CN106641109B - 一种小型大传动比的行星齿轮减速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小型大传动比的行星齿轮减速器，其包含：箱体，其内周设有固定内齿轮；太阳轮，作为输入端，位于箱体内；行星轮，位于箱体内周与太阳轮外周之间，其外周同时与太阳轮外周以及固定内齿轮的内齿圈啮合，行星轮在太阳轮和固定内齿轮的限制下做自转和公转的合成运动；输出轴，其一端位于箱体内；浮动内齿轮，位于箱体内并设置在输出轴一端上，该浮动内齿轮的内齿圈与行星轮外周啮合；行星架，位于箱体内，其一端由输出轴一端通过第一轴承转动连接并支撑，使输出轴与浮动内齿轮悬浮以及起到轴向定位作用；该行星架包含一侧板，该侧板与行星轮通过行星轮转轴连接。其优点是：减小传动间隙，以适合冲击载荷和频繁正反转场合。

Description

一种小型大传动比的行星齿轮减速器
技术领域
本发明涉及小型传动系统的减速装置技术领域，具体涉及一种小型大传动比的行星齿轮减速器。
背景技术
行星齿轮减速器与普通齿轮相比，具有体积小、重量轻、承载能力高、传动效率高、精度高、减速范围广、使用寿命长、运转平稳、噪声低、输入与输出同轴等诸多优点，被广泛应用于一般工业行业。
NGWN型行星齿轮传动具有结构紧凑、传动比大和传动效率高等特点，主要用于短期间断工作的机械传动装置中。而NGWN（Ⅱ）型行星传动的结构更加紧凑、制造安装较NGWN（Ⅰ）型简单。NGWN型行星齿轮减速器充分利用了内啮合承载能力大的特点，使得减速器具有小型、大传动比的特点。
NGWN（Ⅱ）型行星齿轮减速器主要包括太阳轮、行星轮、固定内齿轮、浮动内齿轮、行星架等，行星架只用于支撑行星轮，不承受由外转矩传来的载荷。
NGWN（Ⅱ）型行星齿轮减速器的太阳轮可以做成中空齿轮通过花键、键槽等方式固定于轴上；可以做成齿轮轴；也可以简支在箱体或行星架上。行星轮多做成中空的齿轮，以便在内孔中装行星轮轴和轴承。固定内齿轮常通过螺钉紧固、花键等方法与箱体或固定法兰连接，存在刚性差，间隙大，加工残余应力大，热处理变形大等问题。浮动内齿轮通常用齿轮联轴器与输出轴相连，增加了减速器的结构复杂性，空间利用率低，且安装困难。小功率传动机构行星架可采用单壁式，但也存在刚度低，间隙等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种小型大传动比的行星齿轮减速器，适合于在对体积、重量、环境要求苛刻的工况下工作，且减速器内部间隙很小，适用于频繁正反转的场合。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种小型大传动比的行星齿轮减速器，其特征是，包含：
箱体，其内周设有固定内齿轮；
太阳轮，作为输入端，位于箱体内；
行星轮，位于箱体内周与太阳轮外周之间，其外周同时与太阳轮外周以及固定内齿轮的内齿圈啮合，行星轮在太阳轮和固定内齿轮的限制下做自转和公转的合成运动；
输出轴，其一端位于箱体内；
浮动内齿轮，位于箱体内并设置在输出轴一端上，该浮动内齿轮的内齿圈与行星轮外周啮合；
行星架，位于箱体内，其一端由输出轴一端通过第一轴承转动连接并支撑，使输出轴与浮动内齿轮悬浮以及起到轴向定位作用；该行星架包含一侧板，该侧板与行星轮通过行星轮转轴连接。
上述的小型大传动比的行星齿轮减速器，其中：
所述固定内齿轮与箱体一体成型。
上述的小型大传动比的行星齿轮减速器，其中：
所述浮动内齿轮与输出轴一体成型。
上述的小型大传动比的行星齿轮减速器，其中：
所述输出轴通过一第三轴承与箱体内周转动连接。
上述的小型大传动比的行星齿轮减速器，其中：
所述行星轮内孔采用阶梯孔形式，其内孔中间段直径小两端直径大，该内孔两端分别设有第二轴承，行星轮通过该两个第二轴承与行星轮转轴转动连接。
上述的小型大传动比的行星齿轮减速器，其中：
所述行星架为单臂式。
上述的小型大传动比的行星齿轮减速器，其中：
行星轮转轴与行星架过盈配合。
上述的小型大传动比的行星齿轮减速器，其中：
所述太阳轮轴线上设有一输入轴；
所述行星架另一端与输入轴一端通过滚珠连接支撑，起到轴向定位作用以及减少能量损耗。
上述的小型大传动比的行星齿轮减速器，其中：
所述行星架的另一端连接太阳轮，并与太阳轮过盈配合。
上述的小型大传动比的行星齿轮减速器，其中：
所述太阳轮直接加工在所述行星架另一端上。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、结构简单、便于安装，可批量生产；
2、减轻重量，对零件进行减重优化设计；
3、减小传动间隙，以适合冲击载荷和频繁正反转场合。
附图说明
图1为本发明的剖视图；
图2为本发明的固定内齿轮与箱体一体化设计的示意图；
图3为本发明的浮动内齿轮与输出轴一体化设计的示意图；
图4为本发明的滚珠定位示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
如图1所示，一种小型大传动比的行星齿轮减速器，其包含：箱体3，其内周设有固定内齿轮31；太阳轮11，位于箱体3内；行星轮2，位于箱体3内周与太阳轮11外周之间，其外周同时与太阳轮11外周以及固定内齿轮31的内齿圈啮合；输出轴5，其一端位于箱体3内；浮动内齿轮51，位于箱体3内并设置在输出轴5一端上，该浮动内齿轮51的内齿圈与行星轮2外周啮合；行星架4，位于箱体3内，其一端由输出轴5一端通过第一轴承8转动连接并支撑，使输出轴5与浮动内齿轮51悬浮以及起到轴向定位作用；该行星架4包含一侧板，该侧板与行星轮2通过行星轮转轴82连接；本发明的减速器中，太阳轮11作为减速器的输入端，带动行星轮2啮合，行星轮2在固定内齿轮31限制下，作自转和公转的合成运动，最终行星轮2带动浮动内齿轮51转动，完成减速和增大力矩的功能；盖板9，设置在箱体3上对应输出轴5的位置，保护减速器内部零部件。本发明减速器的设计可以是在一般工程用NGWN（Ⅱ）行星齿轮减速器的基础上，对零部件进行简化、减重和优化从而完成实现，改进后，本繁忙行星齿轮减速器重量约2.5Kg，传动比175，额定输入功率200W，适用于恶劣环境下、免维护、中等工作时间的工作条件。本发明的减速器装配工艺简单，可进行大批量生产。
本发明的一实施例中，如图2所示，所述固定内齿轮31与箱体3一体成型，摈弃了传统紧固件连接或过盈连接的方式，如图3所示，所述浮动内齿轮51与输出轴5一体成型，摈弃了传统的齿轮联轴器的连接方式，具有消隙、简化结构、减重的特点，同时解决了固定内齿轮紧固过程中变形问题，提高了零件的强度和刚度，提高了减速器的精度。且浮动内齿轮51的内齿圈直径应大于输出轴5直径，且浮动内齿轮51内齿圈与输出轴5均承力，内齿圈与输出轴5过渡部分应防止应力集中。
本发明的一实施例中，所述输出轴5通过一第三轴承7与箱体3内周转动连接。所述太阳轮11轴线上设有一输入轴2；所述行星架4另一端与输入轴2一端通过滚珠121连接支撑，起到轴向定位作用以及减少能量损耗，同时滚珠和轴承支撑行星架的方式，使得滚珠的滑动摩擦代替了轴承和轴，优化了结构。具体的，本实施例中采用的结构如图4所示，滚珠121装配时需要配有工艺槽，工艺槽可以在行星架4另一端与输入轴2一端上分别设置一个，两个工艺槽配合包络滚珠121，保证滚珠121滑动过程中不脱落。
所述行星轮2内孔采用阶梯孔形式，其内孔中间段直径小两端直径大，该内孔两端分别设有第二轴承81，以保证良好的同轴度，行星轮2通过该两个第二轴承81与行星轮转轴82转动连接。
本实施例中，所述行星架4为单臂式，不 承受力 ，去除多余部位材料，以最大化减重；行星轮转轴82与行星架4过盈配合。
本实施例中，在要求精度不高的情况下，所述行星架4的另一端可以直接连接太阳轮11，并与太阳轮11过盈配合，或者所述太阳轮11也可以直接加工在所述行星架4另一端上。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (1)

1.一种小型大传动比的行星齿轮减速器，其特征在于，包含：
箱体(3)，其内周设有固定内齿轮(31)；
太阳轮(11)，作为输入端，位于箱体(3)内；
行星轮(2)，位于箱体(3)内周与太阳轮(11)外周之间，其外周同时与太阳轮(11)外周以及固定内齿轮(31)的内齿圈啮合，行星轮(2)在太阳轮(11)和固定内齿轮(31)的限制下做自转和公转的合成运动；
输出轴(5)，其一端位于箱体(3)内；
浮动内齿轮(51)，位于箱体(3)内并设置在输出轴(5)一端上，该浮动内齿轮(51)的内齿圈与行星轮(2)外周啮合；
行星架(4)，位于箱体(3)内，其一端由输出轴(5)一端通过第一轴承(8)转动连接并支撑，使输出轴(5)与浮动内齿轮(51)悬浮以及起到轴向定位作用；该行星架(4)包含一侧板，该侧板与行星轮(2)通过行星轮转轴(82)连接；
所述固定内齿轮(31)与箱体(3)一体成型；
所述浮动内齿轮(51)与输出轴(5)一体成型；
所述太阳轮(11)直接加工在所述行星架(4)另一端上；
所述行星轮(2)内孔采用阶梯孔形式，其内孔中间段直径小两端直径大，该内孔两端分别设有第二轴承(81)，行星轮(2)通过该两个第二轴承(81)与行星轮转轴(82)转动连接；
所述太阳轮(11)轴线上设有一输入轴(2)；
所述行星架(4)另一端与输入轴(2)一端通过滚珠(121)连接支撑，起到轴向定位作用以及减少能量损耗；
所述输出轴(5)通过一第三轴承(7)与箱体(3)内周转动连接；
所述行星架(4)为单臂式；
行星轮转轴(82)与行星架(4)过盈配合；
所述行星架(4)的另一端连接太阳轮(11)，并与太阳轮(11)过盈配合。
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