CN106286717A - 一种对称约束人字齿行星传动装置 - Google Patents

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王德伦
邱俊
董惠敏
马雅丽
钱峰
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    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H—GEARING
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Abstract

本发明属于齿轮传动领域，涉及一种对称约束人字齿行星传动装置。本发明由太阳轮、行星轮、内齿圈和行星架等结构组成，其中所有齿轮均为组合式人字齿轮。内齿圈、太阳轮、行星轮均为组合式人字齿轮，内齿圈、太阳轮、行星轮形成人字齿轮副，实现轴向对称约束；行星轮以太阳轮轴线为轴，采用轴对称方式布置，实现径向对称约束。从结构上实现太阳轮、行星架、行星轮无支撑全浮动。该发明体积小、承载强，传动平稳，简化了支撑，节省了空间，降低了成本，避免了轴承支撑产生的过约束带来的误差累积，提高了行星齿轮传动的精度。

Description

一种对称约束人字齿行星传动装置
技术领域
本发明属于齿轮传动领域，涉及一种行星齿轮装置，更具体地说，涉及一种对称约束人字齿行星传动装置。
背景技术
行星齿轮传动与普通齿轮传动相比较，最显著的特点是传递动力时可以功率分流，从而可以设计体积小、质量小、结构紧凑，因此多被用于航空发动机、起重装备、风电装备、矿产设备等。现绝大多数行星齿轮传动装置的齿轮采用直齿轮或斜齿轮。直齿轮传动重合度低，传动平稳性差，往往通过增大体积满足承载能力；斜齿轮传动产生很大的轴向力，对轴承要求较高，削弱了其承载优势；采用整体式人字齿(专利201310649094.0、专利201410085781.9、专利201510550894.6)存在加工、安装困难，增加了制造成本。另外对于精密齿轮传动系统(机器人关节、伺服系统等)，如何避免运动过约束造成的结构变形与误差累积，也是亟待解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，尤其是整体式人字齿轮加工、安装困难，避免运动构件过约束的技术难题，本发明提出了一种对称约束人字齿行星传动装置，其通过太阳轮、行星轮、行星架在径向、轴向上的对称约束，从结构上实现太阳轮、行星架、行星轮无支撑全浮动。
为了实现上述目的，本发明提出的技术方案如下：
一种对称约束人字齿行星传动装置，包括内齿圈、太阳轮、行星轮、行星架、行星轮轴承、行星轮轴；其中内齿圈包括左旋内齿圈、右旋内齿圈、圆锥销、内六角沉头螺钉；行星轮包括主行星轮、副行星轮、圆柱销A、止动圆螺母A；太阳轮包括主太阳轮、副太阳轮、圆柱销B、止动圆螺母B。
其中，内齿圈、太阳轮、行星轮均为组合式人字齿轮，内齿圈、太阳轮、行星轮形成人字齿轮副，实现轴向对称约束；行星轮以太阳轮轴线为轴，采用轴对称方式布置，实现径向对称约束。
所述的太阳轮采用旋向相反的带轴的主太阳轮与带孔的副太阳轮以轴孔配合的方式进行组合，并采用圆柱销B定位和止动圆螺母B锁紧的方式进行安装。行星轮采用旋向相反的带轴的主行星轮与带孔的副行星轮以轴孔配合的方式进行组合，并采用圆柱销A定位和止动圆螺母A锁紧的方式进行安装。
所述的内齿圈采用左旋内齿圈与右旋内齿圈以止口配合的方式进行组合，采用圆锥销定位，通过内六角沉头螺钉联接的方式进行安装。行星轮采用简支支撑，行星轮与行星轮轴采用过盈联接。
所述的太阳轮、行星架均采用无支撑全浮动；行星轮轴承为无挡边圆柱滚子轴承或单挡边圆柱滚子轴承，位于行星架内；或者行星轮轴承为无套圈滚针轴承，位于主行星轮内。
所述的行星轮个数为三个或三个以上的任意一种轴对称布置形式。
本发明的有益效果为：通过斜齿轮组合形成人字齿轮，将整体式人字齿轮的高难度加工降低为普通斜齿轮的低难度加工，并提出了人字齿组合安装的新形式，加工装配简单，降低了制造成本；太阳轮、行星轮、行星架在径向、轴向上的对称约束，从结构上实现太阳轮、行星架、行星轮无支撑全浮动，避免了运动构件的全约束，简化了支撑，节省了空间，提高了行星齿轮传动的精度。
附图说明
图1为本发明一种对称约束人字齿行星传动装置结构示意图。
图2为组合式太阳轮结构示意图。
图3为组合式行星轮结构示意图。
图中：1左旋内齿圈；2右旋内齿圈；3圆锥销；4副行星轮；5行星架；6行星轮轴承；7行星轮轴；8止动圆螺母A；9圆柱销A；10止动圆螺母B；11主太阳轮；12圆柱销B；13副太阳轮；14内六角沉头螺钉；15主行星轮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步描述，如图1所示，由组合式人字齿太阳轮、行星轮、内齿圈以及整体式行星架等组成的对称约束人字齿行星传动装置，整套装置内齿圈固定，太阳轮输入运动，行星架输出运动。
如图1所示，对称约束人字齿行星传动装置的太阳轮、行星架、行星轮无支承全浮动，行星轮因自转需要采用无挡边圆柱滚子轴承支撑。
如图1所示，组合式内齿圈由左旋内齿圈1与右旋内齿圈2组合而成，通过圆锥销定位，内六角沉头螺钉14联接。
如图2所示，组合式太阳轮由带轴的主太阳轮11与带孔的副太阳轮13组合而成，通过圆柱销B12定位，主太阳轮13轴端设计螺纹，通过止动圆螺母B10锁紧。
如图3所示，组合式行星轮由带轴的主行星轮15与带孔的副行星轮4组合而成，通过圆柱销A9定位，主行星轮15轴端设计螺纹，通过止动圆螺母A8锁紧。

Claims (5)

1.一种对称约束人字齿行星传动装置，其特征在于，包括内齿圈、太阳轮、行星轮、行星架(5)、行星轮轴承(6)、行星轮轴(7)；其中内齿圈包括左旋内齿圈(1)、右旋内齿圈(2)、圆锥销(3)、内六角沉头螺钉(14)；行星轮包括主行星轮(15)、副行星轮(4)、圆柱销A(9)、止动圆螺母A(8)；太阳轮包括主太阳轮(11)、副太阳轮(13)、圆柱销B(12)、止动圆螺母B(10)；内齿圈、太阳轮、行星轮均为组合式人字齿轮，内齿圈、太阳轮、行星轮形成人字齿轮副，实现轴向对称约束；行星轮以太阳轮轴线为轴，采用轴对称方式布置，实现径向对称约束；其中太阳轮采用旋向相反的带轴的主太阳轮(11)与带孔的副太阳轮(13)以轴孔配合的方式进行组合，并采用圆柱销B(12)定位和止动圆螺母B(10)锁紧的方式进行安装；行星轮采用旋向相反的带轴的主行星轮(15)与带孔的副行星轮(4)以轴孔配合的方式进行组合，并采用圆柱销A(9)定位和止动圆螺母A(8)锁紧的方式进行安装；内齿圈采用左旋内齿圈(1)与右旋内齿圈(2)以止口配合的方式进行组合，采用圆锥销(3)定位，通过内六角沉头螺钉(14)联接的方式进行安装；行星轮采用简支支撑，行星轮与行星轮轴(7)采用过盈联接。
2.根据权利要求1中所述的一种对称约束人字齿行星传动装置，其特征在于，行星轮轴承(6)为无挡边圆柱滚子轴承或单挡边圆柱滚子轴承，位于行星架(5)内；或者行星轮轴承(6)为无套圈滚针轴承，位于主行星轮(15)内。
3.根据权利要求1或2中所述的一种对称约束人字齿行星传动装置，其特征在于，太阳轮、行星架均采用无支撑全浮动。
4.根据权利要求1或2中所述的一种对称约束人字齿行星传动装置，其特征在于，所述行星轮个数为三个或三个以上。
5.根据权利要求3中所述的一种对称约束人字齿行星传动装置，其特征在于，所述行星轮个数为三个或三个以上。
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