一种具体实施例中，本发明提供的行星机构包括齿圈1及壳体2，为简单起见，图中省略了行星机构的其他组成部件，具体可参考现有技术。

在结构上，齿圈1的外圈均匀布满外齿10，而与之相配合的壳体2部分则为光孔；在尺寸上，齿圈1的外齿大径(即齿顶直径)略大于壳体2的光孔直径；在硬度上，齿圈1的外齿表面硬度应远高于壳体2的基体硬度，可通过热处理等方式获得较高的硬度；装配时，两者采用压力机进行压装，压装过程中，齿圈1的外齿在压力的作用下，对壳体2的光孔内壁进行剪切，直至整体嵌入壳体2之中。

为保证齿圈1与壳体2的对中性，以及满足切削、排屑的需要，对齿圈1外圈部分结构进行了针对性的设计。按照功用不同，可分为以下几部分：导向端11、一级积削槽12、一级切削刃13、二级积削槽14、二级切削刃15，下面逐一对其进行说明。

齿圈1进入光孔内的一端为直径小于外齿齿顶直径并进行倒角处理的导向端11，外齿10为密集的小齿，其齿顶形成轴向的切削刃，切削刃又分为一级切削刃13和二级切削刃15，一级切削刃13的前端处设有一级积削槽12，二级切削刃15的前端设有二级积削槽14，一级积削槽12和二级积削槽14在横截面上呈“U”形，用于容纳切削下来的屑料，除了“U”形，还可以是其他形状，当齿圈1完全进入壳体2之后，一级积削槽12和二级积削槽14的开口均被壳体2封闭，从而将屑料封存在积削槽内，不会对行星机构的正常使用有任何影响。

根据齿圈宽度及直径不同，可适当增减积削槽及切削刃数量。例如，切削刃为单级切削刃、三级切削刃或四级切削刃等等。

在压装时，首先将齿圈1的导向端11插入壳体2的光孔内定心，压装开始后，首先，一级切削刃13开始作用，对壳体2进行剪切，切削下的铁屑堆积在一级积削槽12内，随后二级切削刃15开始剪切，同样，切削下的铁屑堆积在二级积削槽14内，直至齿圈1压装到位。

尺寸上，一级切削刃13的大径略小于二级切削刃15，使一、二级切削刃作用时切削量相当，加大切削深度的同时，又保证了整个压装过程切削力保持基本恒定。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

首先，齿圈1与壳体2为分体式设计，两者可独立选材，从而避免了材料浪费。

其次，在制造过程中，壳体2无需制齿加工，有利于缩短制造周期及降低加工成本；齿圈1、壳体2无齿配合要求，因此对齿圈1外齿加工精度要求很低，加工难度小。

再者，在压装过程中，齿圈1外齿与壳体2无齿配合关系，角度自由定位而无需找正，操作简单，效率高。

上述内容仅是本发明的一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，省略导向端，直接进行压装，或者外齿形成的切削刃的宽度从下至上逐渐变宽等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

除了上述行星机构，本发明还提供一种行星机构连接方法，用于连接行星机构的齿圈与壳体，包括以下步骤：

S101：在齿圈上设外齿。

S102：在壳体上设容纳齿圈的光孔。

S103：连接时，施加压力使齿圈通过外齿对光孔内壁进行剪切后嵌入壳体内部。

上述各步骤的具体实现方式可参考对行星机构的描述，这里不再重复。

以上对本发明所提供的行星机构及其连接方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种行星机构，包括齿圈(1)和壳体(2)，其特征在于，所述齿圈(1)设有外齿(10)，所述壳体(2)容纳齿圈(1)的部分为光孔，所述齿圈(1)在压力作用下通过外齿(10)对所述光孔内壁进行剪切后嵌入所述壳体(2)内部。

2.根据权利要求1所述的行星机构，其特征在于，所述外齿(10)的齿顶直径大于所述光孔的直径，且所述外齿(10)的表面硬度高于所述壳体(2)的基体硬度。

3.根据权利要求1所述的行星机构，其特征在于，所述齿圈(1)进入光孔内的一端为直径小于所述外齿齿顶直径并进行倒角处理的导向端(11)。

4.根据权利要求1所述的行星机构，其特征在于，所述外齿(10)的齿顶形成轴向的切削刃。

5.根据权利要求4所述的行星机构，其特征在于，所述切削刃为单级切削刃，其前端处设有环形积削槽。

6.根据权利要求4所述的行星机构，其特征在于，所述切削刃分为多级切削刃，各级所述切削刃的前端处均设有环形积削槽。

7.根据权利要求6所述的行星机构，其特征在于，所述多级切削刃中，前一级切削刃的直径小于后一级切削刃的直径。

8.根据权利要求7所述的行星机构，其特征在于，各级所述切削刃的切削量相当。

9.根据权利要求5至8任一项所述的行星机构，其特征在于，所述积削槽在横截面上呈“U”形。

10.一种行星机构连接方法，用于连接行星机构的齿圈(1)与壳体(2)，包括：

在所述齿圈(1)上设外齿(10)；

在所述壳体(2)上设容纳齿圈(1)的光孔；

连接时，施加压力使所述齿圈(1)通过外齿(10)对所述光孔内壁进行剪切后嵌入所述壳体(2)内部。