CN112879508A - 一种大转矩同轴行星齿轮变速装置 - Google Patents

一种大转矩同轴行星齿轮变速装置 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种大转矩同轴行星齿轮变速装置，包括依次连接且结构相同的多个行星齿轮组；所述行星齿轮组包括呈圆柱结构的行星架，该行星架的前端面上开设有台阶孔以及围绕在台阶孔周围并均布排列的至少3个安装孔；所述台阶孔内安装有伸出所述行星架的后端面的第一齿轮轴以及固定安装在第一齿轮轴上的太阳齿轮；所述安装孔内安装有伸出所述行星架的前端面的第二齿轮轴以及固定安装在第二齿轮轴上的行星齿轮；所述第二齿轮轴延伸出行星架的前端面的长度大于所述行星齿轮的厚度；所述行星架的后端面上开设有台阶槽；改善了相邻行星齿轮组之间存在端面摩擦造成运行不平衡而引起啮合错位磨损的现状。

Description

一种大转矩同轴行星齿轮变速装置
技术领域
本发明涉及齿轮减速装置领域，具体涉及一种大转矩同轴行星齿轮变速装置。
背景技术
行星齿轮减速器是具有转动速度比调节的传动装置，具有单级传动比哒、结构紧凑以及运行可靠等优点，因此在机械传动行业中广泛应用；通过太阳齿轮与行星齿轮之间的转动配合使得两端的动力部件形成不同的转动速度；由于在转动过程中需要保留一定摆动余量，使得相邻的行星齿轮组中行星齿轮直接抵靠在相邻的行星架上，由于行星齿轮端面与行星架产生平面摩擦力，从而造成相邻行星齿轮组之间造成运行不平衡的情况，让太阳齿轮与行星齿轮啮合出现错位倾斜导致磨损的现象。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种大转矩同轴行星齿轮变速装置，解决了相邻行星齿轮组之间存在端面摩擦造成运行不平衡而引起啮合错位磨损的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种大转矩同轴行星齿轮变速装置，包括依次连接且结构相同的多个行星齿轮组；
所述行星齿轮组包括呈圆柱结构的行星架，该行星架的前端面上开设有台阶孔以及围绕在台阶孔周围并均布排列的至少3个安装孔；
所述台阶孔内安装有伸出所述行星架的后端面的第一齿轮轴以及固定安装在第一齿轮轴上的太阳齿轮；所述安装孔内安装有伸出所述行星架的前端面的第二齿轮轴以及固定安装在第二齿轮轴上的行星齿轮；
所述第二齿轮轴延伸出行星架的前端面的长度大于所述行星齿轮的厚度；
所述行星架的后端面上开设有台阶槽；
位于后一级的行星齿轮组中的太阳齿轮与位于前一级的行星齿轮组中的行星齿轮相互啮合；
位于后一级的行星齿轮组中的第二齿轮轴伸入所述台阶槽内并沿着槽壁圆周运动。
优选的，所述台阶槽的直径为所述安装孔的轴线所在圆半径与所述安装孔的半径之和。
优选的，还包括用于安装多个行星齿轮组的变速壳体；
位于首级的行星齿轮组、位于末级的行星齿轮组分别连接有动力输出或动力输入设备。
优选的，所述第一齿轮轴包括安装在台阶孔内的连接部以及与所述连接部固接的杆体部，所述杆体部与所述太阳齿轮固接；
所述连接部的周面上开设有沿周向均布的3个曲面凹槽。
优选的，所述第二齿轮轴上开设有延其轴向延伸的润滑油槽。
优选的，所述连接部与所述台阶孔为过盈配合，并在配合安装后进行点铆固定。
优选的，所述太阳齿轮、所述行星齿轮均采用不锈钢材质。
优选的，所述第一齿轮轴为一体化结构并且在所述杆体部与所述连接部的连接位置处设有圆角过渡结构。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、通过在行星架的后端面上开设台阶槽，在配合时让后一级的行星齿轮中第二齿轮轴能够伸入台阶槽中起到限位，并在运行中能够沿着台阶槽的槽臂做圆周运动，从而使得相邻的两级行星齿轮组具有良好的配合状态，并且能够保持同轴转动，以避免产生倾斜错位磨损的情况，保证了整个变速系统的高效动力传递过程；
2、让整个变速装置中的行星齿轮组结构相同，每个行星齿轮组的变速比保持相同，从而能够在多级变速比调节过程中快速进行数量调节。
附图说明
图1为本发明一种实施例的结构示意图；
图2为本发明中行星齿轮组的结构示意图；
图3为图2的左视图；
图4为图2的右视图；
图5为本发明中的第一齿轮轴的结构示意图；
图中，
行星齿轮组1、行星架2、台阶孔3、安装孔4、第一齿轮轴5、第二齿轮轴6、太阳齿轮7、行星齿轮8、台阶槽9、变速壳体10、连接部11、杆体部12、曲面凹槽13。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1～图5所示，本发明中的实施例中提出了一种大转矩同轴行星齿轮变速装置，包括依次连接且结构相同的多个行星齿轮组1，而行星齿轮组1包括呈圆柱结构的行星架2，该行星架2的前端面上开设有台阶孔3以及围绕在台阶孔3周围并均布排列的至少3个安装孔4；在所述台阶孔3内安装有伸出所述行星架2的后端面的第一齿轮轴5以及固定安装在第一齿轮轴5上的太阳齿轮7；所述安装孔4内安装有伸出所述行星架2的前端面的第二齿轮轴6以及固定安装在第二齿轮轴6上的行星齿轮8；其中，太阳齿轮7与行星齿轮8的节园半径相同，通过对行星架2、第一齿轮轴5、第二齿轮轴6、太阳齿轮7以及行星齿轮8进行组装后形成具有固定变速比的行星齿轮组1，并且能够让多个行星齿轮组1快速组合形成不同变速比可调节。
在安装完毕后，如图2所示，让所述第二齿轮轴6延伸出行星架2的前端面的长度大于所述行星齿轮8的厚度；并在行星架2的后端面上开设有台阶槽9，从而能够形成让位于后一级的行星齿轮组1中的太阳齿轮7与位于前一级的行星齿轮组1中的行星齿轮8相互啮合；同时，让位于后一级的行星齿轮组1中的第二齿轮轴6伸入所述台阶槽9内并沿着槽壁圆周运动；在相邻两个行星齿轮组1相互配合后，通过台阶槽9与第二齿轮轴6的配合作用，能够让相邻的行星齿轮组1形成同轴转动的状态，从而避免产生偏斜错位而产生磨损情况，并且能够保证行星齿轮8对太阳齿轮7的良好支撑以及动力传递过程。
在转动过程中，让第二齿轮轴6的延伸长度大于行星齿轮8的厚度，从而避免行星齿轮8能够接触到上一级行星齿轮组1中的行星架2，减小相互之间的接触面积，以保证动力传递过程中的效率；同时，让台阶槽9的直径为所述安装孔4的轴线所在圆半径与所述安装孔4的半径之和；使得第二齿轮轴6的圆周面正好与台阶槽9的侧壁形成滑动配合，形成稳定的导向、限位作用。
通过变速壳体10对连接的多个行星齿轮8进行安装形成一个整体，以便于能够动力输入、动力输出端进行连接，而位于首级的行星齿轮组1、位于末级的行星齿轮组1分别连接有动力输出或动力输入设备，通过整个变速装置能够形成减速或增速两种调节过程，具体的应用场景可通过对动力输入、输出端进行切换。
具体的，如图5所示，第一齿轮轴5包括安装在台阶孔3内的连接部11以及与连接部11固接的杆体部12，所述杆体部12与所述太阳齿轮7固接；所述连接部11的周面上开设有沿周向均布的3个曲面凹槽13，在连接部11安装在台阶孔3内时，通过3个曲面凹槽13形成平衡的限位方式，从而保证第一齿轮轴5能处于整个行星架2的轴线上，在转动时才能减小摆动幅度的情况；而连接部11与台阶孔3为过盈配合，并且在配合安装后进行点铆固定，进一步加强第一齿轮轴5的安装稳定性。
具体的，第一齿轮轴5为一体化结构并且在杆体部12与连接部11的连接位置处设有圆角过渡结构，从而保证整个第一齿轮轴5的结构稳定性；在第二齿轮轴6上开设有延其轴向延伸的润滑油槽，能够进行齿轮润滑时将多余的润滑油进行储存，并且在运行中能够逐渐将储存的润滑油向外洒出，从而能够保持行星齿轮8与太阳齿轮7之间的润滑状态。
为了提高整个行星齿轮组1在运行中的耐磨效果，让太阳齿轮7、行星齿轮8均采用不锈钢材质。
本发明的解释中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅是为了便于表述和理解，并非对具体技术特征的安装顺序、使用数量或重要程度进行限定。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，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宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种大转矩同轴行星齿轮变速装置，其特征在于：包括依次连接且结构相同的多个行星齿轮组(1)；
所述行星齿轮组(1)包括呈圆柱结构的行星架(2)，该行星架(2)的前端面上开设有台阶孔(3)以及围绕在台阶孔(3)周围并均布排列的至少3个安装孔(4)；
所述台阶孔(3)内安装有伸出所述行星架(2)的后端面的第一齿轮轴(5)以及固定安装在第一齿轮轴(5)上的太阳齿轮(7)；所述安装孔(4)内安装有伸出所述行星架(2)的前端面的第二齿轮轴(6)以及固定安装在第二齿轮轴(6)上的行星齿轮(8)；
所述第二齿轮轴(6)延伸出行星架(2)的前端面的长度大于所述行星齿轮(8)的厚度；
所述行星架(2)的后端面上开设有台阶槽(9)；
位于后一级的行星齿轮组(1)中的太阳齿轮(7)与位于前一级的行星齿轮组(1)中的行星齿轮(8)相互啮合；
位于后一级的行星齿轮组(1)中的第二齿轮轴(6)伸入所述台阶槽(9)内并沿着槽壁圆周运动。
2.根据权利要求1所述的一种大转矩同轴行星齿轮变速装置，其特征在于：所述台阶槽(9)的直径为所述安装孔(4)的轴线所在圆半径与所述安装孔(4)的半径之和。
3.根据权利要求2所述的一种大转矩同轴行星齿轮变速装置，其特征在于：还包括用于安装多个行星齿轮组(1)的变速壳体(10)；
位于首级的行星齿轮组(1)、位于末级的行星齿轮组(1)分别连接有动力输出或动力输入设备。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的一种大转矩同轴行星齿轮变速装置，其特征在于：所述第一齿轮轴(5)包括安装在台阶孔(3)内的连接部(11)以及与所述连接部(11)固接的杆体部(12)，所述杆体部(12)与所述太阳齿轮(7)固接；
所述连接部(11)的周面上开设有沿周向均布的3个曲面凹槽(13)。
5.根据权利要求4所述的一种大转矩同轴行星齿轮变速装置，其特征在于：所述第二齿轮轴(6)上开设有延其轴向延伸的润滑油槽。
6.根据权利要求4所述的一种大转矩同轴行星齿轮变速装置，其特征在于：所述连接部(11)与所述台阶孔(3)为过盈配合，并在配合安装后进行点铆固定。
7.根据权利要求4所述的一种大转矩同轴行星齿轮变速装置，其特征在于：所述太阳齿轮(7)、所述行星齿轮(8)均采用不锈钢材质。
8.根据权利要求4所述的一种大转矩同轴行星齿轮变速装置，其特征在于：所述第一齿轮轴(5)为一体化结构并且在所述杆体部(12)与所述连接部(11)的连接位置处设有圆角过渡结构。
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