CN108061146A - 一种小体积大减速比无背隙减速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种小体积大减速比无背隙减速器，其固定齿轮位于输出齿轮和行星架之间，固定轴贯穿于行星架、固定齿轮、输出齿轮的中心，固定齿轮固定在固定轴上，中心球轴承的内圈与固定轴配合，行星架的中心孔与中心球轴承的外圈配合，输出轴轴承的内圈与固定轴配合，输出轴轴承的外圈与输出齿轮中心孔配合，消隙齿轮旋转轴和行星齿轮旋转轴均与行星架固定连接，第二小球轴承的内圈与消隙齿轮旋转轴配合，第二小球轴承的外圈与消隙齿轮的中心孔配合，第一小球轴承的内圈与行星齿轮旋转轴配合，第一小球轴承的外圈与行星齿轮的中心孔配合。本发明具有体积小、传动比大、无背隙高精度传动、简单小巧、成本低的优点。

Description

一种小体积大减速比无背隙减速器
技术领域
本发明涉及减速器技术领域，尤其涉及一种小体积大减速比无背隙减速器。
背景技术
目前，现有的减速器通常需要通过多级的传动减速才可以达到较大的传动比，在一对齿轮副的空间内只可以获得较小的减速比(假如传动比要达到10：1时，那么一对啮合的齿轮副的齿轮外径必须相差10倍)，因此要获得较大的减速比，通常减速器的体积比较大而且比较笨重。另外，现有的减速器基本上都存在一定的传动背隙，而传动过程有间隙会使传动精度大大地降低，严重影响了传动终端的移动精度和定位精度，同时传动过程也由于有间隙存在噪音和振动等不稳定的因素。而目前的工业应用的需求对精度的要求越来越高，要求传动比较大的同时也要求小的体积空间和重量。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种小体积大减速比无背隙减速器，在较小的空间能做到较大的减速比，同时本设计做了简易的消除间隙的机构设计使得传动过程可实现无背隙减速传动。
为实现上述目的，本发明提供了一种小体积大减速比无背隙减速器，其特征在于：包括行星架、固定齿轮、输出齿轮、固定轴、输出轴轴承、消隙齿轮旋转轴、消隙齿轮、第二小球轴承、行星齿轮旋转轴、第一小球轴承、行星齿轮、中心球轴承，所述固定齿轮位于输出齿轮和行星架之间，所述固定轴贯穿于行星架、固定齿轮、输出齿轮的中心，所述固定齿轮固定在固定轴上，所述中心球轴承的内圈与固定轴配合，所述行星架的中心孔与中心球轴承的外圈配合，所述输出轴轴承的内圈与固定轴配合，输出轴轴承的外圈与输出齿轮中心孔配合，所述消隙齿轮旋转轴和行星齿轮旋转轴均与行星架固定连接，所述第二小球轴承的内圈与消隙齿轮旋转轴配合，所述第二小球轴承的外圈与消隙齿轮的中心孔配合，所述第一小球轴承的内圈与行星齿轮旋转轴配合，所述第一小球轴承的外圈与行星齿轮的中心孔配合。
上述的一种小体积大减速比无背隙减速器，其特征在于：所述行星齿轮与固定齿轮正常啮合，所述行星齿轮与输出齿轮间隙啮合；所述消隙齿轮与固定齿轮正常啮合，所述消隙齿轮与输出齿轮间隙啮合。
上述的一种小体积大减速比无背隙减速器，其特征在于：所述固定齿轮比输出齿轮齿数多一个。
上述的一种小体积大减速比无背隙减速器，其特征在于：所述行星架上设计有长槽，消隙齿轮在长槽内调整固定安装位置。
上述的一种小体积大减速比无背隙减速器，其特征在于：所述行星架与固定齿轮之间设置有垫片，所述固定齿轮与输出齿轮之间也设置有垫片。
本发明的有益效果是：
本发明针对目前普通多件齿轮减速器存在的传动精度不够高、体积较大、较笨重的问题做了全新的设计，在较小的空间能做到较大的减速比。同时本发明做了简易的消除间隙的机构设计，使得传动过程可实现无背隙减速传动。本减速器设计具有体积小、传动比大、无背隙高精度传动的特点，同时具有结构简单小巧、成本低的优点。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的剖面结构示意图。
图3是本发明的运动原理指示结构示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种小体积大减速比无背隙减速器，其特征在于：包括行星架1、固定齿轮2、输出齿轮3、固定轴4、输出轴轴承5、消隙齿轮旋转轴6、消隙齿轮7、第二小球轴承8、行星齿轮旋转轴9、第一小球轴承10、行星齿轮11、中心球轴承12，所述固定齿轮2位于输出齿轮3和行星架1之间，所述固定轴4贯穿于行星架1、固定齿轮2、输出齿轮3的中心，所述固定齿轮2固定在固定轴4上，所述中心球轴承12的内圈与固定轴4配合，所述行星架1的中心孔与中心球轴承12的外圈配合，所述输出轴轴承5的内圈与固定轴4配合，输出轴轴承5的外圈与输出齿轮3中心孔配合，所述消隙齿轮旋转轴6和行星齿轮旋转轴9均与行星架1固定连接，所述第二小球轴承8的内圈与消隙齿轮旋转轴6配合，所述第二小球轴承8的外圈与消隙齿轮7的中心孔配合，所述第一小球轴承10的内圈与行星齿轮旋转轴9配合，所述第一小球轴承10的外圈与行星齿轮11的中心孔配合。另外，所述行星架1与固定齿轮2之间设置有垫片，所述固定齿轮2与输出齿轮3之间也设置有垫片。
本结构设计中，所有齿轮的模数是相同的，而固定齿轮2的齿数比输出齿轮3的齿数多一个，故行星齿轮11与固定齿轮2可以正常啮合(两齿轮的轴中心距按照标准中心距固定)，同时行星齿轮11与输出齿轮3有小量间隙啮合(两齿轮的轴中心距比标准中心距稍大)。消隙齿轮7同时也与固定齿轮2正常啮合，与输出齿轮3间隙啮合。行星架1上设计有长槽，消隙齿轮7与行星架1的固定连接位置可以调节，因此消隙齿轮7与行星齿轮11的相对角度可以调节。
本发明的一实施例如下：
本实例当中，固定齿轮齿数为60，输出齿轮的齿数为59，行星齿轮和消隙齿轮的齿数均为23，齿轮的模数均为0.35，整体的外径尺寸厚度方向<8mm，可以实现的减速比是60:1。
其工作原理是：当输入动力推动行星架绕固定轴旋转时，行星齿轮旋转轴和消隙齿轮旋转轴会同时绕固定轴公转，使分别连接于其上的行星齿轮和消隙齿轮会同时绕固定轴公转，由于固定齿轮是固定于固定轴上的，而此时行星齿轮的齿与固定齿轮的齿是啮合的，故行星齿轮会同时绕行星齿轮旋转轴自转。此时，由于行星齿轮与输出齿轮也是啮合的，但由于输出齿轮的齿数比固定齿轮的齿数要少一个，输出齿轮与固定齿轮齿轮的每个齿中心并不是径向对齐的，每个齿的齿面也并不是径向对齐的，仅在行星齿轮啮合处齿面的齿廓啮合点是对齐，故行星齿轮会推动输出齿轮使其与固定齿轮的每个齿廓径向对齐，正由于有此推动其对齐的趋势，从而使行星齿轮推动输出齿轮运动。由于固定齿轮与输出齿轮的齿数差是1，故当行星架逆时针转动一圈时回到A点时(图3)，行星齿轮也绕固定轴逆时针公转了一圈回到了A点，而输出齿轮被行星齿轮不断地对齐推动而顺时针转动，与行星齿轮啮合的齿由A齿变成了B齿，A齿与B齿的位置刚好差了一个齿数，故输出齿轮顺时针转动了1/60的圈数。同样的，若行星架顺时针转动一圈，输出齿轮将会逆时针转动1/60圈。因此达到了60:1的传动比。故该传动比只与固定齿轮的齿数以及其与输出齿轮的齿数差有关，与行星齿轮的齿数无关。当固定齿轮与输出齿轮的齿数差为1时，传动比就等于固定齿轮的齿数，因此，本设计的减速器可以简单地加大固定齿轮的齿数便可达到较大的传动比，而不需要一对齿数差异非常大的齿轮副，从而节省了空间。
另外，由于行星齿轮与输出齿轮的啮合存在小间隙，为了消除该间隙对传动的影响，在同圆周方向上设置了消隙齿轮，在消隙齿轮与行星齿轮的齿轮廓相对于输出齿轮的齿轮廓在一定角度刚好相向顶紧，而消隙齿轮的运动与行星齿轮是相同的，故可以达到即不影响正常传动也能消除传动间隙的目的。在本设计中，该消隙齿轮与行星齿轮的圆周夹角可以调节，以适应制造时的公差。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种小体积大减速比无背隙减速器，其特征在于：包括行星架(1)、固定齿轮(2)、输出齿轮(3)、固定轴(4)、输出轴轴承(5)、消隙齿轮旋转轴(6)、消隙齿轮(7)、第二小球轴承(8)、行星齿轮旋转轴(9)、第一小球轴承(10)、行星齿轮(11)、中心球轴承(12)，所述固定齿轮(2)位于输出齿轮(3)和行星架(1)之间，所述固定轴(4)贯穿于行星架(1)、固定齿轮(2)、输出齿轮(3)的中心，所述固定齿轮(2)固定在固定轴(4)上，所述中心球轴承(12)的内圈与固定轴(4)配合，所述行星架(1)的中心孔与中心球轴承(12)的外圈配合，所述输出轴轴承(5)的内圈与固定轴(4)配合，输出轴轴承(5)的外圈与输出齿轮(3)中心孔配合，所述消隙齿轮旋转轴(6)和行星齿轮旋转轴(9)均与行星架(1)固定连接，所述第二小球轴承(8)的内圈与消隙齿轮旋转轴(6)配合，所述第二小球轴承(8)的外圈与消隙齿轮(7)的中心孔配合，所述第一小球轴承(10)的内圈与行星齿轮旋转轴(9)配合，所述第一小球轴承(10)的外圈与行星齿轮(11)的中心孔配合。
2.如权利要求1所述的一种小体积大减速比无背隙减速器，其特征在于：所述行星齿轮(11)与固定齿轮(2)正常啮合，所述行星齿轮(11)与输出齿轮(3)间隙啮合；所述消隙齿轮(7)与固定齿轮(2)正常啮合，所述消隙齿轮(7)与输出齿轮(3)间隙啮合。
3.如权利要求1所述的一种小体积大减速比无背隙减速器，其特征在于：所述固定齿轮(2)比输出齿轮(3)齿数多一个。
4.如权利要求1所述的一种小体积大减速比无背隙减速器，其特征在于：所述行星架(1)上设计有长槽，消隙齿轮(7)在长槽内调整固定安装位置。
5.如权利要求1所述的一种小体积大减速比无背隙减速器，其特征在于：所述行星架(1)与固定齿轮(2)之间设置有垫片，所述固定齿轮(2)与输出齿轮(3)之间也设置有垫片。
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