CN110360274A - 少齿差行星减速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种少齿差行星减速器，包括壳体、底座、以及传动组件，传动组件包括偏心轴组件、双联外齿轮、固定安装于底座的固定内齿轮、以及设置于输出端的输出盘，双联外齿轮分别和固定内齿轮以及输出盘形成少齿差齿轮副，偏心轴组件通过轴承安装于双联外齿轮内，输出盘通过角接触轴承和推力轴承安装于壳体内。本发明结构简单紧凑、制造成本低、承载力大、且可实现精细调节。本发明属于减速装置技术领域。

Description

少齿差行星减速器
技术领域
本发明涉及减速装置技术领域，尤其涉及一种少齿差行星减速器。
背景技术
减速器用于降低原动机转速并同时增大扭矩以输出工作机所需的动力。在现有的减速机构中，常用的减速器有：齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、谐波减速器、行星减速器等，少齿差减速器作为一种特殊形式的行星减速器，其利用内外齿轮之间的微小齿数差巧妙地实现大传动比，整体结构紧凑，因此在工业上被越来越多地使用。公告号为CN208858869U的实用新型专利公开了一种少齿差行星线齿轮减速器，包括机体、动力传动部分，动力传动部分包括输入轴、输出轴、偏心轴套、双联外线齿轮、输入端内线齿轮、输出端内线齿轮、配重件，输入轴安装于机体上，偏心轴套安装于输入轴上，双联外线齿轮通过转臂轴承安装于偏心轴套上，在输入轴上的偏心轴套的两端设置配重件，输入端内线齿轮固定于机体内部，输入端内线齿轮和双联外线齿轮的右端啮合形成一对少齿差内啮合线齿轮副；输出轴安装于机体内部并从机体的左端伸出，输出轴内端安装有输出端内线齿轮，输出端内线齿轮和双联外线齿轮的左端啮合形成一对少齿差内啮合线齿轮副。上述技术方案公开了一种双差齿结构减速器，但该技术方案公开的减速器内部结构不够紧凑，无法实现小型化、甚至微型化，减速器的承载能力较弱，且无法实现内部机构间隙的精细调节。
发明内容
鉴于上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提出一种结构简单紧凑、制造成本低、承载力大、且可实现精细调节的少齿差行星减速器。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种少齿差行星减速器，包括中空的圆柱形壳体、底座、以及传动组件，所述传动组件包括偏心轴组件、双联外齿轮、固定安装于所述底座的固定内齿轮、以及设置于输出端的输出盘，所述双联外齿轮包括位于输入端的第一外齿轮和位于输出端的第二外齿轮，所述输出盘的内壁设置有内齿，所述固定内齿轮和所述第一外齿轮啮合形成第一少齿差齿轮副，所述第二外齿轮和所述输出盘的内齿啮合形成第二少齿差齿轮副，所述偏心轴组件包括偏心轴主体、套接于所述偏心轴主体输入端的第一轴套、以及套接于所述偏心轴主体输出端的第二轴套；所述固定内齿轮内侧的输入端设置有第一轴承座，所述第一轴套通过轴承安装于所述第一轴承座内；所述输出盘内侧的输出端设置有第二轴承座，所述第二轴套通过轴承安装于所述第二轴承座内；所述偏心轴主体通过轴承安装于所述双联外齿轮内；
所述壳体的内侧和所述固定内齿轮的外侧分别设置有可相互配合连接的螺纹；所述输出盘的输入端的底部设有环形的推力轴承上沟道，所述固定内齿轮输出端的顶部设有环形的推力轴承下沟道，所述推力轴承上沟道和推力轴承下沟道之间安装有推力轴承钢珠从而形成推力轴承；所述输出盘的外侧设有环形的台阶，所述环形台阶输出端的上表面与所述输出盘侧壁的夹角形成角接触轴承下沟道，所述壳体输出端的边缘向内径向延伸形成角接触轴承上沟道，所述角接触轴承上沟道和角接触轴承下沟道之间安装有角接触轴承钢珠从而形成角接触轴承。
进一步的，所述偏心轴主体外侧的中间段设有滚针沟道，所述双联外齿轮内侧对应的径向位置上嵌设有滚针外圈，所述滚针沟道和滚针外圈之间安装有滚针从而形成滚针轴承。
进一步的，所述第一少齿差齿轮副的齿差和所述第二少齿差齿轮副的齿差相等。
进一步的，所述输出盘的内齿的齿数为N，所述第二外齿轮的齿数为N-1，所述固定内齿轮的齿数为N+1，所述第一外齿轮的齿数为N。
进一步的，所述第一轴套和或第二轴套上径向设置有用于径向约束所述偏心轴主体的弹性件。
进一步的，所述固定内齿轮的输入端的底部在圆周方向上分布设置有至少一个的螺孔，所述底座上对应设置有至少一个的螺孔，所述固定内齿轮和底座通过至少一个的螺杆进行固定连接。
进一步的，所述第一轴套和第二轴套的中间均设有偏心的扁平孔，所述偏心轴主体的两端分别套接于所述扁平孔内。
进一步的，所述第一轴承座的输入端和所述第二轴承座的输出端分别设有一轴承挡圈。
进一步的，所述偏心轴主体轴向设置有贯穿的通道。
进一步的，所述底座上设置有第三轴承座。
本发明的突出效果为：
(1)输出盘上应用角接触轴承和推力轴承组合，将部分轴承结构集成在输出盘、壳体、以及固定内齿轮上，使得整个减速器的结构更加紧凑，易于实现小型化甚至微型化；
(2)角接触轴承和推力轴承的紧凑设计使得其滚道接近最大外径，使得减速器在径向、轴向上的承载能力大幅度提高；
(3)壳体和固定内齿轮之间通过螺纹进行连接，可通过调节壳体旋入固定内齿轮的松紧度同时调节角接触轴承和推力轴承的配合间隙，以获得所需要的调节精度；
(4)偏心轴主体轴向设置有贯穿的通道，使得整个减速器轴向上具有贯穿的通道，在需要穿线、穿管的应用场景中使用非常方便；
(5)弹性件对偏心轴主体进行轴向约束，使得偏心轴组件的偏心距能够保持稳定，且使用寿命得以延长；
(6)结构简单，零部件制造工艺要求低，使得减速器的制造成本降低。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为图1的剖视结构示意图。
图3为本发明实施例的爆炸结构示意图。
图4为图3的剖视结构示意图。
图5为本发明实施例中偏心轴组件的结构示意图。
其中，1-壳体，11-角接触轴承上沟道，2-底座，21-第三轴承座，3-输出盘，31-角接触轴承下沟道，32-推力轴承上沟道，33-第二轴承座，4、偏心轴组件，41-偏心轴主体，42-第一轴套，43-第二轴套，44-滚针轴承，45-弹性件，5-双联外齿轮，51-第一外齿轮，52-第二外齿轮，6-固定内齿轮，61-推力轴承下沟道，62-第一轴承座。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例
如图1-4所示，本实施例的一种少齿差行星减速器包括机体和传动组件，所述的机体包括中空的圆柱形壳体1、底座2，所述的传动组件包括偏心轴组件4、双联外齿轮5、固定安装于底座2的固定内齿轮6、以及设置于输出端的输出盘3。双联外齿轮5包括位于输入端的第一外齿轮51和位于输出端的第二外齿轮52，输出盘3的内壁的输入端设置有内齿，固定内齿轮6和第一外齿轮51啮合形成第一少齿差齿轮副，第二外齿轮52和输出盘3的内齿啮合形成第二少齿差齿轮副。偏心轴组件4通过轴承安装于双联外齿轮5内(所述输入端是指少齿差行星减速器动力输入的一端；所述输出端是指少齿差行星减速器动力输出的一端)。
本实施例中，所述第一少齿差齿轮副的齿差和所述第二少齿差齿轮副的齿差相等。其中，输出盘3的内齿的齿数为C11，第二外齿轮52的齿数为C12，固定内齿轮6的齿数为C21，第一外齿轮的齿数为C22，经过推导及实际验证，本实施例的少齿差行星减速器的减速比为：(C11*C22-C21*C12)/C11*C22。优选的，C11＝100，C22＝100，C21＝102，C12＝98，经计算，此时的少齿差行星减速器的减速比为1/2500。更为优选的，C11＝N、C12＝N-1、C21＝N+1、C22＝N，此时的少齿差行星减速器的减速比为1/N2。本发明所公开的少齿差行星减速器的一级减速比能够很容易达到数千甚至数万以上。
偏心轴组件4包括偏心轴主体41、套接于偏心轴主体41输入端的第一轴套42、以及套接于偏心轴主体41输出端的第二轴套43；固定内齿轮6内侧的输入端设置有第一轴承座62，第一轴套42通过轴承安装于第一轴承座62内；输出盘3内侧的输出端设置有第二轴承座33，第二轴套43通过轴承安装于第二轴承座33内。优选的，本实施例中的偏心轴主体41外侧的中间段设有滚针沟道(未图示)，双联外齿轮5内侧对应的径向位置上嵌设有滚针外圈(未图示)，滚针沟道和滚针外圈之间安装有滚针从而形成滚针轴承44。上述滚针轴承44将各组成部分分别设计在双联外齿轮5以及偏心轴主体41上，使得整体结构更加紧凑。上述滚针轴承亦可用滚珠轴承、圆柱滚子轴承等其他类型的轴承替代。
优选的，第一轴套42和第二轴套43上径向设置有用于径向约束偏心轴主体41的弹性件45，弹性件45可以选自弹片、弹簧等具有弹性的元件。弹性件45亦可用径向分布于第一轴套42和或第二轴套43的螺杆替代，所述螺杆可径向朝内部延伸，从而限制偏心轴主体41进行径向活动。更为优选的，第一轴套42和第二轴套43的中间均设有偏心的扁平孔，偏心轴主体41的两端分别套接于所述扁平孔内，扁平形状的孔使得偏心轴主体41在径向上能够被更好的约束，从而防止偏心距发生变化。
输出盘3的输入端的底部设有环形的推力轴承上沟道32，固定内齿轮6输出端的顶部设有环形的推力轴承下沟道61，推力轴承上沟道32和推力轴承下沟道61之间安装有推力轴承钢珠从而形成推力轴承；输出盘3的外侧设有环形的台阶，所述环形台阶输出端的上表面与输出盘3侧壁的夹角形成角接触轴承下沟道(31)，壳体1输出端的边缘向内径向延伸形成角接触轴承上沟道11，角接触轴承上沟道11和角接触轴承下沟道31之间安装有角接触轴承钢珠从而形成角接触轴承。上述的推力轴承和角接触轴承的结构设计将部分轴承结构集成在输出盘3、壳体1、以及固定内齿轮6上，使得整个减速器的结构更加紧凑，易于实现小型化甚至微型化；角接触轴承和推力轴承的紧凑设计使得其滚道接近最大外径，使得减速器在径向、轴向上的承载能力大幅度提高。优选的，壳体1的内侧和所述固定内齿轮6的外侧分别设置有可相互配合连接的螺纹，壳体1和固定内齿轮6之间通过螺纹进行连接，可通过调节壳体1旋入固定内齿轮6的松紧度同时调节角接触轴承和推力轴承的配合间隙，以获得所需要的调节精度。
固定内齿轮6的输入端的底部在圆周方向上分布设置有至少一个的螺孔，底座2上对应设置有至少一个的螺孔，固定内齿轮6和底座2通过至少一个的螺杆进行固定连接。优选的，固定内齿轮6和底座2上分别设置有用于限定位置的定位组件(未图示)，用于方便固定内齿轮6和底座2之间的连接。第一轴承座62的输入端和第二轴承座33的输出端分别设有一用于轴向固定和密封的轴承挡圈。偏心轴主体41轴向设置有贯穿的通道，使得整个减速器轴向上具有贯穿的通道，在需要穿线、穿管的应用场景中使用非常方便。底座2上设置有用于安装原动机的第三轴承座21。
本实施例的一种少齿差行星减速器工作时：原动机的输入轴通过连接装置与偏心轴组件4连接，从而将动力输入至减速器中；在偏心轴组件4的带动下，第一外齿轮51与固定内齿轮6紧密啮合并做行星运动，从而形成自转，第二外齿轮52在第一外齿轮51的带动下亦做行星运动和自转，并带动输出盘3转动，输出盘3根据设定的减速比向外输出运动和动力。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种少齿差行星减速器，包括中空的圆柱形壳体(1)、底座(2)、以及传动组件，所述传动组件包括偏心轴组件(4)、双联外齿轮(5)、固定安装于所述底座(2)的固定内齿轮(6)、以及设置于输出端的输出盘(3)，所述双联外齿轮(5)包括位于输入端的第一外齿轮(51)和位于输出端的第二外齿轮(52)，所述输出盘(3)的内壁设置有内齿，所述固定内齿轮(6)和所述第一外齿轮(51)啮合形成第一少齿差齿轮副，所述第二外齿轮(52)和所述输出盘(3)的内齿啮合形成第二少齿差齿轮副，其特征在于：
所述偏心轴组件(4)包括偏心轴主体(41)、套接于所述偏心轴主体(41)输入端的第一轴套(42)、以及套接于所述偏心轴主体(41)输出端的第二轴套(43)；所述固定内齿轮(6)内侧的输入端设置有第一轴承座(62)，所述第一轴套(42)通过轴承安装于所述第一轴承座(62)内；所述输出盘(3)内侧的输出端设置有第二轴承座(33)，所述第二轴套(43)通过轴承安装于所述第二轴承座(33)内；所述偏心轴主体(41)通过轴承安装于所述双联外齿轮(5)内；
所述壳体(1)的内侧和所述固定内齿轮(6)的外侧分别设置有可相互配合连接的螺纹；所述输出盘(3)的输入端的底部设有环形的推力轴承上沟道(32)，所述固定内齿轮(6)输出端的顶部设有环形的推力轴承下沟道(61)，所述推力轴承上沟道(32)和推力轴承下沟道(61)之间安装有推力轴承钢珠从而形成推力轴承；所述输出盘(3)的外侧设有环形的台阶，所述环形台阶输出端的上表面与所述输出盘(3)侧壁的夹角形成角接触轴承下沟道(31)，所述壳体(1)输出端的边缘向内径向延伸形成角接触轴承上沟道(11)，所述角接触轴承上沟道(11)和角接触轴承下沟道(31)之间安装有角接触轴承钢珠从而形成角接触轴承。
2.根据权利要求1所述的少齿差行星减速器，其特征在于：所述偏心轴主体(41)外侧的中间段设有滚针沟道，所述双联外齿轮(5)内侧对应的径向位置上嵌设有滚针外圈，所述滚针沟道和滚针外圈之间安装有滚针从而形成滚针轴承(44)。
3.根据权利要求1所述的少齿差行星减速器，其特征在于：所述第一少齿差齿轮副的齿差和所述第二少齿差齿轮副的齿差相等。
4.根据权利要求3所述的少齿差行星减速器，其特征在于：所述输出盘(3)的内齿的齿数为N，所述第二外齿轮(52)的齿数为N-1，所述固定内齿轮(6)的齿数为N+1，所述第一外齿轮(51)的齿数为N。
5.根据权利要求1所述的少齿差行星减速器，其特征在于：所述第一轴套(42)和或第二轴套(43)上径向设置有用于径向约束所述偏心轴主体(41)的弹性件(45)。
6.根据权利要求1所述的少齿差行星减速器，其特征在于：所述固定内齿轮(6)的输入端的底部在圆周方向上分布设置有至少一个的螺孔，所述底座(2)上对应设置有至少一个的螺孔，所述固定内齿轮(6)和底座(2)通过至少一个的螺杆进行固定连接。
7.根据权利要求1所述的少齿差行星减速器，其特征在于：所述第一轴套(42)和第二轴套(43)的中间均设有偏心的扁平孔，所述偏心轴主体(41)的两端分别套接于所述扁平孔内。
8.根据权利要求1所述的少齿差行星减速器，其特征在于：所述第一轴承座(62)的输入端和所述第二轴承座(33)的输出端分别设有一轴承挡圈。
9.根据权利要求1所述的少齿差行星减速器，其特征在于：所述偏心轴主体(41)轴向设置有贯穿的通道。
10.根据权利要求1所述的少齿差行星减速器，其特征在于：所述底座(2)上设置有第三轴承座(21)。
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