CN110864085A - 一种减速器 - Google Patents

一种减速器 Download PDF

Info

Publication number
CN110864085A
CN110864085A CN201911139205.7A CN201911139205A CN110864085A CN 110864085 A CN110864085 A CN 110864085A CN 201911139205 A CN201911139205 A CN 201911139205A CN 110864085 A CN110864085 A CN 110864085A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gear
primary
gear train
wheel
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911139205.7A
Other languages
English (en)
Inventor
张晓佳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201911139205.7A priority Critical patent/CN110864085A/zh
Publication of CN110864085A publication Critical patent/CN110864085A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/023—Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

一种减速器，涉及减速器技术领域，包括外壳和设置在外壳内的一级轮系和二级行星轮系，所述一级轮系的一级中心轮为主动轮，一级内齿圈为输出轮，所述二级行星轮系的二级内齿圈为输入轮，行星架为输出轴；所述一级内齿圈与所述二级内齿圈同步转动，所述二级行星轮系的二级中心轮与所述主动轮同轴同步转动。本发明获得较大减速比的同时，还具有体积小、重量轻、成本低廉的特点。

Description

一种减速器
技术领域
本发明涉及减速器技术领域，具体涉及一种减速器。
背景技术
蜗轮蜗杆的最大传动比一般是100：1，它的减速传动比主要取决于涡轮的齿数，传动比越大，直径与重量越大，占用空间越大，在一些对体积重量有要求的场合就难以应用(如机器人领域)，且输入转速一般不允许超过2500转/分。
摆线针轮减速器虽然体积小、重量轻，但它的单级传动比最大不超过90:1，并且输入转速一般不超过1500转/分。
谐波传动减速器的减速比一般是300:1，虽然体积小、重量轻，但制造难度大、价格高昂。
目前，直流电机得到越来越广泛的应用，为了获得高功率密度，直流电机设计的转速极高，基本上都是每分钟上万转，甚至是几万转，这就需要具有极大减速比的减速器，很明显，前两种减速器并不能直接满足使用要求，需要其它减速器配合使用，这就增加了减速器的成本、重量和体积。当传动比要求超过1000:1时，即使是经过特殊设计的谐波传动减速器也将无法满足要求，而且谐波传动减速器的价格昂贵，如果再和其它减速器配合使用，无疑也会增加重量和体积。
发明内容
为了解决上述现有技术的问题，本发明提供一种减速器，获得较大减速比的同时，还具有价格低、体积小、重量轻的特点。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种减速器，包括外壳和设置在外壳内的一级轮系和二级行星轮系，所述一级轮系的一级中心轮为主动轮，一级内齿圈为输出轮，所述二级行星轮系的二级内齿圈为输入轮，行星架为输出轴；所述一级内齿圈与所述二级内齿圈同步转动，所述二级行星轮系的二级中心轮与所述主动轮同轴同步转动。
优选的，所述一级内齿圈与所述二级内齿圈相对的侧面固定设置，比如用螺栓固定连接或是用定位销钉固定连接；
或者，所述一级内齿圈与所述二级内齿圈相对的侧面一体成型。
优选的，所述一级内齿圈和所述二级内齿圈重合的侧壁处的中心轴与所述主动轮的中心轴通过轴承转动连接；
或者，所述一级内齿圈和所述二级内齿圈重合的侧壁处的外圆面与所述外壳内壁通过轴承连接。
优选的，所述一级轮系的一级中间轮的中心轴转动固定在所述外壳上。
本发明的工作原理以及有益效果：
本发明工作原理的阐述需要先定义一个概念：齿轮在每分钟的时间里转动的总齿数；
齿数为Z的齿轮，其转速是n转/分钟，则齿轮每分钟转动的总齿数＝齿轮的齿数×齿轮的转速＝Zn个，在本发明中简称总齿数。
一级轮系中，一级中心轮作为主动轮，一级内齿圈作为减速输出，且一级中心轮与一级内齿圈的旋向相反；一级内齿圈与二级内齿圈同向且同步转动，二级中心轮与一级中心轮同向且同步转动，因此，在二级行星轮系中，二级内齿圈与二级中心轮旋向相反且转速不同，即总齿数不同，所以，二级内齿圈与二级中心轮之间的二级行星齿轮不仅会自转，而且还会产生围绕行星架轴心的公转，由于二级行星齿轮的行星架连接着输出轴，所以输出轴会产生转动。二级行星齿轮的公转速度，也就是输出轴的转速，与二级内齿圈、二级中心轮的总齿数的差值有关，调节有关齿轮的齿数，可以得到很小的差值，当这个差值很小时，这两个轮之间的行星齿轮公转的速度就会很小，从而获得极大的减速比，并且行星轮系结构紧凑，传动稳定，能够实现在获得较大减速比的同时，使减速器具有体积小、重量轻的特点。
本发明尤其适用于机器人领域。由于机器人对体积重量的要求极其苛刻，所以机器人关节理想的驱动器是采用高功率密度的电机，但高功率密度的电机无法避免的是其转速很高，转速达到上万转、甚至是几万转，高功率密度的电机才能够输出额定功率，这样的高转速在实际应用时，就需要有高达1000～2000:1甚至是更高减速比的减速器，且还要求减速器必须体积小、重量轻，目前的各类减速器都是无法做到的，而本发明的大减速比减速器，完全可以满足这个要求，而且还具有结构简单、成本低廉的优点，一定可以迅速应用于机器人领域，加快机器人行业的发展。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图。
图2是本发明实施例1的爆炸结构示意图。
其中，在附图中相同的部件用相同的附图标记；附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明。
本发明需要先定义一个概念：齿轮在每分钟的时间里转动的总齿数；
齿数为Z的齿轮，其转速是n转/分钟，则齿轮每分钟转动的总齿数＝齿轮的齿数×齿轮的转速＝Zn个，在本发明中简称总齿数。
实施例1
一种减速器，包括外壳1和设置在外壳1内的一级轮系2和二级行星轮系3，所述一级轮系2包括一级中心轮21、一级中间轮22和一级内齿圈23，一级中心轮21为主动轮，该一级中心轮21通过轴承安装在所述外壳1侧壁上，一级中间轮22通过轴承安装在所述外壳1侧壁上，一级内齿圈23为减速输出轮，在运行过程中，一级内齿圈23与一级中心轮的旋向相反；所述二级行星轮系3包括二级中心轮31、二级行星轮32和二级内齿圈33，二级行星轮32上安装行星架34，二级内齿圈33为输入轮，行星架34为减速输出轴。
所述一级内齿圈23与所述二级内齿圈33相对的侧面一体成型，一体成型使得两个行星轮系结构紧凑，占用空间较小，在一些其他实施例中，一级内齿圈23与所述二级内齿圈33也可以用螺栓或是定位销轴固定连接；一级内齿圈23与所述二级内齿圈33同步转动，所述一级内齿圈23和所述二级内齿圈33重合的侧面处的侧壁与所述主动轮的中心轴通过轴承转动连接，在一些其他实施例中，所述一级内齿圈23和所述二级内齿圈33重合的侧壁处的外圆面与所述外壳1内壁通过轴承连接；一级中心轮21的中心轴与二级中心轮31的中心轴同轴，因此，一级中心轮21的中心轴与二级中心轮31同步转动。
当二级中心轮31与二级内齿圈33的总齿数存在差值时，二级行星轮32就会产生公转，公转的转向由各自的总齿数决定。
当二级中心轮31的总齿数大于二级内齿圈33的总齿数时，二级行星轮32的公转方向与二级中心轮31同向。此时，对于二级行星轮32的公转来说，相当于二级内齿圈33不转动、二级中心轮31以差值/二级中心轮齿数的速度转动。
因此，二级行星轮32的公转速度的计算，可以引入标准的(内齿圈固定，输入轴为中心的太阳齿，行星齿架输出)行星减速器减速比计算公式：
减速比i＝(内齿圈齿数/太阳齿齿数)+1，行星架转速＝太阳齿转速×(1/i)
二级行星轮的公转速度为：n＝(差值/二级中心轮齿数)×(1/i)＝(差值/二级中心轮齿数)/i
i＝(二级内齿圈齿数/二级中心轮齿数)+1。
各齿轮参数具体为：
名称 一级中心轮 一级内齿圈 二级内齿圈 二级中心轮
齿数Z 21 80 76 20
一级中心轮21转速：n0＝10000r/min
一级内齿圈23的转速：n1＝10000×(21/80)＝2625r/min
二级内齿圈33的转速：n2＝2625r/min
二级内齿圈33的总齿数为：Z1＝76×2625＝195500个/每分钟
二级中心轮31的总齿数为:Z2＝20×10000＝200000个/每分钟
所以，二级内齿圈33与二级中心轮31的总齿数的差值为：
Z2－Z1＝200000-195500＝500个/每分钟
因此，二级行星轮32输出的转速为：
n4＝(500/20)/(76/20+1)≈5.21r/min
此时，减速器的总传动减速比为：10000:5.21≈1919:1。
本发明实施例是利用两个由输入轴驱动的、运动方向相反的、同轴心的齿轮的总齿数的差值实现减速。当二级内齿圈33与二级中心轮31的总齿数不相同时，两轮之间的二级行星轮32不仅会自转，而且还会产生围绕二级中心轮31的公转运动，此时行星架34的中心轴有转动输出，调整一级内齿圈23、一级中心轮21、二级内齿圈33与二级中心轮31的齿数，就会得到不同的差值，进而获得不同的的减速比，当这个差值很小时，就可以得到极大的转速比。
实施例2
本实施例2与实施例1中减速器的结构、连接关系以及运作原理均相同，不同之处在于：给出各齿轮的不同参数值以及传动比的计算结果。
各齿轮参数具体为：
名称 一级中心轮 一级内齿圈 二级内齿圈 二级中心轮
齿数Z 17 77 86 19
一级内齿圈23的转速：n1＝10000×(17/77)＝2207.8r/min
二级内齿圈33的转速：n2＝2207.8r/min
二级内齿圈33的总齿数为：Z1＝86×2207.8＝189870.8≈189871个/每分钟
二级中心轮31的总齿数为:Z12＝19×10000＝190000个/每分钟
所以，二级内齿圈33与二级中心轮31总齿数的差值为：
Z2－Z1＝190000-189871＝129个/每分钟
因此，二级行星轮32输出的转速为：
n4＝(129/19)/(86/19+1)≈1.23r/min
此时，减速器的总传动减速比为：10000:1.23≈8130:1。
本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
以上参考了优选实施例对本发明进行了描述，但本发明的保护范围并不限制于此，任何落入权利要求的范围内的所有技术方案均在本发明的保护范围内。在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。

Claims (6)

1.一种减速器，其特征在于，包括外壳和设置在外壳内的一级轮系和二级行星轮系，所述一级轮系的一级中心轮为主动轮，一级内齿圈为输出轮，所述二级行星轮系的二级内齿圈为输入轮，行星架为输出轴；所述一级内齿圈与所述二级内齿圈同步转动，所述二级行星轮系的二级中心轮与所述主动轮同轴同步转动。
2.根据权利要求1所述的减速器，其特征在于，所述一级内齿圈与所述二级内齿圈相对的侧面固定设置，比如用螺栓固定连接或是用定位销钉固定连接。
3.根据权利要求1所述的减速器，其特征在于，所述一级内齿圈与所述二级内齿圈相对的侧面一体成型。
4.根据权利要求2或3所述的减速器，其特征在于，所述一级内齿圈和所述二级内齿圈重合的侧壁处的中心轴与所述主动轮的中心轴通过轴承转动连接。
5.根据权利要求2或3所述的减速器，其特征在于，所述一级内齿圈和所述二级内齿圈重合的侧壁处的外圆面与所述外壳内壁通过轴承连接。
6.根据权利要求1所述的减速器，其特征在于，所述一级轮系的一级中间轮的中心轴转动固定在所述外壳上。
CN201911139205.7A 2019-11-20 2019-11-20 一种减速器 Pending CN110864085A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911139205.7A CN110864085A (zh) 2019-11-20 2019-11-20 一种减速器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911139205.7A CN110864085A (zh) 2019-11-20 2019-11-20 一种减速器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110864085A true CN110864085A (zh) 2020-03-06

Family

ID=69655159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911139205.7A Pending CN110864085A (zh) 2019-11-20 2019-11-20 一种减速器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110864085A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112610673A (zh) * 2020-12-21 2021-04-06 陈广明 一种差动减速器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090090095A (ko) * 2008-02-20 2009-08-25 이명희 유성치차를 이용한 고변속장치
US20100048343A1 (en) * 2006-12-19 2010-02-25 Zf Friedrichshafen Ag Multi-stage gearbox
US20100113210A1 (en) * 2008-10-30 2010-05-06 General Electric Company Split torque compound planetary drivetrain for wind turbine applications
US20140073475A1 (en) * 2012-09-13 2014-03-13 Zf Friedrichshafen Ag Multistage transmission

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100048343A1 (en) * 2006-12-19 2010-02-25 Zf Friedrichshafen Ag Multi-stage gearbox
KR20090090095A (ko) * 2008-02-20 2009-08-25 이명희 유성치차를 이용한 고변속장치
US20100113210A1 (en) * 2008-10-30 2010-05-06 General Electric Company Split torque compound planetary drivetrain for wind turbine applications
US20140073475A1 (en) * 2012-09-13 2014-03-13 Zf Friedrichshafen Ag Multistage transmission

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112610673A (zh) * 2020-12-21 2021-04-06 陈广明 一种差动减速器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012029756A1 (ja) 多段減速機
CN214274393U (zh) 一种差动减速器
CN211259501U (zh) 一种多速比复合输出减速器
JP5283624B2 (ja) 多段の減速ギア装置
JP2017040348A (ja) 遊星歯車装置及びその設計方法
CN110864085A (zh) 一种减速器
CN212717869U (zh) 双圆弧人字齿行星齿轮传动机构
CN211259504U (zh) 一种单/双输入双输出行星齿轮减速器
CN112943867A (zh) 一种新型行星齿轮减速机构及减速器
CN112072849A (zh) 同轴减速电机
CN108044645B (zh) 一种变厚机器人关节传动结构
CN112610673A (zh) 一种差动减速器
CN108799418A (zh) 一种行星减速机
CN110878816B (zh) 一种单/双输入双输出行星齿轮减速器
CN210034302U (zh) 一种大速比中空式行星减速机
CN113309826B (zh) 一种仿生跳跃的齿轮传动装置及其传动比调整方法
CN112228524A (zh) 一种三轴输出减速器
CN216478713U (zh) 一种偏心轴行星减速机
CN204533477U (zh) 一种行星减速传动的均载结构
CN110905975B (zh) 一种多速比复合输出减速器
CN213637368U (zh) 一种同轴减速电机
CN221897049U (zh) 机械传动机构
CN109139812A (zh) 一种新型摆线行星减速装置
CN114017486B (zh) 一种机器人关节多传动比的传动装置
CN109751368B (zh) 一种大速比中空式行星减速机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200306

RJ01 Rejection of invention patent application after publication