CN108953502A - 一种基于圆弧齿廓的人字弧形齿行星传动系统 - Google Patents

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朱晟平
石丽娟
冯志友
唐文杰
岳宗享
党合玉
邹振兴
张�廷
巩嘉贝
冯战勇
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Abstract

本发明公开了一种基于圆弧齿廓的人字弧形齿行星传动系统,其特征在于输入轴左端通过输入轴承甲支撑在输入端盖上,右端通过输入轴承乙支撑在输出轴的内壁,输入端盖通过螺栓螺母固定在左箱体上,输出端盖通过螺栓螺母固定在右箱体上,两个半圆形的齿圈使用一圈的螺栓螺母和左右两箱体完全固定,齿圈轮齿的齿面为弧面齿;有益效果是传动系统具有极高功率密度,传动平稳,减振降噪效果好,承载能力强,既能满足高精传动领域的实际工程需求,填补技术空白,又可产生较大的社会效益与经济效益。

Description

一种基于圆弧齿廓的人字弧形齿行星传动系统
技术领域
本发明涉及精密机械传动领域,特别是涉及一种基于圆弧齿廓的人字弧形齿行星传动系统。
背景技术
齿轮传动系统在工业领域应用极为广泛,凡是有原动机的场合几乎均需要用到机械传动系统进行变速,实现工作机的速度匹配,完成增速降扭或者减速增扭。减速器是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置,是一种相对精密的机械,使用它的目的是用来降低转速和增大转矩,以满足工作需要,在某些场合也用来增速。在减速机家族中,行星减速机以其体积小,传动效率高,减速范围广,精度高等诸多优点,而被广泛应用于伺服电机、步进电机、直流电机等传动系统中。其作用就是在保证精密传动的前提下,降低转速增大扭矩和降低负载或电机的转动惯量比。目前行星齿轮传动机构在各种机械设备中已获得了日益广泛的使用,作为动力传递机构之一,行星齿轮传动机构使用了多个行星轮来进行功率分流,从而有效地提高了其承载能力;同时还具有良好的同轴性。行星齿轮传动机构是一种结构紧凑,重量轻、体积小,且能传递较大转矩的传动机构。
本发明公开了一种基于圆弧齿廓的人字弧形齿行星传动系统,其新颖的弧面设计提高了传动机构的承载能力,减小轮齿表面压强,轮齿不易发生断裂或折断,且轮齿表面也不易损坏。齿轮产生的振动会影响传动机构的精度、性能和使用寿命。同时伴随振动产生的噪声也会影响工作人员的健康。在行星轮中加入的颗粒阻尼可以有效减小机构的振动与噪声。
该传动系统能够实现同轴式输入输出,功率密度高,传动比大,能够满足工业领域减变速传动的实际需求,填补了相关技术空白,未来可产生较大的社会效益与经济效益。
发明内容
本发明提出了一种基于圆弧齿廓的人字弧形齿行星传动系统,该传动机构根据啮合原理引入全新弧面齿为齿型,构思新颖,承载能力极强,轮齿强度更高,结构更为轻量化,有效实现减振和减噪的功能。
一种基于圆弧齿廓的人字弧形齿行星传动系统,其特征在于输入轴左端通过输入轴承甲支撑在输入端盖上,右端通过输入轴承乙支撑在输出轴的内壁,输入端盖通过螺栓螺母固定在左箱体上,输出端盖通过螺栓螺母固定在右箱体上,两个半圆形的齿圈使用一圈的螺栓螺母和左右两箱体完全固定,齿圈轮齿的齿面为弧面齿;输入轴的动力通过键槽传递到中心的太阳轮上,太阳轮的齿面为弧面,太阳轮绕中心轴自转,太阳轮与行星轮啮合,行星轮的齿面也为弧面齿,行星轮绕太阳轮公转,行星轮通过螺柱螺母和行星架固定在一起,行星架绕中心轴线自转,输出轴和行星架通过螺栓螺母固定,最后输出轴也绕中心轴自转,动力从输入轴传到输出轴,并且达到减速增扭的作用;
所述太阳轮、行星轮、内齿圈的轮齿皆为弧形人字齿,在齿长方向齿面为弧形面;太阳轮、行星轮、内齿圈的左右两侧齿形对称分布,齿轮副的啮合面为凹凸圆弧面,齿轮副的接触线为弧线;太阳轮的轮廓线为凸圆弧,行星轮的轮廓线为凹圆弧,内齿圈的轮廓线为凸圆弧;所述太阳轮、行星轮、内齿圈的齿形沿轴向呈圆弧状,行星轮的齿顶面沿轴向方向逐渐变尖,太阳轮和内齿圈的齿根面沿轴向方向逐渐变尖;
所述行星轮圆周方向上均匀分布有一圈盲孔,盲孔中填充阻尼颗粒,盲孔的入口配对安装有密封盖;
所述齿圈为两个半圆齿圈拼接而成,两个齿圈的分割面是以弧面齿轴向齿型形状切割而来,分割面近Z字型。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:整个机构中的齿面均为弧面齿,轮齿的强度增大,整个机构承载能力提高,行星轮中加入的颗粒阻尼可以吸振减噪,具有非常广阔的商业前景,可以填补相关技术空白,又可产生较大的社会效益与经济效益。
附图说明
图1是一种基于圆弧齿廓的人字弧形齿行星传动系统。
图2是一种基于圆弧齿廓的人字弧形齿行星轮。
图3是一种基于圆弧齿廓的人字弧形齿内齿圈。
图4是一种基于圆弧齿廓的人字弧形齿内齿圈(爆炸图)。
图5是一种基于圆弧齿廓的人字弧形齿行星传动系统分解图(含行星架)。
图6是一种基于圆弧齿廓的人字弧形齿行星传动系统分解图(不含行星架)。
图7是一种基于圆弧齿廓的人字弧形齿行星轮局部放大图。
图1中:
1.输出轴 2.输出端盖 3.右箱体 4.行星架
5.内齿圈甲 6.行星轮 7.左箱体 8.输入端盖
9.输入轴 10.输入轴承甲 11.键 12.内齿圈乙
13.太阳轮 14.输入轴承乙 15.输出轴承
具体实施方式
参考附图描述本发明的实施方式,下面结合附图并以含4个行星轮的传动系统为例对本发明进行具体说明。
实施例一:一种基于圆弧齿廓的人字弧形齿行星传动系统,包括输出轴1、输出端盖2、右箱体3、行星架4、内齿圈甲5、行星轮6、左箱体7、输入端盖8、输入轴9、输入轴承甲10、键11、内齿圈乙12、太阳轮13、输入轴承乙14、输出轴承15。
输入轴1的左端通过输入轴承甲10支撑在输入端盖8上,右端通过输入轴承乙14支撑在输出轴1的内壁。输入端盖8通过螺栓螺母固定在左箱体7上。输出端盖2通过螺栓螺母固定在右箱体3上。
两个半圆形的内齿圈甲5和内齿圈乙12使用一圈的螺栓螺母和左箱体7和右箱体3完全固定。输入轴9的动力通过键11传递到中心的太阳轮13上,太阳轮13绕中心轴自转,太阳轮13与4个行星轮6相啮合,4个行星轮6绕太阳轮13公转,4个行星轮6通过四个螺柱螺母和行星架4固定在一起,行星架4绕中心轴线自转,输出轴9和行星架4通过一圈螺栓螺母固定,最后输出轴1也绕中心轴自转,由此一系列安装,动力从输入轴传到输出轴,并且达到减速增扭的作用。
此外,每个行星轮上均匀设置了一圈盲孔,盲孔中加入颗粒阻尼,如橡胶粒、尼龙粒等,然后用密封盖封住,在旋转过程中颗粒阻尼相互碰撞具有很好的吸振降噪效果。
以上所述,仅是本发明的较佳实施方式,并非对本发明做任何限制,凡是根据本发明实质对以上实施方式所作的任何修改、变更以及等效变化,均仍属于本发明技术的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种基于圆弧齿廓的人字弧形齿行星传动系统,其特征在于输入轴左端通过输入轴承甲支撑在输入端盖上,右端通过输入轴承乙支撑在输出轴的内壁,输入端盖通过螺栓螺母固定在左箱体上,输出端盖通过螺栓螺母固定在右箱体上,两个半圆形的齿圈使用一圈的螺栓螺母和左右两箱体完全固定,齿圈轮齿的齿面为弧面齿;输入轴的动力通过键槽传递到中心的太阳轮上,太阳轮的齿面为弧面,太阳轮绕中心轴自转,太阳轮与行星轮啮合,行星轮的齿面也为弧面齿,行星轮绕太阳轮公转,行星轮通过螺柱螺母和行星架固定在一起,行星架绕中心轴线自转,输出轴和行星架通过螺栓螺母固定,最后输出轴也绕中心轴自转,动力从输入轴传到输出轴,并且达到减速增扭的作用;
所述太阳轮、行星轮、内齿圈的轮齿皆为弧形人字齿,在齿长方向齿面为弧形面;太阳轮、行星轮、内齿圈的左右两侧齿形对称分布,齿轮副的啮合面为凹凸圆弧面,齿轮副的接触线为弧线;太阳轮的轮廓线为凸圆弧,行星轮的轮廓线为凹圆弧,内齿圈的轮廓线为凸圆弧;所述太阳轮、行星轮、内齿圈的齿形沿轴向呈圆弧状,行星轮的齿顶面沿轴向方向逐渐变尖,太阳轮和内齿圈的齿根面沿轴向方向逐渐变尖;
所述行星轮圆周方向上均匀分布有一圈盲孔,盲孔中填充阻尼颗粒,盲孔的入口配对安装有密封盖;
所述齿圈为两个半圆齿圈拼接而成,两个齿圈的分割面是以弧面齿轴向齿型形状切割而来,分割面近Z字型。
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