CN110748607B - 一种多级行星齿轮减速机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多级行星齿轮减速机，涉及行星齿轮减速机技术领域，包括第一减速机构和第二减速机构，所述第一减速机构设有第一输入轴和第一输出轴，所述第二减速机构设有第二输入轴和第二输出轴；所述第一输出轴与所述第二输入轴相连；以及，平衡装置，所述第一输入轴上设有所述平衡装置；所述平衡装置包括连接部和平衡部，所述平衡部与所述连接部连接，所述连接部与所述第一输入轴相连。本发明设置平衡装置，能够有效平衡消除高速旋转的第一输入轴的不平衡量，从而减小减速机的输入端的重心与其中心的偏移值，提高了减速机的使用寿命和使用安全。

Description

一种多级行星齿轮减速机

技术领域

本发明涉及行星齿轮减速机技术领域，具体涉及一种多级行星齿轮减速机。

背景技术

行星齿轮减速机体积小、传动效率高，传动比范围大，传动精度高，被广泛应用在各个领域中的传动系统中。

多级行星齿轮减速机与普通的减速机相比，具备更广的减速范围。因此，往往应用在高速旋转的轴的减速上。

在多级行星齿轮减速机工作时，减速机的输入轴高速旋转，太阳架随之旋转。由于制造精度、使用磨损等问题，太阳架和输入轴组成的输入端难以避免地在径向上会出现质量不平衡，产生不平衡量，使得输入端的重心偏移输入轴的中心位置。长此以往，会使得减速机出现故障和失效，严重时危及使用者安全。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在提供一种能够消除输入端不平衡量的多级行星齿轮减速机，为解决上述技术问题，本发明实施例采用以下技术方案来实现：

一种多级行星齿轮减速机，包括第一减速机构和第二减速机构，所述第一减速机构设有第一输入轴和第一输出轴，所述第二减速机构设有第二输入轴和第二输出轴；

所述第一输出轴与所述第二输入轴相连；以及，

平衡装置，所述第一输入轴上设有所述平衡装置；所述平衡装置包括连接部和平衡部，所述平衡部与所述连接部连接，所述连接部与所述第一输入轴相连。

有益地或示例性地，所述连接部的一侧设有凹槽，所述第一输入轴端部套入所述凹槽，所述第一输入轴的端部与所述凹槽相对固定。

有益地或示例性地，所述平衡部设于所述连接部内部的腔体。

有益地或示例性地，所述平衡部包括主轴，以及转动连接在所述主轴上的第一圆盘和第二圆盘，所述主轴与所述连接部固接；

所述第一圆盘和第二圆盘分别外啮合于第一齿轮和第二齿轮的外圈，所述第一齿轮和第二齿轮连接有第一微型电机。

有益地或示例性地，所述第一微型电机的输出轴为齿轮轴，所述齿轮轴依次与所述第一齿轮和第二齿轮的内圈啮合；

所述第一齿轮和第二齿轮被配置为：

当所述齿轮轴正向旋转时，所述第二齿轮静止，所述第一齿轮转动，带动所述第一圆盘转动；

当所述齿轮轴反向旋转时，所述第一齿轮静止，所述第二齿轮转动，带动所述第二圆盘转动。

有益地或示例性地，所述第一齿轮与第二齿轮反向设置，所述第一齿轮与第二齿轮的内圈设有与所述齿轮轴啮合的突起，所述突起一侧的内圈设有凹陷，所述凹陷与所述突起之间设有弹簧，所述弹簧处于正常状态；

在所述突起的所述一侧受到力时，所述突起受力并带动所述第一齿轮转动，在所述突起的与所述一侧相对的另一侧受到力时，所述突起克服所述弹簧的弹力并收纳入所述凹陷内。

有益地或示例性地，所述第一输入轴的端部与所述连接部之间设有离合器。

有益地或示例性地，所述主轴上套设有凸轮，所述主轴由第二微型电机驱动，所述第二微型电机设于所述连接部内。

本发明的各种实施方式具有以下有益效果为：

本发明设置平衡装置，能够有效平衡消除高速旋转的第一输入轴的不平衡量，从而减小减速机的输入端的重心与其中心的偏移值，提高了减速机的使用寿命和使用安全。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明一种多级行星齿轮减速机的实施例一的剖视图；

图2是本发明一种多级行星齿轮减速机的实施例一平衡装置的平衡部放大图；

图3是本发明一种多级行星齿轮减速机的实施例一的图2的A-A方向剖视图；

图4是本发明一种多级行星齿轮减速机的实施例一的图2的B-B方向剖视图；

图5是本发明一种多级行星齿轮减速机的实施例一的结构图；

图6是本发明一种多级行星齿轮减速机的实施例二的剖视图。

附图标记：1-第一减速机构；2-第二减速机构；11-第一输入轴；12-第一输出轴；21-第二输入轴；22-第二输出轴；3-平衡装置；31-连接部；32-平衡部；311-凹槽；321-第一圆盘；322-第二圆盘；323-主轴；324-第一齿轮；325-第二齿轮；326-平衡孔；327-凸轮；33-第一微型电机；331-齿轮轴。

具体实施方式

下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：

如图1-5所示，一种多级行星齿轮减速机，包括第一减速机构1和第二减速机构2，第一减速机构1设有第一输入轴11和第一输出轴12，第二减速机构2设有第二输入轴21和第二输出轴22；

第一输出轴12与第二输入轴21相连；以及，

平衡装置3，第一输入轴11上设有平衡装置3；平衡装置3包括连接部31和平衡部32，平衡部32与连接部31连接，连接部31与第一输入轴11相连。

在一种是实施方式中，连接部31的一侧设有凹槽311，第一输入轴11端部套入凹槽311，第一输入轴11的端部与凹槽311相对固定。

在一种实施方式中，平衡部32设于连接部31内部的腔体。

在一种实施方式中，平衡部32包括主轴323，以及转动连接在主轴323上的第一圆盘321和第二圆盘322，主轴323与连接部31固接；

第一圆盘321和第二圆盘322分别外啮合于第一齿轮324和第二齿轮325的外圈，第一齿轮324和第二齿轮325连接有第一微型电机33；

第一圆盘321和第二圆盘322沿环向分布有尺寸不同的平衡孔326。

在一种实施方式中，第一微型电机33的输出轴为齿轮轴331，齿轮轴331依次与第一齿轮324和第二齿轮325的内圈啮合；

第一齿轮324和第二齿轮325被配置为：

当齿轮轴331正向旋转时，第二齿轮325静止，第一齿轮324转动，带动第一圆盘321转动；

当齿轮轴331反向旋转时，第一齿轮324静止，第二齿轮325转动，带动第二圆盘322转动。

在一种实施方式中，第一齿轮324与第二齿轮325反向设置，第一齿轮324与第二齿轮325的内圈设有与齿轮轴331啮合的突起3241，突起3241一侧的内圈设有凹陷3242，凹陷3242与突起3241之间设有弹簧，弹簧处于正常状态；

在突起3241的一侧受到力时，突起3241受力并带动第一齿轮324转动，在突起3241的与一侧相对的另一侧受到力时，突起3241克服弹簧的弹力并收纳入凹陷3242内。

在一种实施方式中，平衡部32设于连接部31内部的腔体。

结合下面的使用方法对实施例一的多级行星齿轮减速机进行说明：

在本实施例中，设置了两级减速机构，平衡装置3装设在第一减速机构1上的第一输入轴11上；当有其它轴有平衡需求时，为了实现其它如第一输出轴12、第二输入轴21和第二输出轴22的轴平衡，消除不平衡量，同样可以将平衡装置3装设在其它轴上。进一步地，对于其它级数的减速机构，平衡装置3同样适用。

多级行星齿轮减速机构包括太阳架、行星架以及外齿圈，为简化结构，图1中未示出外齿圈的结构，根据附图以及多级行星齿轮减速机的原理，可知应当设置外齿圈，且外齿圈的位置设于行星架的外沿。

本发明中，减速原理如下：第一输入轴11连接外界动力输入，带动与其相连的太阳架转动，在太阳架的啮合以及固定的外齿圈的啮合作用下，多个行星轮开始转动，优选地，行星轮数量为3个。与多个行星轮连接的第一输出轴12转动，并将动力传输至第二输入轴21，完成一级减速；以此类推，完成二级减速。

在减速的过程中，第一输入轴11高速转动，平衡装置3随第一输入轴11转动。为检测和验证第一输入轴11的不平衡量大小，设置不平衡量检测模块，不平衡量检测模块与平衡装置3、第一输入轴11电气相连，当检测到不平衡量较大时，启动平衡装置3。

当不需要调节不平衡量时，平衡装置3关闭，此时第一圆盘321和第二圆盘322被设置在主轴323上的自锁结构锁定，不会与主轴323发生相对转动。此时平衡装置3的第一圆盘321和第二圆盘322的组合重心位置在主轴323的中心上。

当需要调节不平衡量时，平衡装置3启动，用于锁定第一圆盘321和第二圆盘322不会与主轴323发生相对转动的自锁结构解锁，第一微型电机33开始转动。

当第一微型电机33正向旋转时，齿轮轴331正向旋转，此时第一齿轮324的凸起3241与齿轮轴331啮合并被推动，从而带动第一齿轮324旋转，从而带动第一圆盘321旋转；此时，第二齿轮325上的凸起3241与齿轮轴331啮合并克服弹簧的弹力从而陷入凹陷3242内，第二齿轮325的转动幅度较小甚至不会发生转动，以致第二圆盘322转动幅度较小甚至不会发生转动。

当第一微型电机33逆向旋转时，与其正向旋转的过程相反，第一圆盘321转动幅度较小甚至不会发生转动，第二圆盘322转动。

为了使齿轮轴331和凸起3241更好地啮合，可以在齿轮轴331与凸起3241的啮合处设置咬合结构，使齿轮轴331在一个方向旋转时，能够将凸起3241推入凹陷3242内，而在反方向旋转时，能够将凸起3241从凹陷3242内勾起并啮合，从而推动凸起3241旋转。

由于在第一圆盘321和第二圆盘322上均设置有尺寸不一的平衡孔，第一圆盘321和第二圆盘322其中一个或两个发生旋转时，两者结合的重心位置改变，即两者共同产生了一个不平衡量，第一微型电机33调整两个圆盘之间的角度和位置，直至不平衡量检测模块检测到此时不平衡量较小，即表明圆盘的不平衡量能够较好地与第一输入轴11的不平衡量抵消，此时，关闭平衡装置3，平衡装置3上的自锁结构重新锁定。

由于第一输入轴11的不平衡量一般较为恒定，为了较好地消除该不平衡量，可以在减速机不工作时，使减速机处于一个转速较低的状态，测定第一输入轴11的不平衡量，调整两个圆盘之间的角度和位置以消除该不平衡量。

本实施例中，圆盘的结构设置，能够有效平衡消除高速旋转的第一输入轴11的不平衡量，从而减小减速机的输入端的重心与其中心的偏移值，提高了减速机的使用寿命和使用安全。

实施例二：

与实施例一区别在于：平衡装置3的设置方式不同。

本实施例中，如图6所示，第一输入轴11的端部与连接部31之间设有离合器33。

在一种实施方式中，平衡部32包括主轴323和套设于主轴323上的凸轮327，主轴323与连接部31转动相连，主轴323由第二微型电机驱动，第二微型电机设于连接部31内。

结合下面的使用方法对实施例二的多级行星齿轮减速机进行说明：

在不需要调节不平衡量时，离合器33使平衡装置3与第一输入轴11脱离，平衡装置3不随第一输入轴11旋转。

在需要调节不平衡量时，离合器33使平衡装置3与第一输入轴11啮合，平衡装置3随第一输入轴11旋转。此时启动第二微型电机，使设置在主轴323上的凸轮327旋转，由于凸轮327本身的重心已偏离主轴323的中心，因此凸轮327本身即带有一定不平衡量，调节凸轮327的位置，使得凸轮327的不平衡量与第一输入轴11的不平衡量抵消。

实施例二的优势在于，结构更为简单，在第一输入轴11不平衡量较小时，无需带动平衡装置3一起随第一输入轴11旋转，减小了传动损耗。

但由于凸轮327的不平衡量恒定，难以实现精准调节。

在此基础上，将上述实施例一和二结合，可以得到另一种实施例：将实施例一中的圆盘结构替代实施例二中的凸轮结构，以实现精准调节。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.一种多级行星齿轮减速机，其特征是，包括第一减速机构（1）和第二减速机构（2），所述第一减速机构（1）设有第一输入轴（11）和第一输出轴（12），所述第二减速机构（2）设有第二输入轴（21）和第二输出轴（22）；

所述第一输出轴（12）与所述第二输入轴（21）相连；以及，

平衡装置（3），所述第一输入轴（11）上设有所述平衡装置（3）；所述平衡装置（3）包括连接部（31）和平衡部（32），所述平衡部（32）与所述连接部（31）连接，所述连接部（31）与所述第一输入轴（11）相连；

所述平衡部（32）包括主轴（323），以及转动连接在所述主轴（323）上的第一圆盘（321）和第二圆盘（322），所述主轴（323）与所述连接部（31）固接；

所述第一圆盘（321）和第二圆盘（322）分别外啮合于第一齿轮（324）和第二齿轮（325）的外圈，所述第一齿轮（324）和第二齿轮（325）连接有微型电机（33）；

所述第一圆盘（321）和第二圆盘（322）沿环向分布有尺寸不同的平衡孔（326）；

所述微型电机（33）的输出轴为齿轮轴（331），所述齿轮轴（331）依次与所述第一齿轮（324）和第二齿轮（325）的内圈啮合；

所述第一齿轮（324）和第二齿轮（325）被配置为：

当所述齿轮轴（331）正向旋转时，所述第二齿轮（325）静止，所述第一齿轮（324）转动，带动所述第一圆盘（321）转动；

当所述齿轮轴（331）反向旋转时，所述第一齿轮（324）静止，所述第二齿轮（325）转动，带动所述第二圆盘（322）转动；

所述第一齿轮（324）与第二齿轮（325）反向设置，所述第一齿轮（324）与第二齿轮（325）的内圈设有与所述齿轮轴（331）啮合的突起（3241），所述突起（3241）一侧的内圈设有凹陷（3242），所述凹陷（3242）与所述突起（3241）之间设有弹簧，所述弹簧处于正常状态；

在所述突起（3241）的所述一侧受到力时，所述突起（3241）受力并带动所述第一齿轮（324）转动，在所述突起（3241）的与所述一侧相对的另一侧受到力时，所述突起（3241）克服所述弹簧的弹力并收纳入所述凹陷（3242）内；

当不需要调节不平衡量时，所述平衡装置（3）关闭，此时所述第一圆盘（321）和所述第二圆盘（322）被设置在所述主轴（323）上的自锁结构锁定，不会与所述主轴（323）发生相对转动，此时，所述平衡装置（3）的所述第一圆盘（321）和所述第二圆盘（322）的组合重心位置在所述主轴（323）的中心上；

当需要调节不平衡量时，所述平衡装置（3）启动，用于锁定所述第一圆盘（321）和所述第二圆盘（322）不会与所述主轴（323）发生相对转动的所述自锁结构解锁，所述微型电机（33）开始转动。

2.根据权利要求1所述的一种多级行星齿轮减速机，其特征是，所述连接部（31）的一侧设有凹槽（311），所述第一输入轴（11）端部套入所述凹槽（311），所述第一输入轴（11）的端部与所述凹槽（311）相对固定。

3.根据权利要求1所述的一种多级行星齿轮减速机，其特征是，所述平衡部（32）设于所述连接部（31）内部的腔体。

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