CN115355283A - 一种双联齿减速器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双联齿减速器，包括齿圈、行星架和主转轴，齿圈具有内齿，行星架同轴转动连接在齿圈内，行星架上设有动力输出端，行星架的中心设有中心孔，且行星架上连接有至少两个绕中心孔轴线周向分布的行星轴，每个行星轴上沿行星轴轴线转动设置有外齿轮和至少一个第一双联齿，外齿轮与内齿啮合，主转轴可转动的设置在中心孔内，且主转轴上设有与主转轴同步转动的驱动齿和至少一个相对主转轴旋转的第二双联齿，驱动齿分别与所有行星轴上的第一双联齿传动连接，至少一个第二双联齿分别与所有行星轴上的第一双联齿和外齿轮传动连接。该减速器传动比和输出转矩大，且整体结构紧凑，用于满足机器人关节小型化和轻量化的发展需求。

Description

一种双联齿减速器

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，具体而言，涉及一种双联齿减速器。

背景技术

机械传动是机械工程学科最为经典的核心技术之一，机械传动系统在工业领域应用极为广泛，凡是有原动机的场合几乎均需要用到机械传动系统进行变速，实现工作机的速度匹配，完成增速降扭或者减速增扭。随着社会的进步和工业的不断发展，对大传动比且小体积传动产品要求日益强烈。其中减速器是机器人关节中不可缺少的核心关键部件，用于将电机较小的力矩和较高的转速转化为较大力矩和较低转速驱动关节运动。目前市面上为满足大传动比要求的减速器，其存在体积较大的问题，难以满足机器人关节小型化和轻量化的发展需求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种双联齿减速器，该减速器传动比和输出转矩大，且整体结构紧凑，用于满足机器人关节小型化和轻量化的发展需求。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种双联齿减速器，包括：

齿圈，其具有内齿；

行星架，同轴连接在齿圈内，且行星架相对于齿圈可绕其中心轴线转动，所述行星架上设有动力输出端，所述行星架的中心设有中心孔，且行星架上连接有至少两个绕中心孔轴线周向分布的行星轴，所述行星轴的轴线与中心孔的轴线平行；

每个所述行星轴上沿行星轴轴线设置有外齿轮和至少一个第一双联齿，所述至少一个第一双联齿和外齿轮与所述行星轴相对旋转，其中，所述外齿轮与所述内齿啮合；

主转轴，可转动的设置在所述中心孔内，且主转轴上设有与主转轴同步转动的驱动齿和至少一个相对主转轴旋转的第二双联齿，所述驱动齿分别与所有行星轴上的第一双联齿传动连接，至少一个所述第二双联齿分别与所有行星轴上的第一双联齿和外齿轮传动连接。

本发明的有益效果为：主转轴转动带动驱动齿旋转，驱动齿带动行星轴上的第一双联齿绕行星轴轴线旋转，第一双联齿带动主转轴上的第二双联齿绕主转轴轴线转动，第二双联齿带动行星轴上的外齿轮绕行星轴轴线旋转，且外齿轮与齿圈的内齿啮合，使外齿轮绕齿圈轴线转动，从而带动行星架绕主转轴转动，实现行星架上动力输出端的动力输出，同时采用第一双联齿和第二串联齿结构使减速器的传动比和输出扭矩有效增大，代替在齿圈内使用多个行星架结构，避免多个行星架占用齿圈内部空间，防止减速器的整体体积增大，从而满足机器人关节小型化和轻量化的发展需求。

优选的，所述第一双联齿和第二双联齿均包括同轴设置且同步转动的第一齿部和第二齿部。通过采用上述结构，使双联齿的整体结构连接可靠，能有效保证同步转动，提高双联齿的动力传动稳定性。

优选的，每个所述行星轴上设有一个第一双联齿，所述主转轴上设有一个第二双联齿，所述驱动齿与所述第一双联齿的第一齿部啮合，所述第一双联齿的第二齿部与第二双联齿的第一齿部啮合，所述第二双联齿的第二齿部与外齿轮啮合。通过采用上述结构，由此限定第一双联齿和第二双联齿的数量，在满足预设更大传动比的需求下，尽量降低双联齿在齿圈内的空间占用，从而减少减速器的整体体积，同时对应齿部的相互啮合，能有效保证齿轮传动的稳定性。

优选的，每个所述行星轴上设有两个第一双联齿：一级第一双联齿和二级第一双联齿，所述转轴上设有两个第二双联齿：一级第二双联齿和二级第二双联齿，所述驱动齿与所述一级第一双联齿的第一齿部啮合，所述一级第一双联齿的第二齿部与一级第二双联齿的第一齿部啮合，所述一级第二双联齿的第二齿部与二级第一双联齿的第一齿部啮合，所述二级第一双联齿的第二齿部与二级第二双联齿的第一齿部啮合，所述二级第二双联齿的第二齿部与外齿轮啮合。通过采用上述结构，由此限定第二双联齿和第二双联齿的数量，在满足预设传动比的需求下，尽量降低双联齿在齿圈内的空间占用，从而减少减速器的整体体积，同时对应齿部的相互啮合，能有效保证齿轮传动的稳定性。

优选的，所述行星架包括架主体、法兰盘和多个行星轴，所述中心孔设置在架主体的中心，多个所述行星轴绕中心孔轴线周向均匀分布在架主体上，所述行星轴一端与行星架固定连接，所述行星轴另一端与法兰盘固定连接，所述法兰盘上设有供动力输出的连接孔。通过采用上述结构，使行星架的结构连接紧凑可靠，占用空间少，能提高行星架在齿圈内的转动稳定性，同时法兰盘上的连接孔能有效输出动力，提高动力输出的稳定性。

优选的，所述架主体上设有多个用于支撑法兰盘的支撑柱，多个所述支撑柱绕中心孔轴线周向均匀分布，所述支撑柱一端与架主体一体固定连接，所述支撑柱另一端通过螺栓与法兰盘固定连接。通过采用上述结构，使法兰盘能稳定连接在架主体上，提高法兰盘的连接可靠性，同时通过螺栓连接，使法兰盘利于与架主体的拆装，从而便于行星架的组装，提高安装效率。

优选的，所述第一双联齿和/或第二双联齿通过轴承与对应的轴转动连接。通过采用上述结构，使双联齿在对应轴上的旋转更为顺畅和转动可靠，提高双联齿的旋转稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例一的立体结构示意图；

图2是本发明实施例一的平面剖视图；

图3是图2的A-A处剖视图；

图4是图2的B-B处剖视图；

图5是图2的C-C处剖视图；

图6是本发明实施例一的行星架的立体结构示意图；

图7是本发明实施例二的平面剖视图；

附图标记说明：

1、齿圈；11、内齿；2、行星架；21、行星轴；22、中心孔；23、支撑柱；24、法兰盘；241、连接孔；25、架主体；3、外齿轮；4、第一双联齿；41、一级第一双联齿；42、二级第一双联齿；5、主转轴；51、驱动齿；6、第二双联齿；61、一级第二双联齿；62、二级第二双联齿；7、轴承。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例一

如图1-6所示，本发明提供一种双联齿减速器，包括齿圈1、行星架2和主转轴5，所述齿圈1具有内齿11，所述行星架2同轴连接在齿圈1内，且行星架2相对于齿圈1可绕其中心轴线转动，所述行星架2包括架主体25、法兰盘24和三个行星轴21，所述架主体25的中心设有中心孔22，三个所述行星轴21绕中心孔22轴线周向均匀分布在架主体25上，所述行星轴21一端与行星架2固定连接，所述行星轴21另一端与法兰盘24固定连接，所述法兰盘24上设有供动力输出的连接孔241，所述行星轴21的轴线与中心孔22的轴线平行，所述每个行星轴21上沿行星轴21轴线设置有外齿轮3和一个第一双联齿4，所述外齿轮3与所述内齿11啮合，所述主转轴5可转动的设置在所述中心孔22内，且主转轴5上设有与主转轴5同步转动的驱动齿51和一个相对主转轴5旋转的第二双联齿6，所述主转轴5与驱动齿51一体连接，所述驱动齿51分别与所有行星轴21上的第一双联齿4传动连接，所述第二双联齿6分别与所有行星轴21上的第一双联齿4和外齿轮3传动连接。

为了使双联齿的整体结构连接可靠，所述第一双联齿4和第二双联齿6均包括同轴设置且同步转动的第一齿部和第二齿部，所述第一齿部和第二齿部一体连接形成双联齿结构，由此能有效保证同步转动，提高双联齿的动力传动稳定性，具体所述第一齿部的齿数大于第二齿部的齿数。

所述驱动齿51与所述第一双联齿4的第一齿部啮合，所述第一双联齿4的第二齿部与第二双联齿6的第一齿部啮合，所述第二双联齿6的第二齿部与外齿轮3啮合，由此在满足预设传动比的需求下，尽量降低双联齿在齿圈1内的空间占用，从而减少减速器的整体体积，同时对应齿部的相互啮合，能有效保证齿轮传动的稳定性。

为了提高法兰盘24的连接可靠性，所述架主体25上设有三个用于支撑法兰盘24的支撑柱23，三个所述支撑柱23绕中心孔22轴线周向均匀分布，所述支撑柱23一端与架主体25一体固定连接，所述支撑柱23另一端通过螺栓与法兰盘24固定连接，由此使法兰盘24能稳定连接在架主体25上，同时螺栓连接使法兰盘24利于与架主体25的拆装，从而便于行星架2的组装，提高安装效率。

为了提高双联齿的旋转稳定性，所述第一双联齿4和/或第二双联齿6通过轴承7与对应的轴转动连接，由此使双联齿在对应轴上的旋转更为顺畅和转动可靠，具体所述轴承7为滚针轴承。

所述架主体25上设有供行星轴21一端插装的第一插装孔，所述第一插装孔与行星轴21过盈配合连接，所述法兰盘24上设有供行星轴21另一端插装的第二插装孔，所述第二插装孔与行星轴21过盈配合连接，由此利于对行星架2的安装。

所述法兰盘24的中心设有供主转轴5转动连接的通孔，所述主转轴5通过两个深沟球轴承分别与所述架主体25和法兰盘24转动连接，两个所述深沟球轴承分别位于所述中心孔22和通孔内，由此提高主转轴5在行星架2上的转动稳定性。

所述齿圈1通过两个球滚子轴承分别与所述架主体25和法兰盘24转动连接，由此提高在行星架2齿圈1内的转动稳定性。

减速器的工作过程：主转轴5转动带动驱动齿51旋转，驱动齿51带动行星轴21上的第一双联齿4绕行星轴21轴线旋转，第一双联带动主转轴5上的第二双联齿6绕主转轴5轴线转动，第二双联齿6带动行星轴21上的外齿轮3绕行星轴21轴线旋转，且外齿轮3与齿圈1的内齿11啮合，使外齿轮3绕齿圈1轴线转动，从而带动行星架2绕主转轴5转动，实现行星架2上动力输出端的动力输出。

实施例二

如图7所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，每个所述行星轴21上设有两个第一双联齿4：一级第一双联齿41和二级第一双联齿42，所述转轴上设有两个第二双联齿6：一级第二双联齿61和二级第二双联齿62，所述驱动齿51与所述一级第一双联齿41的第一齿部啮合，所述一级第一双联齿41的第二齿部与一级第二双联齿61的第一齿部啮合，所述一级第二双联齿61的第二齿部与二级第一双联齿42的第一齿部啮合，所述二级第一双联齿42的第二齿部与二级第二双联齿62的第一齿部啮合，所述二级第二双联齿62的第二齿部与外齿轮3啮合，由此使减速器内的传动件传动连接更稳定，利于扭矩的可靠输出。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种双联齿减速器，其特征在于，包括：

齿圈(1)，其具有内齿(11)；

行星架(2)，同轴连接在齿圈(1)内，且行星架(2)相对于齿圈(1)可绕其中心轴线转动，所述行星架(2)上设有动力输出端，所述行星架(2)的中心设有中心孔(22)，且行星架(2)上连接有至少两个绕中心孔(22)轴线周向分布的行星轴(21)，所述行星轴(21)的轴线与中心孔(22)的轴线平行；

每个所述行星轴(21)上沿行星轴(21)轴线设置有外齿轮(3)和至少一个第一双联齿(4)，所述至少一个第一双联齿(4)和外齿轮(3)与所述行星轴(21)相对旋转，其中，所述外齿轮(3)与所述内齿(11)啮合；

主转轴(5)，可转动的设置在所述中心孔(22)内，且主转轴(5)上设有与主转轴(5)同步转动的驱动齿(51)和至少一个相对主转轴(5)旋转的第二双联齿(6)，所述驱动齿(51)分别与所有行星轴(21)上的第一双联齿(4)传动连接，至少一个所述第二双联齿(6)分别与所有行星轴(21)上的第一双联齿(4)和外齿轮(3)传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种双联齿减速器，其特征在于，所述第一双联齿(4)和第二双联齿(6)均包括同轴设置且同步转动的第一齿部和第二齿部。

3.根据权利要求2所述的一种双联齿减速器，其特征在于，每个所述行星轴(21)上设有一个第一双联齿(4)，所述主转轴(5)上设有一个第二双联齿(6)，所述驱动齿(51)与所述第一双联齿(4)的第一齿部啮合，所述第一双联齿(4)的第二齿部与第二双联齿(6)的第一齿部啮合，所述第二双联齿(6)的第二齿部与外齿轮(3)啮合。

4.根据权利要求2所述的一种双联齿减速器，其特征在于，每个所述行星轴(21)上设有两个第一双联齿(4)：一级第一双联齿(41)和二级第一双联齿(42)，所述转轴上设有两个第二双联齿(6)：一级第二双联齿(61)和二级第二双联齿(62)，所述驱动齿(51)与所述一级第一双联齿(41)的第一齿部啮合，所述一级第一双联齿(41)的第二齿部与一级第二双联齿(61)的第一齿部啮合，所述一级第二双联齿(61)的第二齿部与二级第一双联齿(42)的第一齿部啮合，所述二级第一双联齿(42)的第二齿部与二级第二双联齿(62)的第一齿部啮合，所述二级第二双联齿(62)的第二齿部与外齿轮(3)啮合。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种双联齿减速器，其特征在于，所述行星架(2)包括架主体(25)、法兰盘(24)和多个行星轴(21)，所述中心孔(22)设置在架主体(25)的中心，多个所述行星轴(21)绕中心孔(22)轴线周向均匀分布在架主体(25)上，所述行星轴(21)一端与行星架(2)固定连接，所述行星轴(21)另一端与法兰盘(24)固定连接，所述法兰盘(24)上设有供动力输出的连接孔(241)。

6.根据权利要求5所述的一种双联齿减速器，其特征在于，所述架主体(25)上设有多个用于支撑法兰盘(24)的支撑柱(23)，多个所述支撑柱(23)绕中心孔(22)轴线周向均匀分布，所述支撑柱(23)一端与架主体(25)一体固定连接，所述支撑柱(23)另一端通过螺栓与法兰盘(24)固定连接。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种双联齿减速器，其特征在于，所述第一双联齿(4)和/或第二双联齿(6)通过轴承(7)与对应的轴转动连接。

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