CN110878816A - 一种单/双输入双输出行星齿轮减速器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种单/双输入双输出行星齿轮减速器包括机壳，以及安装在所述机壳内腔中的两套输入齿轮系统、两套行星旋转系统和两套输出系统，将两种固定太阳轮固连在一起构成减速器的机体部分，旋转太阳轮通过轴承支承在各自的固定太阳轮上，行星齿轮机构安装在行星架上，可绕减速器轴线做行星旋转运动。本发明利用行星齿轮传动原理，保证减速器传动理论的正确性及传动方案的可行性，同时给个零部件的加工带来极大的方便；实现了在一个减速结构中单输入双输出或者双输入双输出功能，可应用于某些复杂的传动系统，从而达到简化系统传动链、提高系统传动效率及减小系统体积。

Description

一种单/双输入双输出行星齿轮减速器

技术领域

本发明涉及减速器领域，具体涉及一种单/双输入双输出行星齿轮减速器。

背景技术

行星齿轮传动是一种利用行星齿轮和中心齿轮相互啮合实现减速功能的传动装置，其结构上主要包括：中心齿轮、行星齿轮和行星架三部分。与普通的齿轮减速装置相比，行星齿轮减速器的最大特点是结构上存在多个行星齿轮，因此容易实现运动的合成与分解。输入轴上的功率沿各行星齿轮传递至输出轴，使同时啮合的齿对数增加，产生功率分流，所以行星齿轮传动具有体积小、重量轻、承载能力大的特点。差动式行星轮系结合了行星传动的结构与少齿差传动原理，因此具有重量轻、体积小、传动比大、承载能力强的特点，目前已广泛应用在航空、船舶、自动化产业、医疗设备、纺织、车辆、起重运输等多个领域。

普通减速器一般只有一个固定的减速比，可以实现单输入单输出传动，该传动形式可适用于大多数场合，然而在一些特殊情况下，需要减速器具有两种不同的减速比，保证减速器可以实现单输入双输出或者双输入双输出传动，此时普通减速器便无法满足使用要求。

发明内容

针对现有技术所存在的不足和局限性，本发明的目的在于提供一种单/双输入双输出行星齿轮减速，实现了减速器在一个减速结构中单输入双输出或者双输入双输出传动。

本发明的技术方案如下：

该单/双输入双输出行星齿轮减速器，包括机壳，以及安装在所述机壳内腔中的输入齿轮系统、行星旋转系统和输出系统；

所述输入短齿轮轴同轴套装在所述输入长齿轮轴外，所述输入长齿轮轴和输入短齿轮轴固定连接或间隙配合；所述输入短齿轮上设置有用于驱动所述行星旋转系统A的输入齿轮A，所述输入长齿轮上设置有用于驱动所述行星旋转系统B的输入齿轮B；

所述输入短齿轮轴套装在所述输入长齿轮轴上，所述输入短齿轮上设置有用于驱动所述行星旋转系统A的输入齿轮A，所述输入长齿轮上设置有用于驱动所述行星旋转系统B的输入齿轮B；

所述机壳内侧设置有用于与行星旋转系统A匹配的固定内齿轮A、用于与行星旋转系统B匹配的固定内齿轮B、用于作为支撑件的端盖；所述端盖安装于固定内齿轮A和固定内齿轮B之间且将所述机壳内腔分为两个部分；

所述行星旋转系统A包括行星架A、N个行星主齿轮A、N个行星从齿轮A和N个花键轴A；所述N个行星主齿轮A同时与所述输入齿轮A和所述固定内齿轮A进行啮合，所述行星主齿轮A和行星从齿轮A安装在所述花键轴A上且所述行星从齿轮A位于所述行星主齿轮A的前端，所述花键轴A通过轴承安装在所述行星架A上，所述行星架A的一端通过轴承安装于所述端盖上；

所述输出系统A包括输出端法兰A和旋转内齿轮A；所述旋转内齿轮A同时与所述N个行星从齿轮A进行啮合，所述旋转内齿轮A通过十字交叉滚子轴承安装在所述机壳上；所述输出端法兰A固定于所述旋转内齿轮A的外端面，所述输出端法兰A位于所述机壳的一端；所述行星架A的另一端通过轴承安装于所述输出端法兰A上；

所述行星旋转系统B包括行星架B、N个行星主齿轮B、N个行星从齿轮B和N个花键轴B；所述N个行星主齿轮B同时与所述输入齿轮B和所述固定内齿轮B进行啮合，所述行星主齿轮B和行星从齿轮B安装在所述花键轴B上且所述行星从齿轮B位于所述行星主齿轮B的后端，所述花键轴B通过轴承安装在所述行星架B上，所述行星架B的一端通过轴承安装于所述端盖上；

所述输出系统B包括输出端法兰B和旋转内齿轮B；所述旋转内齿轮B同时与所述N个行星从齿轮B进行啮合，所述旋转内齿轮B通过十字交叉滚子轴承安装在所述机壳上；所述输出端法兰B固定于所述旋转内齿轮B的外端面，所述输出端法兰B位于所述机壳的另一端；所述行星架B的另一端通过轴承安装于所述输出端法兰B上。

进一步地，上述十字交叉滚子轴承通过轴承套圈固定在所述机壳上。

进一步地，上述旋转内齿轮A通过两列十字交叉滚子轴承安装在所述机壳上。

进一步地，上述N为2-4。

进一步地，上述端盖通过螺钉固定于所述机壳上。

进一步地，上述输出端法兰A与所述旋转内齿轮A通过螺钉固定。

进一步地，上述输出端法兰B与所述旋转内齿轮B通过螺钉固定。

本发明的优点在于：

本发明利用行星齿轮传动原理，保证减速器传动理论的正确性及传动方案的可行性，同时给个零部件的加工带来极大的方便；实现了在一个减速结构中单输入双输出或者双输入双输出功能，可应用于某些复杂的传动系统，从而达到简化系统传动链、提高系统传动效率及减小系统体积。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

附图标记如下：

1-输入短齿轮轴，2-行星架A，3-输出端法兰A，4-旋转内齿轮A，5-机壳，6-轴承套圈，7-行星从齿轮A；8-固定内齿轮A，9-行星主齿轮A，10-花键轴A，11-端盖，12-固定内齿轮B，13-行星主齿轮B，14-花键轴B，15-行星从齿轮B，16-输入齿轮B，17-旋转内齿轮B，18-输出端法兰B，19-行星架B，20-输入长齿轮轴，21-轴承Ⅰ，22-轴承Ⅱ，23-轴承Ⅲ，24-轴承Ⅳ，25-轴承Ⅴ，26-轴承Ⅵ，27-十字交叉滚子轴承，28-输入齿轮A。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细介绍。

如图1所示，该单/双输入双输出行星齿轮减速器包括机壳5，以及安装在机壳5内腔中的输入齿轮系统、行星旋转系统和输出系统。具体包括两套输入齿轮系统、两套行星旋转系统和两套输出系统，将两种固定太阳轮固连在一起构成减速器的机体部分，旋转太阳轮通过轴承支承在各自的固定太阳轮上，行星齿轮机构安装在行星架上，可绕减速器轴线做行星旋转运动；行星齿轮机构由两种参数相同的外啮合齿轮组成，可同时与固定太阳轮、旋转太阳轮和输入齿轮轴啮合。

机壳部分：机壳5、固定内齿轮A 8、固定内齿轮B 12、端盖11，各零件之间通过螺钉固连，组成一个整体形成减速器的支撑部分。

输入齿轮系统：输入长齿轮轴20和输入短齿轮轴1，输入齿轮轴作为行星旋转系统的驱动件，输入长齿轮轴20通过轴承Ⅰ 21、轴承Ⅴ 25支撑在行星架A 2与行星架B 19上，作为行星旋转系统B的驱动件；输入短齿轮轴1套装在输入长齿轮轴20上，作为行星旋转系统A的驱动件。输入短齿轮1上设置有用于驱动所述行星旋转系统A的输入齿轮A 28，输入长齿轮20上设置有用于驱动所述行星旋转系统B的输入齿轮B 16。

当减速器需要单输入双输出工作时，将输入长齿轮轴20和输入短齿轮轴1固定连接，两个轴形成一体件，从而实现单输入双输出传动；当减速器需要双输入双输出工作时，将输入长齿轮轴20和输入短齿轮轴1活动连接，单独分开输入并各自控制对应的行星齿轮系统，从而实现双输入双输出传动。

行星齿轮系统：行星齿轮系统包括行星旋转系统A和行星旋转系统B两套系统。

行星旋转系统A包括行星架A 2、行星主齿轮A 9、行星从齿轮A 7和花键轴A 10，行星主齿轮A 9和行星从齿轮A 7安装在花键轴A 10上，花键轴A 10通过轴承Ⅳ 24支撑在行星架A 2上，行星架A 2通过轴承Ⅵ 26支承在输出端法兰A 3和端盖11上，构成行星旋转系统A。行星架A 2包括前后两个部分且分别位于行星旋转系统A的两端，行星架A 2的一端通过轴承安装于端盖11上，行星架A 2的另一端通过轴承安装于输出端法兰A 3上。

行星旋转系统B包括行星架B 19、行星主齿轮B 13、行星从齿轮B 15和花键轴B14，行星主齿轮B 13、行星从齿轮B 15安装在花键轴B14上，花键轴B 14通过轴承Ⅲ 23支撑在行星架B 19上，行星架B 19通过轴承轴承Ⅱ22分别安装在端盖11与输出端法兰B 18上，构成行星旋转系统B。行星架B 19包括前后两个部分且分别位于行星旋转系统B的两端，行星架B 19的一端通过轴承安装于端盖11上，行星架B 19的另一端通过轴承安装于输出端法兰B 18上。

上述的行星主齿轮、行星从齿轮和花键轴一般采用2-4个为佳，大多数情况为3个。

输出系统：输出系统包括输出系统A、输出系统B两套输出系统。

输出系统A包括输出端法兰A 3、旋转内齿轮A 4，输出端法兰A 3与旋转内齿轮A 4固连后通过双列十字交叉滚子轴承27支承在机壳5上，组成减速器输出端Ⅰ。

输出系统B包括输出端法兰B 18、旋转内齿轮B 17，输出端法兰B 18与旋转内齿轮B 17固连后通过双列十字交叉滚子轴承27支撑在机壳5上，组成减速器输出端Ⅱ。

举例说明：上述减速器，为了达到降速增矩的目的及保证各齿轮的正常啮合，输出系统A中旋转内齿轮A 4与固定内齿轮A 8齿数差为2，相位上相差180°，需要两组行星齿轮成180°布置；输出系统B中旋转内齿轮B 17与固定内齿轮B 12齿数差为3，相位差为120°，需要三组行星齿轮成120°均匀布置。

根据对上述减速器的结构描述，现对该减速器的工作过程进行简述：

当减速器需要单输入双输出工作时，将输入长齿轮轴20和输入短齿轮轴1通过键进行固定连接，两个轴构成一体件，从而实现单输入双输出传动；当减速器需要双输入双输出工作时，保持输入长齿轮轴20和输入短齿轮轴1间隙配合，从而两轴单独分开输入并各自控制对应的行星齿轮系统，从而实现双输入双输出传动。

由于两套减速系统传动原理一致，因此这里仅详细介绍其中一个齿轮减速系统的工作过程，电机驱动输入短齿轮轴1旋转运动，通过齿轮啮合带动行星主齿轮转动，由于行星主齿轮A 9与固定内齿轮A 8啮合，进而驱动整个行星齿轮系统A做行星运动(公转与自转的复合运动)，旋转内齿轮A 4与固定内齿轮A 8存在一定的齿数差，所以行星从齿轮A 7在做行星运动的同时带动旋转内齿轮A 4低速转动，然后通过输出端法兰A 3进行低速输出。另外一个齿轮减速系统的工作过程与此过程类似。

Claims (7)

1.一种单/双输入双输出行星齿轮减速器，包括机壳(5)，其特征在于：还包括安装在所述机壳(5)内腔中的输入齿轮系统、行星旋转系统和输出系统；

所述输入齿轮系统包括输入长齿轮轴(20)和输入短齿轮轴(1)；所述行星旋转系统包括行星旋转系统A和行星旋转系统B，所述输出系统包括输出系统A和输出系统B；

所述输入短齿轮轴(1)同轴套装在所述输入长齿轮轴(20)外，所述输入长齿轮轴(20)和输入短齿轮轴(1)固定连接或间隙配合；所述输入短齿轮(1)上设置有用于驱动所述行星旋转系统A的输入齿轮A(28)，所述输入长齿轮(20)上设置有用于驱动所述行星旋转系统B的输入齿轮B(16)；

所述机壳(5)内侧设置有用于与行星旋转系统A匹配的固定内齿轮A(8)、用于与行星旋转系统B匹配的固定内齿轮B(12)、用于作为支撑件的端盖(11)；所述端盖(11)安装于所述固定内齿轮A(8)和固定内齿轮B(12)之间且将所述机壳(5)内腔分为两个部分；

所述行星旋转系统A包括行星架A(2)、N个行星主齿轮A(9)、N个行星从齿轮A(7)和N个花键轴A(10)；所述N个行星主齿轮A(9)同时与所述输入齿轮A(28)和所述固定内齿轮A(8)进行啮合，所述行星主齿轮A(9)和行星从齿轮A(7)安装在所述花键轴A(10)上且所述行星从齿轮A(7)位于所述行星主齿轮A(9)的前端，所述花键轴A(10)通过轴承安装在所述行星架A(2)上，所述行星架A(2)的一端通过轴承安装于所述端盖(11)上；

所述输出系统A包括输出端法兰A(3)和旋转内齿轮A(4)；所述旋转内齿轮A(4)同时与所述N个行星从齿轮A(7)进行啮合，所述旋转内齿轮A(4)通过十字交叉滚子轴承(27)安装在所述机壳(5)上；所述输出端法兰A(3)固定于所述旋转内齿轮A(4)的外端面，所述输出端法兰A(3)位于所述机壳(5)的一端；所述行星架A(2)的另一端通过轴承安装于所述输出端法兰A(3)上；

所述行星旋转系统B包括行星架B(19)、N个行星主齿轮B(13)、N个行星从齿轮B(15)和N个花键轴B(14)；所述N个行星主齿轮B(13)同时与所述输入齿轮B(16)和所述固定内齿轮B(12)进行啮合，所述行星主齿轮B(13)和行星从齿轮B(15)安装在所述花键轴B(14)上且所述行星从齿轮B(15)位于所述行星主齿轮B(13)的后端，所述花键轴B(14)通过轴承安装在所述行星架B(19)上，所述行星架B(19)的一端通过轴承安装于所述端盖(11)上；

所述输出系统B包括输出端法兰B(18)和旋转内齿轮B(17)；所述旋转内齿轮B(17)同时与所述N个行星从齿轮B(15)进行啮合，所述旋转内齿轮B(17)通过十字交叉滚子轴承(27)安装在所述机壳(5)上；所述输出端法兰B(18)固定于所述旋转内齿轮B(17)的外端面，所述输出端法兰B(18)位于所述机壳(5)的另一端；所述行星架B(19)的另一端通过轴承安装于所述输出端法兰B(18)上。

2.根据权利要求1所述的单/双输入双输出行星齿轮减速器，其特征在于：所述十字交叉滚子轴承(27)通过轴承套圈(6)固定在所述机壳(5)上。

3.根据权利要求2所述的单/双输入双输出行星齿轮减速器，其特征在于：所述旋转内齿轮A(4)通过两列十字交叉滚子轴承(27)安装在所述机壳(5)上。

4.根据权利要求3所述的单/双输入双输出行星齿轮减速器，其特征在于：所述N为2-4。

5.根据权利要求4所述的单/双输入双输出行星齿轮减速器，其特征在于：所述端盖(11)通过螺钉固定于所述机壳(5)上。

6.根据权利要求5所述的单/双输入双输出行星齿轮减速器，其特征在于：所述输出端法兰A(3)与所述旋转内齿轮A(4)通过螺钉固定。

7.根据权利要求6所述的单/双输入双输出行星齿轮减速器，其特征在于：所述输出端法兰B(18)与所述旋转内齿轮B(17)通过螺钉固定。

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