CN108266515B - 行星减速器及其与电机的装配结构 - Google Patents

行星减速器及其与电机的装配结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供了行星减速器，其能提高行星架稳定性，确保行星轮与太阳轮、内齿圈之间的啮合精度，进而保证减速机的工作效率、延长使用寿命。行星减速器，包括减速器壳体、设置于减速器壳体内的行星架的主体、行星轮、太阳轮和内齿圈，行星架的轴颈通过第一单列深沟球轴承与减速器壳体配合并伸出减速器壳体，行星轮通过芯轴安装于行星架的主体，行星轮设有3个以上并与太阳轮啮合，太阳轮由行星轮围绕并用于与电机轴连接，内齿圈与减速器壳体固定连接并与各行星轮啮合，其特征在于：行星架的主体与太阳轮相对一侧开设有轴承孔，轴承孔内安装有与电机轴配合的第一调心球轴承。

Description

行星减速器及其与电机的装配结构
技术领域
本发明涉及减速器领域，具体涉及行星减速器及其与电机的装配结构。
背景技术
行星减速器主要包括减速器壳体、设置于减速器壳体内的行星架的主体、行星轮、太阳轮和内齿圈，行星架的轴颈通过单列深沟球轴承与减速器壳体配合并伸出减速器壳体，行星轮通过芯轴安装于行星架的主体，行星轮设有3个以上并与太阳轮啮合，太阳轮由行星轮围绕并用于与电机轴连接，内齿圈与减速器壳体固定连接并与行星轮啮合。由于行星轮与太阳轮之间的啮合间隙以及行星轮与内齿圈之间的啮合间隙的存在，同时行星架仅通过单列深沟球轴承支撑，即形成对行星架的单点支撑结构，在工作过程中行星架容易产生晃动，引发“打齿”现象，即行星轮与支架同步晃动，产生偏摆，偏摆产生的应力将会作用于相互啮合的齿之间，造成齿与齿之间的硬性接触，并加速齿冠部分磨损，影响齿形，而齿形的变化又会进一步影响啮合精度；而行星轮与太阳轮、内齿圈之间的啮合精度的降低又会影响减速机的工作效率以及使用寿命。
发明内容
针对现有行星减速器的行星架稳定性差，影响行星轮与太阳轮、内齿圈之间的啮合精度、以及减速机的工作效率、使用寿命易受影响的技术问题，本发明提供了行星减速器，其能提高行星架稳定性，确保行星轮与太阳轮、内齿圈之间的啮合精度，进而保证减速机的工作效率、延长使用寿命。
其技术方案是这样的，行星减速器，包括减速器壳体、设置于减速器壳体内的行星架的主体、行星轮、太阳轮和内齿圈，所述行星架的轴颈通过第一单列深沟球轴承与减速器壳体配合并伸出减速器壳体，所述行星轮通过芯轴安装于行星架的主体，所述行星轮设有3个以上并与太阳轮啮合，所述太阳轮由行星轮围绕并用于与电机轴连接，所述内齿圈与减速器壳体固定连接并与各行星轮啮合，其特征在于：所述行星架的主体与太阳轮相对一侧开设有轴承孔，所述轴承孔内安装有与电机轴配合的第一调心球轴承。
进一步的，所述行星轮与所述芯轴之间设有铜套，所述铜套与所述行星轮过盈配合与所述芯轴间隙配合。
更进一步的，所述铜套包括一对铜套半体，所述铜套半体的径向外侧设有与行星轮内孔配合的截面为L形的环槽。
进一步的，所述行星轮与行星架相反的一侧设有压环，所述压环通过螺钉与行星架固定连接，所述压环设有与所述芯轴配合的定位孔，所述芯轴端部伸入定位孔内。
进一步的，所述第一单列深沟球轴承支撑于减速器壳体内的台阶面上并通过第一轴承挡圈压装，所述第一轴承挡圈通过螺钉与减速器壳体固定连接。
另外，本发明还提供了上述行星减速器与电机的装配结构，所述电机包括电机壳体和电机轴，所述电机轴与所述减速器相邻的一端通过第二单列深沟球轴承与电机壳体配合，所述第二单列深沟球轴承的轴承游隙大于所述第一单列深沟球轴承的轴承游隙。
进一步的，所述电机轴与减速器壳体相反的一端通过第二调心球轴承与电机壳体配合。
进一步的，所述电机壳体与所述减速器壳体通过法兰结构固定连接。
进一步的，所述电机壳体与减速器壳体相邻的一侧端面上固定有与电机轴同轴的转接环，所述减速器壳体开口一侧套接于所述转接环上。
本发明的行星减速器，通过在行星架上装配与电机轴配合的第一调心球轴承，同时太阳轮用于与电机轴连接，使得行星减速器与电机装配后，行星架通过第一单列深沟球轴承、第一调心球轴承支撑，即形成对行星架的双点支撑结构，有效提高了行星架的稳定性；同时第一调心球轴承能够对行星架进行调心，调心的过程中虽然行星架也会产生小角度偏摆（受第一调心球轴承调节角度范围的限制），但由于第一调心球轴承的支撑，能够大幅降低行星架偏摆作用于啮合齿之间的应力，削弱“打齿”现象；行星架稳定性的提高以及与电机轴之间的调心作用能够确保行星轮与太阳轮、内齿圈之间的啮合精度，进而保证减速机的工作效率、延长使用寿命；本发明的减速器与电机的装配结构，电机轴与减速器相邻一端通过轴承游隙较大的第二单列深沟球支撑于电机壳体，能够适应电机轴自调心的过程中的偏摆，降低作用于第二单列深沟球轴承的作用力。
附图说明
图1为本发明的行星减速器的结构示意图。
图2为本发明的行星减速器与电机的装配结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，行星减速器，包括减速器壳体1、设置于减速器壳体1内的行星架的主体2、行星轮4、太阳轮5和内齿圈24，行星架的轴颈3通过第一单列深沟球轴承6与减速器壳体1配合并伸出减速器壳体1，行星轮4通过芯轴7安装于行星架的主体2，行星轮4设有3个并与太阳轮5啮合，太阳轮5由行星轮4围绕并用于与电机轴8连接，内齿圈24与减速器壳体1固定连接并与各行星轮4啮合，行星架的主体2与太阳轮5相对一侧开设有轴承孔12，轴承孔内安装有与电机轴8配合的第一调心球轴承13。
行星轮4与芯轴7之间设有铜套，铜套与行星轮4过盈配合与芯轴7间隙配合；铜套的设置能避免行星轮与芯轴的直接接触，减小行星轮的磨损，延长行星轮的使用寿命；同时，铜套材质为铜，对润滑脂具有吸附作用，能够相对延长润滑脂的作用时间，确保铜套与芯轴之间转动顺畅。铜套包括一对铜套半体9，铜套半体9的径向外侧设有与行星轮内孔配合的截面为L形的环槽，用于对行星轮进行限位。
行星轮4与行星架相反的一侧设有压环14，压环14通过螺钉与行星架固定连接，压环设有与芯轴7配合的定位孔，芯轴7端部伸入定位孔内；第一单列深沟球轴承6支撑于减速器壳体1内的台阶面11上并通过第一轴承挡圈10压装，第一轴承挡圈10通过螺钉与减速器壳体1固定连接。
如图2所示，行星减速器与电机的装配结构，行星减速器即为实施例中的上述行星减速器，不在赘述，电机包括电机壳体和电机轴8，电机壳体包括电机前壳体16和电机后壳体17，电机轴8与减速器相邻的一端通过第二单列深沟球轴承18与电机前壳体16配合，第二单列深沟球轴承18的轴承游隙大于第一单列深沟球轴承6的轴承游隙，电机轴8与减速器壳体1相反的一端通过第二调心球轴承19与电机后壳体17配合。电机轴与减速器相邻一端通过轴承游隙较大的第二单列深沟球支撑于电机壳体，能够适应电机轴自调心的过程中的偏摆，降低作用于第二单列深沟球轴承的作用力；电机轴与减速器壳体相反的一端通过第二调心球轴承与电机壳体配合，对电机轴具有调心作用，能够降低该处的轴承孔的加工精度，降低加工成本。
电机前壳体16与减速器壳体通过法兰结构固定连接，法兰结构包括减速器壳体法兰21和电机壳体法兰22，减速器壳体法兰21和电机壳体法兰22通过螺栓固定。电机前壳体16与减速器壳体相邻的一侧端面上设有电机轴同轴的转接环15，转接环15套接于电机前壳体16前端的定位凸环20并与电机前壳体的前端面粘接固定，减速器壳体开口一侧套接于转接环上，通过转接环的设置，实现减速器与电机的快速定位和装配。
图中23为设置于电机轴8上的用于压装第二单列深沟球轴承18的径向凸缘。
对上述实施例的行星减速器和对比例行星减速器加装电机后进行了电机测试，电机测试温度分别为31℃、-55℃和70℃，其中，对比例行星减速器与实施例的减速器区别在于以下两点：
1、上述实施例的行星减速器加装第一调心球轴承13，调心球轴承径向游隙为C3，即0.01~0.02，对比例行星减速器未加装第一调心球轴承13；
2、上述实施例的行星减速器的第二单列深沟球轴承的径向游隙为MC6，即0.02~0.028，对比例行星减速器的第二单列深沟球轴承的径向游隙为MC6，即0.005~0.01，其中，实施例和对比例的第一单列深沟球轴承的径向游隙也均为0.005~0.01；
行星减速器相关参数：
1、太阳轮：法向模数0.5；齿数47；齿形角20°；齿顶圆直径24.5mm；分度圆直径23.5mm；
2、中心轮：法向模数0.5；齿数85；齿形角20°；齿根圆直径42.5mm，分度圆直径41.5mm，
3、行星轮：数量3；齿顶圆直径10.5mm。
电机参数为：额定转速：≥1500r/min；额定工作电压28VDC；工作电流≤10A。
实施例的行星减速器对应31℃、-55℃和70℃的电机测试结果分别如表1、表2和表3所示；对比例的行星减速器对应31℃、-55℃和70℃的电机测试结果分别如表4、表5和表6所示。
表1：
表2：
表3：
表4：
表5：
表6：
上述实验结果表明：本发明的减速器，通过加装第一调心球轴承，能够有效提升电机的输出功率、效率。

Claims (4)

1.行星减速器与电机的装配结构，包括减速器壳体、设置于减速器壳体内的行星架的主体、行星轮、太阳轮和内齿圈，所述行星架的轴颈通过第一单列深沟球轴承与减速器壳体配合并伸出减速器壳体，所述行星轮通过芯轴安装于行星架的主体，所述行星轮设有3个以上并与太阳轮啮合，所述太阳轮由行星轮围绕并用于与电机轴连接，所述内齿圈与减速器壳体固定连接并与各行星轮啮合，其特征在于：所述行星架的主体与太阳轮相对一侧开设有轴承孔，所述轴承孔内安装有与电机轴配合的第一调心球轴承；
所述行星轮与所述芯轴之间设有铜套，所述铜套与所述行星轮过盈配合与所述芯轴间隙配合；所述铜套包括一对铜套半体，所述铜套半体的径向外侧设有与行星轮内孔配合的截面为L形的环槽；所述行星轮与行星架相反的一侧设有压环，所述压环通过螺钉与行星架固定连接，所述压环设有与所述芯轴配合的定位孔，所述芯轴端部伸入定位孔内；所述第一单列深沟球轴承支撑于减速器壳体内的台阶面上并通过第一轴承挡圈压装，所述第一轴承挡圈通过螺钉与减速器壳体固定连接；所述电机包括电机壳体和电机轴，所述电机轴与所述减速器相邻的一端通过第二单列深沟球轴承与电机壳体配合，所述第二单列深沟球轴承的轴承游隙大于所述第一单列深沟球轴承的轴承游隙。
2.根据权利要求1所述的行星减速器与电机的装配结构，其特征在于，所述电机轴与减速器壳体相反的一端通过第二调心球轴承与电机壳体配合。
3.根据权利要求1所述的行星减速器与电机的装配结构，其特征在于，所述电机壳体与所述减速器壳体通过法兰结构固定连接。
4.根据权利要求1所述的行星减速器与电机的装配结构，其特征在于，所述电机壳体与减速器壳体相邻的一侧端面上固定有与电机轴同轴的转接环，所述减速器壳体开口一侧套接于所述转接环上。
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