CN109578540A - 一种直齿行星轮滚珠组合式减速器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及减速器技术领域，尤其是指一种直齿行星轮滚珠组合式减速器，其包括行星轮减速组件以及滚珠减速组件，行星轮减速组件包括第一输入轴、行星架、第一外壳、第一输出盘以及多个直齿行星轮，滚珠减速组件包括第二输入轴、第二外壳、驱动盘、摆线盘、第二输出盘以及多个椭球滚珠。本发明利用直齿行星轮与第一齿环的转动传递运动，实现对电机的一级减速，再利用滚珠与摆线轨槽的滚动传递运动，实现对电机的二级减速，提高传动效率，滚珠滚动时的滚动摩擦相较于传统的齿轮减速器中齿轮啮合时的摩擦更小，减小磨损损耗，行星轮减速组件与滚珠减速组件相较于传统的齿轮减速器的传动比误差均更小，减小传动比误差。

Description

一种直齿行星轮滚珠组合式减速器

技术领域

本发明涉及减速器技术领域，尤其是指一种直齿行星轮滚珠组合式减速器。

背景技术

减速机在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，减速机行业在我国发展历史已有近40年，减速机产品在国民经济及国防工业的各个领域都有着广泛的应用。目前，减速机用量比较大的行业主要有：工业机器人、电力机械、冶金机械、环保机械、电子电器等，这些行业使用减速机产品的数量已占全国各行业使用减速机总数的40％～60％。行星减速器是一种较为常见的减速器，行星减速器是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。行星齿轮减速机常常用在具有低转速、大扭矩的传动设备之中，一般是把电动机等高速运转的动力通过行星齿轮减速机的输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的。

但是传统的行星减速器传动效率低、传动比误差大、减速比比较低，不能满足现代化生产的需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种直齿行星轮滚珠组合式减速器，由行星轮减速组件与滚珠减速组件组成，大大提高传动效率，减少传动比误差，摩擦损耗小。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种直齿行星轮滚珠组合式减速器，其包括行星轮减速组件以及与行星轮减速组件传动连接的滚珠减速组件，所述行星轮减速组件包括第一输入轴、行星架、第一外壳、第一输出盘以及多个直齿行星轮，所述第一输入轴固定有太阳轮，行星架转动设置于第一输入轴，多个直齿行星轮围绕太阳轮设置并均与太阳轮啮合，多个直齿行星轮均转动设置于行星架，所述第一外壳的内壁凸设有第一齿环，多个直齿行星轮均位于第一齿环内并均与第一齿环啮合，第一输出盘与第一外壳转动设置，多个直齿行星轮均转动设置于第一输出盘，多个直齿行星轮均位于行星架与第一输出盘之间，行星架、第一输入轴、第一输出盘、第一外壳同轴设置；

所述滚珠减速组件包括第二输入轴、第二外壳、驱动盘、摆线盘、第二输出盘以及多个椭球滚珠，第二外壳连接于第一外壳，所述第一输出盘与第二输入轴同轴固定设置，所述第二输入轴包括安装部以及与安装部连接的偏心部，安装部转动设置于第二外壳，摆线盘转动套设于安装部的外侧，所述驱动盘套设于偏心部外侧，驱动盘经由椭球滚珠驱动摆线盘转动，驱动盘、摆线盘、第二输出盘、第二输入轴同轴设置，摆线盘位于驱动盘与第二输出盘之间，所述摆线盘靠近第二输出盘的一侧设有摆线轨槽，所述第二输出盘靠近摆线盘的一侧圆周均布有多个滚珠固定槽，多个椭球滚珠活动设置于摆线轨槽与滚珠固定槽之间。

进一步地，所述安装部包括第一安装部以及第二安装部，所述偏心部位于第一安装部与第二安装部之间，第二外壳与第一安装部转动设置，摆线盘转动套设于第二安装部外侧，所述第二输入轴为一体成型结构。

进一步地，所述滚珠减速组件还包括第三外壳以及与第三外壳固定设置的第四外壳，所述第三外壳与第二外壳连接，第三外壳与第四外壳均套设于第二输出盘，第二输出盘转动设置于第三外壳内及第四外壳内。

进一步地，所述第二输出盘的外侧凹设有第一环槽以及与第一环槽交叉设置的第二环槽，所述第三外壳的内侧设有第三环槽，所述第四外壳的内侧设有第四环槽，第一环槽、第二环槽、第三环槽、第四环槽围设成容置环通道，第一环槽内及第三环槽内设置有多个第一滚子及多个第二滚子，多个第一滚子及多个第二滚子交错设置，第一滚子的中心轴线与第二滚子的中心轴线垂直设置；第二环槽内及第四环槽内设置有多个第三滚子及多个第四滚子，多个第三滚子及多个第四滚子交错设置，第三滚子的中心轴线与第四滚子的中心轴线垂直设置。

进一步地，所述滚珠减速组件还包括套设于第二输出盘外侧的限位环，所述限位环圆周均布有多个限位通孔，所述第一滚子、第二滚子、第三滚子、第四滚子均限位于限位通孔内。

进一步地，所述驱动盘的一侧设有多个第一滑槽，所述第二外壳内壁设有多个与第一滑槽相对应的第二滑槽，第一滑槽与第二滑槽之间活动设有第一滚珠，驱动盘靠近摆线盘的一侧设有多个第三滑槽，所述摆线盘靠近驱动盘的一侧设有多个与第三滑槽相对应的第四滑槽，第三滑槽与第四滑槽之间活动设有第二滚珠。

进一步地，多个所述第一滑槽相互平行，多个所述第三滑槽相互平行，第一滑槽与第三滑槽垂直设置。

进一步地，所述椭球滚珠包括椭球部以及与椭球部连接的圆球部，椭球部设置于第二输出盘，圆球部设置于摆线盘。

进一步地，所述第一滑槽内与第二滑槽内设有两个第一滚珠；第三滑槽内与第四滑槽内设有两个第二滚珠；第一输入轴、直齿行星轮、第二输入轴均套设有多个轴承。

进一步地，所述第一外壳、第二外壳、第三外壳、第四外壳的外侧均设有多个散热环槽。

本发明的有益效果：本发明利用直齿行星轮与第一齿环的转动传递运动，使得第一输出盘减小转速，实现对电机的一级减速，再利用滚珠与摆线轨槽的滚动传递运动，使得第二输出盘减小转速，实现对电机的二级减速，大大提高传动效率，滚珠滚动时的滚动摩擦相较于传统的齿轮减速器中齿轮啮合时的摩擦更小，大大减小磨损损耗，行星轮减速组件与滚珠减速组件相较于传统的齿轮减速器的传动比误差均更小，大大减小传动比误差。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的剖视图。

图3为本发明的分解结构示意图。

图4为本发明的行星架、第一输入轴、直齿行星轮和第一输出盘的分解结构示意图。

图5为本发明的第二输出盘和摆线盘的结构示意图。

图6为本发明的限位环和第一滚子、第二滚子、第三滚子、第四滚子的结构示意图。

图7为本发明的第二输入轴的结构示意图。

图8为本发明的驱动盘的结构示意图。

图9为本发明另一视角的立体结构示意图。

图10为本发明的驱动盘的俯视图。

图11为图10中沿A-A方向的剖视图。

图12为本发明的椭球滚珠的结构示意图。

附图标记说明：

1-行星轮减速组件；11-第一输入轴；111-太阳轮；12-行星架；13-第一外壳；131-第一齿环；14-第一输出盘；15-直齿行星轮；16-散热孔；2-滚珠减速组件；21-第二输入轴；211-偏心部；22-第二外壳；23-驱动盘；24-摆线盘；241-摆线轨槽；25-第二输出盘；251-滚珠固定槽；26-椭球滚珠；261-椭球部；262-圆球部；27-第三外壳；28-第四外壳；29-限位环；291-限位通孔；3-安装部；31-第一安装部；32-第二安装部；4-第一滑槽；5-容置环通道；51-第一环槽；52-第二环槽；53-第三环槽；54-第四环槽；611-第一滚子；612-第二滚子；613-第三滚子；614-第四滚子；62-第一滚珠；63-第二滚珠；7-轴承；8-散热环槽。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

如图1至图12所示，本发明提供的一种直齿行星轮滚珠组合式减速器，其包括行星轮减速组件1以及与行星轮减速组件1传动连接的滚珠减速组件2，所述行星轮减速组件1包括第一输入轴11、行星架12、第一外壳13、第一输出盘14以及多个直齿行星轮15，所述第一输入轴11固定有太阳轮111，行星架12转动设置于第一输入轴11，多个直齿行星轮15围绕太阳轮111设置并均与太阳轮111啮合，多个直齿行星轮15均转动设置于行星架12，所述第一外壳13的内壁凸设有第一齿环131，多个直齿行星轮15均位于第一齿环131内并均与第一齿环131啮合，第一输出盘14与第一外壳13转动设置，多个直齿行星轮15均转动设置于第一输出盘14，多个直齿行星轮15均位于行星架12与第一输出盘14之间，行星架12、第一输入轴11、第一输出盘14、第一外壳13同轴设置；所述滚珠减速组件2包括第二输入轴21、第二外壳22、驱动盘23、摆线盘24、第二输出盘25以及多个椭球滚珠26，第二外壳22连接于第一外壳13，所述第一输出盘14与第二输入轴21同轴固定设置，所述第二输入轴21包括安装部3以及与安装部3连接的偏心部211，安装部3转动设置于第二外壳22，摆线盘24转动套设于安装部3的外侧，所述驱动盘23套设于偏心部211外侧，驱动盘23经由椭球滚珠26驱动摆线盘24转动，驱动盘23、摆线盘24、第二输出盘25、第二输入轴21同轴设置，摆线盘24位于驱动盘23与第二输出盘25之间，所述摆线盘24靠近第二输出盘25的一侧设有摆线轨槽241，所述第二输出盘25靠近摆线盘23的一侧圆周均布有多个滚珠固定槽251，多个椭球滚珠26活动设置于摆线轨槽241与滚珠固定槽251之间。

实际运用中，所述行星轮减速组件1作为一级减速组件，滚珠减速组件2作为二级减速组件，所述第一输入轴11与外界的电机相连接，动力由太阳轮111输入，太阳轮111带动多个直齿行星轮15转动，第一外壳13被锁死保持不动，由于第一齿环131与多个直齿行星轮15对第一输出盘14的限制作用，使得第一输出盘14发生转动，第一输出盘14作为一级减速组件的动力输出端，第二输入轴21与第一输出盘14固定连接，第二输入轴21作为二级减速组件的动力输入端，第二输入轴21偏心驱动驱动盘23转动，偏心部211带动驱动盘23做以其偏心距为半径绕第二输入轴21中心旋转的圆周运动，驱动盘23驱动摆线盘24转动，由于摆线盘24与多个椭球滚珠26对第二输出盘25的限制作用，使得使得第二输出盘25发生转动，第二输出盘25作为二级减速组件的动力输出端，整体上，动力由第一输入轴11最初输入，再由第二输出盘25最终输出；本发明利用直齿行星轮15与第一齿环131的转动传递运动，使得第一输出盘14减小转速，实现对电机的一级减速，再利用椭球滚珠26与摆线轨槽241的滚动传递运动，使得第二输出盘25减小转速，实现对电机的二级减速，大大提高传动效率，大大提升减速比，椭球滚珠26滚动时的滚动摩擦相较于传统的齿轮减速器中齿轮啮合时的摩擦更小，大大减小磨损损耗，行星轮减速组件1与滚珠减速组件2相较于传统的齿轮减速器的传动比误差均更小，大大减小传动比误差。

本实施例中，所述行星轮减速组件1与滚珠减速组件2均为组合件，所述第一输入轴11、行星架12、第一外壳13、第一输出盘14以及多个直齿行星轮15依次组装形成一个组合式零件，第二输入轴21、第二外壳22、驱动盘23、摆线盘24、第二输出盘25以及多个椭球滚珠26依次组装形成另一个组合式零件，再将这两个组合式零件组合一起，相较于将行星架12、第一外壳13、第一输出盘14、直齿行星轮15、第二输入轴21、第二外壳22、驱动盘23、摆线盘24、第二输出盘25、多个椭球滚珠26逐个安装，可以减少各个元件之间的安装误差，提高各个元件之间的配合精度，进一步提高减速器的传动精度，缩短装配时间，提高生产效率。

本实施例中，所述安装部3包括第一安装部31以及第二安装部32，所述偏心部211位于第一安装部31与第二安装部32之间，第二外壳22与第一安装部31转动设置，摆线盘24转动套设于第二安装部32外侧，所述第二输入轴21为一体成型结构。所述滚珠减速组件2还包括第三外壳27以及与第三外壳27固定设置的第四外壳28，所述第三外壳27与第二外壳22连接，第三外壳27与第四外壳28均套设于第二输出盘25，第二输出盘25转动设置于第三外壳27内及第四外壳28内。所述第一外壳13、第二外壳22、第三外壳27、第四外壳28均为圆环筒结构，在使用过程中，第一外壳13、第二外壳22、第三外壳27、第四外壳28均保持不动，第一外壳13、第二外壳22、第三外壳27、第四外壳28均采用高硬度高耐磨钢制成，如高碳铬钢等，所述第一外壳13、第二外壳22、第三外壳27、第四外壳28均设有多个穿孔，穿孔用于穿入螺栓或螺钉，以达到固定作用。

本实施例中，所述第二输出盘25的外侧凹设有第一环槽51以及与第一环槽51交叉设置的第二环槽52，所述第三外壳27的内侧设有第三环槽53，所述第四外壳28的内侧设有第四环槽54，第一环槽51、第二环槽52、第三环槽53、第四环槽54围设成容置环通道5，第一环槽51内及第三环槽53内设置有多个第一滚子611及多个第二滚子612，多个第一滚子611及多个第二滚子612交错设置，第一滚子611的中心轴线与第二滚子612的中心轴线垂直设置；第二环槽52内及第四环槽54内设置有多个第三滚子613及多个第四滚子614，多个第三滚子613及多个第四滚子614交错设置，第三滚子613的中心轴线与第四滚子614的中心轴线垂直设置。所述第一滚子611、第二滚子612、第三滚子613、第四滚子614均优选为圆柱体，所述容置环通道5用于容置所述第一滚子611、第二滚子612、第三滚子613、第四滚子614，所述第一滚子611、第二滚子612、第三滚子613、第四滚子614用于释放第二输入轴21的偏心运动，减少滑动摩擦，减少损耗。

本实施例中，所述滚珠减速组件2还包括套设于第二输出盘25外侧的限位环29，所述限位环29圆周均布有多个限位通孔291，所述第一滚子611、第二滚子612、第三滚子613、第四滚子614均限位于限位通孔291内。所述第一滚子611、第二滚子612、第三滚子613、第四滚子614彼此间隔设计，避免第一滚子611、第二滚子612、第三滚子613、第四滚子614之间相互接触而导致加快第一滚子611、第二滚子612、第三滚子613、第四滚子614的磨损，所述限位环29用于对第一滚子611、第二滚子612、第三滚子613、第四滚子614进行限位，提高第二输出盘25的转动的稳定性，减少第一滚子611、第二滚子612、第三滚子613、第四滚子614的磨损。

本实施例中，所述驱动盘23的一侧设有多个第一滑槽4，所述第二外壳22内壁设有多个与第一滑槽4相对应的第二滑槽(图中未示出)，第一滑槽4与第二滑槽之间活动设有第一滚珠62，驱动盘23靠近摆线盘24的一侧设有多个第三滑槽(图中未示出)，所述摆线盘23靠近驱动盘23的一侧设有多个与第三滑槽相对应的第四滑槽(图中未示出)，第三滑槽与第四滑槽之间活动设有第二滚珠63。第一滚珠62可以避免驱动盘23直接与第二外壳22配合，减少驱动盘23转动时第二外壳22在与第二输入轴21垂直的平面内的窜动，使得第二外壳22保持平稳，第二滚珠63可以避免驱动盘23直接与摆线盘24配合连接，所述第一滚珠62、第二滚珠63用于释放第二输入轴21的偏心运动，同时使得驱动盘23与第二外壳22、驱动盘23与摆线盘24之间的滑动摩擦变成滚动摩擦，降低摩擦损耗；所述第一滚珠62、第二滚珠63均可以为滚柱体，第一滑槽4与第二滑槽的形状与第一滚珠62的形状相匹配，第三滑槽与第四滑槽的形状与第二滚珠63的形状相匹配，减少第一滚珠62、第二滚珠63、驱动盘23和摆线盘24的磨损，延长使用寿命。

本实施例中，多个所述第一滑槽4相互平行，多个所述第三滑槽相互平行，第一滑槽4与第三滑槽垂直设置。

本实施例中，所述椭球滚珠26包括椭球部261以及与椭球部261连接的圆球部262，椭球部261设置于第二输出盘25，圆球部262设置于摆线盘24。摆线盘24和摆线轨槽241作为滚珠减速组件2最核心的构造，所述椭球滚珠26可以减缓摆线盘24、第二输出盘25的摩擦损耗，使得本申请降低工作噪音，提高传动功率，延长使用寿命。

本实施例中，所述行星架12与第一输出盘14分别设有多个散热孔16。所述散热孔16用于散热，同时对行星架12起到减重的作用，使得减速器更加轻便。

本实施例中，所述第一滑槽4内与第二滑槽内设有两个第一滚珠62；第三滑槽内与第四滑槽内设有两个第二滚珠63；所述第一输入轴11、直齿行星轮15、第二输入轴21均套设有多个轴承7。所述轴承7的主要功能是支撑各个元件转动，降低各个元件转动过程中的摩擦系数，并保证回转精度。

本实施例中，所述第一外壳13、第二外壳22、第三外壳27、第四外壳28的外侧均设有多个散热环槽8。减速器在工作过程中会发热，散热环槽8加大了减速器外壳与外界空气的接触面积，可以加快散热。

本实施例中的所有技术特征均可根据实际需要而进行自由组合。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直齿行星轮滚珠组合式减速器，包括行星轮减速组件以及与行星轮减速组件传动连接的滚珠减速组件，其特征在于：所述行星轮减速组件包括第一输入轴、行星架、第一外壳、第一输出盘以及多个直齿行星轮，所述第一输入轴固定有太阳轮，行星架转动设置于第一输入轴，多个直齿行星轮围绕太阳轮设置并均与太阳轮啮合，多个直齿行星轮均转动设置于行星架，所述第一外壳的内壁凸设有第一齿环，多个直齿行星轮均位于第一齿环内并均与第一齿环啮合，第一输出盘与第一外壳转动设置，多个直齿行星轮均转动设置于第一输出盘，多个直齿行星轮均位于行星架与第一输出盘之间，行星架、第一输入轴、第一输出盘、第一外壳同轴设置；

所述滚珠减速组件包括第二输入轴、第二外壳、驱动盘、摆线盘、第二输出盘以及多个椭球滚珠，第二外壳连接于第一外壳，所述第一输出盘与第二输入轴同轴固定设置，所述第二输入轴包括安装部以及与安装部连接的偏心部，安装部转动设置于第二外壳，摆线盘转动套设于安装部的外侧，所述驱动盘套设于偏心部外侧，驱动盘经由椭球滚珠驱动摆线盘转动，驱动盘、摆线盘、第二输出盘、第二输入轴同轴设置，摆线盘位于驱动盘与第二输出盘之间，所述摆线盘靠近第二输出盘的一侧设有摆线轨槽，所述第二输出盘靠近摆线盘的一侧圆周均布有多个滚珠固定槽，多个椭球滚珠活动设置于摆线轨槽与滚珠固定槽之间。

2.根据权利要求1所述的一种直齿行星轮滚珠组合式减速器，其特征在于：所述安装部包括第一安装部以及第二安装部，所述偏心部位于第一安装部与第二安装部之间，第二外壳与第一安装部转动设置，摆线盘转动套设于第二安装部外侧，所述第二输入轴为一体成型结构。

3.根据权利要求1所述的一种直齿行星轮滚珠组合式减速器，其特征在于：所述滚珠减速组件还包括第三外壳以及与第三外壳固定设置的第四外壳，所述第三外壳与第二外壳连接，第三外壳与第四外壳均套设于第二输出盘，第二输出盘转动设置于第三外壳内及第四外壳内。

4.根据权利要求3所述的一种直齿行星轮滚珠组合式减速器，其特征在于：所述第二输出盘的外侧凹设有第一环槽以及与第一环槽交叉设置的第二环槽，所述第三外壳的内侧设有第三环槽，所述第四外壳的内侧设有第四环槽，第一环槽、第二环槽、第三环槽、第四环槽围设成容置环通道，第一环槽内及第三环槽内设置有多个第一滚子及多个第二滚子，多个第一滚子及多个第二滚子交错设置，第一滚子的中心轴线与第二滚子的中心轴线垂直设置；第二环槽内及第四环槽内设置有多个第三滚子及多个第四滚子，多个第三滚子及多个第四滚子交错设置，第三滚子的中心轴线与第四滚子的中心轴线垂直设置。

5.根据权利要求4所述的一种直齿行星轮滚珠组合式减速器，其特征在于：所述滚珠减速组件还包括套设于第二输出盘外侧的限位环，所述限位环圆周均布有多个限位通孔，所述第一滚子、第二滚子、第三滚子、第四滚子均限位于限位通孔内。

6.根据权利要求1所述的一种直齿行星轮滚珠组合式减速器，其特征在于：所述驱动盘的一侧设有多个第一滑槽，所述第二外壳内壁设有多个与第一滑槽相对应的第二滑槽，第一滑槽与第二滑槽之间活动设有第一滚珠，驱动盘靠近摆线盘的一侧设有多个第三滑槽，所述摆线盘靠近驱动盘的一侧设有多个与第三滑槽相对应的第四滑槽，第三滑槽与第四滑槽之间活动设有第二滚珠。

7.根据权利要求6所述的一种直齿行星轮滚珠组合式减速器，其特征在于：多个所述第一滑槽相互平行，多个所述第三滑槽相互平行，第一滑槽与第三滑槽垂直设置。

8.根据权利要求1所述的一种直齿行星轮滚珠组合式减速器，其特征在于：所述椭球滚珠包括椭球部以及与椭球部连接的圆球部，椭球部设置于第二输出盘，圆球部设置于摆线盘。

9.根据权利要求6所述的一种直齿行星轮滚珠组合式减速器，其特征在于：所述第一滑槽内与第二滑槽内设有两个第一滚珠；第三滑槽内与第四滑槽内设有两个第二滚珠；第一输入轴、直齿行星轮、第二输入轴均套设有多个轴承。

10.根据权利要求3所述的一种直齿行星轮滚珠组合式减速器，其特征在于：所述第一外壳、第二外壳、第三外壳、第四外壳的外侧均设有多个散热环槽。