CN112096797A - 一种拥有少齿差减速与行星减速的双级减速动力装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种拥有少齿差减速与行星减速的双级减速动力装置,包括同轴设置的电机、壳体和输出轴;壳体与输出轴转动连接,壳体的内部为中空的容纳腔,电机具有电机输出轴,电机输出轴伸入容纳腔内并通过双级减速机构联动输出轴;双级减速机构包括行星减速机构和少齿差减速机构。本发明提供的双级减速动力装置,通过将行星减速机构中的太阳轮与电机输出轴设计为一体连接的结构,同时将少齿差减速机构中的凸轮轴与行星托架设计为一体结构,实现电机与多级减速机构的集成以及行星减速和少齿差减速的叠加,使装置内部结构紧凑,显著缩小装置的占用空间,并且可以形成大速比,输出大扭矩的效果。
Description
技术领域
本发明属于机械传动技术领域,具体涉及一种拥有少齿差减速与行星减速的双级减速动力装置。
背景技术
减速器通常都是和电机配套使用,在各个领域都会涉及,主要通过减速器和电机的配合去完成预先设定的动作,尤其是目前AGV仓储机器人、机器人手臂等领域对减速器和电机的组合空间有诸多的挑战。
目前减速器和电机都是单独个体,然后通过预留的连接方式进行连接,这样的连接方式,占用了太大的空间,在当前AGV、机器人手臂等对空间要求极其严格的领域,传统的结构已经无法适用,在不同部位所需减速器的种类不一样,也导致与电机的连接方式发生变化,这一点会造成品类多样,增加生产成本。
另外单独的少齿差减速在特定空间中,减速比仍然是受限制的,在小空间要求大输出扭矩的情况下,仅仅是单一的少齿差减速是远远无法满足需求,也使市场应用受到了限制。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种拥有少齿差减速与行星减速的双级减速动力装置,本装置可以替代行星、平行减速器的作用,同时结构紧凑、占据空间小,而且是双级减速,通过两级减速调整,可在受限空间中,输出不同需求的高扭矩,使用范围广。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种拥有少齿差减速与行星减速的双级减速动力装置,包括同轴设置的电机、壳体和输出轴;所述壳体与输出轴转动连接,所述壳体的内部为中空的容纳腔,所述电机具有电机输出轴,电机输出轴伸入容纳腔内并通过双级减速机构联动输出轴;所述双级减速机构包括行星减速机构和少齿差减速机构,其中:
所述行星减速机构包括太阳轮、与太阳轮啮合配合的行星轮以及与行星轮固定连接的行星托架;所述太阳轮与电机输出轴一体成型,所述行星托架与电机输出轴转动连接;所述壳体的内壁具有内齿圈,所述行星轮与内齿圈啮合配合;
所述少齿差减速机构包括凸轮轴、套设在凸轮轴上的第一滚针轴承、套设在第一滚针轴承上的主动齿轮以及安装在主动齿轮与输出轴之间的传动组件;所述凸轮轴与行星托架为一体结构;所述内齿圈的齿数大于主动齿轮的齿数,所述主动齿轮与内齿圈形成少差齿的啮合。
作为优选的技术方案,所述传动组件包括开设在主动齿轮端面上的若干个销轴孔、压装在销轴孔内的传动销轴以及开设在输出轴端面上与传动销轴适配的销轴运动孔。进一步优选的,所述销轴孔和销轴运动孔的数量为五个且均匀分布。需要说明的是,销轴孔和销轴运动孔的数量不局限于五个,销孔、销轴运动孔的数量取决于动力装置的外径尺寸和设计承载载荷,可根据实际产品尺寸灵活调整。
作为优选的技术方案,所述行星托架上固定有滚针,所述滚针上套设有第二滚针轴承,所述行星轮套设在第二滚针轴承上。即行星轮通过第二滚针轴承和滚针与行星托架固定连接。
作为优选的技术方案,所述电机输出轴靠近输出轴的一端依次固定有第一连接部和第二连接部;所述第一连接部上套设有第三滚针轴承,所述行星托架套设在第三滚针轴承的外部,行星托架通过第三滚针轴承与第一连接部转动连接;所述第二连接部上套设有深沟球轴承,所述输出轴靠近第二连接部的端面上开设有与深沟球轴承相适配的连接孔,输出轴通过深沟球轴承与第二连接部转动连接。通过在行星托架与电机输出轴、输出轴与电机输出轴之间分别设置第三滚针轴承、深沟球轴承,能够增加装置的传动稳定性。
作为优选的技术方案,所述输出轴靠近壳体的一端的周侧开设有第一环状容纳槽,所述壳体的内壁开设有与第一环状容纳槽适配的第二环状容纳槽;所述第一环状容纳槽和第二环状容纳槽拼接形成的空间内放置有滚动钢球;所述壳体与输出轴通过滚动钢球转动连接。滚动钢球充当回转轴承,结构简单且转动稳定可靠。进一步的,所述第一环状容纳槽、第二环状容纳槽的纵截面为V型。更进一步的,所述壳体上开设有与第二环状容纳槽贯通的安装孔,所述安装孔的尺寸与滚动钢球的尺寸相适配;所述安装孔内连接有用于堵塞安装孔的内螺纹圆柱销和堵头。
作为优选的技术方案,所述输出轴与壳体之间还安装有骨架油封。骨架油封在输出轴与壳体之间起到良好的密封作用。
作为优选的技术方案,所述电机还包括电机端盖和安装在电机端盖上的垫片。垫片具有一定的缓冲作用,可以减小电机与其他组件之间的因接触产生的摩擦作用。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明提供的双级减速动力装置,通过将行星减速机构中的太阳轮与电机输出轴设计为一体连接的结构,同时将少齿差减速机构中的凸轮轴与行星托架设计为一体结构,实现电机与多级减速机构的集成以及行星减速和少齿差减速的叠加,使装置内部结构紧凑,显著缩小装置的占用空间,并且可以形成大速比,输出大扭矩的效果。
(2)本发明通过将电机输出轴与太阳轮设计为一体连接的结构,减少了普通电机输出轴与减速机构输入端花键式连接等过渡连接,极大的提高了传动的稳定性,大大降低能耗,提高传动效率,同时也使空间更紧凑;主动齿轮与输出轴的传动通过传动销轴进行传动,传动效果稳定,同时在纵向空间上得到很大的缩减,还能使输出端可以直接承受径向力;本装置整体简化了电机和减速器内部结构,零件更少,零件加工精度更容易控制,制造成本低,同时传动误差更小,精度稳定性更好,提高传动稳定性。
附图说明
图1为发明提供的双级减速动力装置的爆炸图;
图2为发明提供的双级减速动力装置的剖视图;
图3为壳体的结构示意图;
图4为壳体与主动齿轮的配合结构示意图;
图5为壳体与行星减速机构配合结构示意图;
图6为主动齿轮的侧视图;
图7为输出轴的轴视图;
图8为行星托架与凸轮轴的连接示意图;
附图标记:1-电机,11-电机输出轴,12-第一连接部,13-第二连接部,14-电机端盖,15-垫片;2-壳体,21-容纳腔,22-内齿圈,23-第二环状容纳槽,24-安装孔,25-内螺纹圆柱销,26-堵头,3-输出轴,31-连接孔,32-第一环状容纳槽;4-行星减速机构,41-太阳轮,42-行星轮,43-行星托架,44-滚针,45-第二滚针轴承;5-少齿差减速机构,51-凸轮轴,52-第一滚针轴承,53-主动齿轮,541-销轴孔,542-传动销轴,543-销轴运动孔;6-第三滚针轴承,7-深沟球轴承,8-滚动钢球,9-骨架油封。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明中“安装”、“固定连接”、“固定”等均表示相互连接的两部件之间是固定在一起,一般是通过焊接、螺钉或压装等方式固定在一起。“转动连接”是指两部件连接在一起并能相对运动。
需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为本发明的限制。本发明中所述“第一”、“第二”、“第三”不代表具体的数量及顺序,仅仅是用于名称的区分。
参考图1-8,一种拥有少齿差减速与行星减速的双级减速动力装置,包括同轴设置的电机1、壳体2和输出轴3;所述壳体2与输出轴3转动连接,作为一个实施方式,参考图3和图6,输出轴3靠近壳体2的一端的周侧开设有第一环状容纳槽32,所述壳体2的内壁开设有与第一环状容纳槽32适配的第二环状容纳槽23;所述第一环状容纳槽32和第二环状容纳槽23拼接形成的空间内放置有滚动钢球8;所述壳体2与输出轴3通过滚动钢球8转动连接。滚动钢球8充当回转轴承,结构简单且转动稳定可靠。进一步的,第一环状容纳槽32、第二环状容纳槽23的纵截面为V型。所述壳体2上开设有与第二环状容纳槽23贯通的安装孔24,所述安装孔24的尺寸与滚动钢球8的尺寸相适配;所述安装孔24内连接有用于堵塞安装孔24的内螺纹圆柱销25和堵头26。
再参考图3,壳体2的内部为中空的容纳腔21,所述电机1具有电机输出轴11,电机输出轴11伸入容纳腔21内并通过双级减速机构联动输出轴3;所述双级减速机构包括行星减速机构4和少齿差减速机构5,其中:
再参考图1,所述行星减速机构4包括太阳轮41、与太阳轮41啮合配合的行星轮42以及与行星轮42固定连接的行星托架43;所述太阳轮41与电机输出轴11一体成型,所述行星托架43与电机输出轴11转动连接;所述壳体2的内壁具有内齿圈22,所述行星轮42与内齿圈22啮合配合;进一步的,所述行星托架43上固定有滚针44,所述滚针44上套设有第二滚针轴承45,所述行星轮42套设在第二滚针轴承45上,即行星轮42通过第二滚针轴承45和滚针44与行星托架43固定连接。需要说明的是,本发明的附图中表现的滚针44与行星轮42的数量为三个,其仅表示一个实施方式,实际应用中,滚针44与行星轮42的数量可因实际需要适时调整。
所述少齿差减速机构5包括凸轮轴51、套设在凸轮轴51上的第一滚针轴承52、套设在第一滚针轴承52上的主动齿轮53以及安装在主动齿轮53与输出轴3之间的传动组件;所述凸轮轴51与行星托架43为一体结构;所述内齿圈22的齿数大于主动齿轮53的齿数,所述主动齿轮53与内齿圈22形成少差齿的啮合。优选的,所述传动组件包括开设在主动齿轮53端面上的若干个销轴孔541、压装在销轴孔541内的传动销轴542以及开设在输出轴3端面上与传动销轴542适配的销轴运动孔543。传动销轴542、销轴运动孔543的尺寸根据减速比以及凸轮轴的偏心量决定。在一个实施方式中,凸轮轴偏心量为0.75mm,则在凸轮轴的带动下,主动齿轮的中心点轨迹为直径为1.5mm的圆周,选用的传动销轴的直径为10mm,所以将销轴运动孔的直径设计为11.5mm以供传动销轴运动;作为优选的实施方式,所述销轴孔541和销轴运动孔543的数量为五个,且均匀分布。
作为优选的实施方式,所述电机输出轴11靠近输出轴3的一端依次固定有第一连接部12和第二连接部13;所述第一连接部12上套设有第三滚针轴承6,所述行星托架43套设在第三滚针轴承6的外部,行星托架43通过第三滚针轴承6与第一连接部12转动连接;所述第二连接部13上套设有深沟球轴承7,所述输出轴3靠近第二连接部13的端面上开设有与深沟球轴承7相适配的连接孔31,输出轴3通过深沟球轴承7与第二连接部13转动连接,输出轴3的轴视图参考图7。通过在行星托架43与电机输出轴11、输出轴3与电机输出轴11之间分别设置第三滚针轴承6、深沟球轴承7,能够增加装置的传动稳定性。
作为优选的实施方式,所述输出轴3与壳体2之间还安装有骨架油封9。骨架油封9在输出轴3与壳体2之间起到良好的密封作用。所述电机1还包括电机端盖14和安装在电机端盖14上的垫15片。垫片15具有一定的缓冲作用,可以减小电机与其他组件之间的因接触产生的摩擦作用。
本装置的工作原理为:电机1启动后,电机输出轴11与太阳轮41转动,太阳轮41转动的同时与行星轮42啮合,从而带动行星轮42转动,行星轮42和壳体的内齿圈22啮合并产生第一级减速效果;行星轮42将扭矩传递给行星托架43,行星托架43转动同时带动凸轮轴51转动,凸轮轴51带动主动齿轮53转动,主动齿轮53和壳体的内齿圈22啮合并产生第二级减速效果,主动齿轮53通过传动销轴542在销轴运动543孔内运动,并将扭矩传递给输出轴3并带其转动,输出转速。
本发明主动齿轮53与输出轴3之间通过传动销轴542进行传动,传动效果明显,同时在纵向空间上得到很大的缩减,还使输出轴3能够直接承受径向力;本发明通过将电机输出轴11与太阳轮41设计为一体结构,将行星托架43和凸轮轴51设计为一体结构,实现电机与多级减速机构的集成以及行星减速和少齿差减速的叠加,使装置内部结构紧凑,显著缩小装置的占用空间,并且可以形成大速比,输出大扭矩的效果。
Claims (10)
1.一种拥有少齿差减速与行星减速的双级减速动力装置,其特征在于:包括同轴设置的电机、壳体和输出轴;所述壳体与输出轴转动连接,所述壳体的内部为中空的容纳腔,所述电机具有电机输出轴,电机输出轴伸入容纳腔内并通过双级减速机构联动输出轴;所述双级减速机构包括行星减速机构和少齿差减速机构,其中:
所述行星减速机构包括太阳轮、与太阳轮啮合配合的行星轮以及与行星轮固定连接的行星托架;所述太阳轮与电机输出轴一体成型,所述行星托架与电机输出轴转动连接;所述壳体的内壁具有内齿圈,所述行星轮与内齿圈啮合配合;
所述少齿差减速机构包括凸轮轴、套设在凸轮轴上的第一滚针轴承、套设在第一滚针轴承上的主动齿轮以及安装在主动齿轮与输出轴之间的传动组件;所述凸轮轴与行星托架为一体结构;所述内齿圈的齿数大于主动齿轮的齿数,所述主动齿轮与内齿圈形成少差齿的啮合。
2.根据权利要求1所述的双级减速动力装置,其特征在于:所述传动组件包括开设在主动齿轮端面上的若干个销轴孔、压装在销轴孔内的传动销轴以及开设在输出轴端面上与传动销轴适配的销轴运动孔。
3.根据权利要求2所述的双级减速动力装置,其特征在于:所述销轴孔和销轴运动孔的数量为五个,且均匀分布。
4.根据权利要求1所述的双级减速动力装置,其特征在于:所述行星托架上固定有滚针,所述滚针上套设有第二滚针轴承,所述行星轮套设在第二滚针轴承上。
5.根据权利要求1所述的双级减速动力装置,其特征在于:所述电机输出轴靠近输出轴的一端依次固定有第一连接部和第二连接部;所述第一连接部上套设有第三滚针轴承,所述行星托架套设在第三滚针轴承的外部,行星托架通过第三滚针轴承与第一连接部转动连接;所述第二连接部上套设有深沟球轴承,所述输出轴靠近第二连接部的端面上开设有与深沟球轴承相适配的连接孔,输出轴通过深沟球轴承与第二连接部转动连接。
6.根据权利要求1所述的双级减速动力装置,其特征在于:所述输出轴靠近壳体的一端的周侧开设有第一环状容纳槽,所述壳体的内壁开设有与第一环状容纳槽适配的第二环状容纳槽;所述第一环状容纳槽和第二环状容纳槽拼接形成的空间内放置有滚动钢球;所述壳体与输出轴通过滚动钢球转动连接。
7.根据权利要求6所述的双级减速动力装置,其特征在于:所述第一环状容纳槽、第二环状容纳槽的纵截面为V型。
8.根据权利要求6所述的双级减速动力装置,其特征在于:所述壳体上开设有与第二环状容纳槽贯通的安装孔,所述安装孔的尺寸与滚动钢球的尺寸相适配;所述安装孔内连接有用于堵塞安装孔的内螺纹圆柱销和堵头。
9.根据权利要求1所述的双级减速动力装置,其特征在于:所述输出轴与壳体之间还安装有骨架油封。
10.根据权利要求1所述的双级减速动力装置,其特征在于:所述电机还包括电机端盖和安装在电机端盖上的垫片。
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CN202011073370.XA CN112096797A (zh) | 2020-10-09 | 2020-10-09 | 一种拥有少齿差减速与行星减速的双级减速动力装置 |
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CN113062950A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-02 | 合肥波林新材料股份有限公司 | 一种新型行星减速动力单元 |
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2020
- 2020-10-09 CN CN202011073370.XA patent/CN112096797A/zh active Pending
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