CN116292857B - 新型变位行星架系统及其行星传动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型变位行星架系统及其行星传动装置,由弹性行星架、楔入用滑块和楔入量调节机构组成;所述楔入用滑块沿楔入方向截面渐缩,其侧面与所述弹性行星架接触,且一端面与楔入量调节机构接触;弹性行星架上加工有多个交错缺口且在每个交错缺口上设置有用于嵌入楔入用滑块的楔缝,楔入量调节机构为安装在弹性行星架或楔入用滑块上的调节螺栓/螺母或弹性元件,用于对所述楔入用滑块施加楔入力。所述行星传动装置通过楔入楔入用滑块胀大行星架周长,加大行星齿轮公转半径,使行星齿轮靠向内齿圈,压缩行星齿轮和内齿圈之间的侧隙,使行星传动的背隙减小。
Description
技术领域
本发明涉及一种行星传动装置,具体涉及一种新型变位行星架系统及含有所述新型变位行星架系统的行星传动装置。
背景技术
行星齿轮传动装置通常包括行星架、太阳轮、内齿圈以及行星齿轮,所述行星齿轮与太阳轮和内齿圈啮合,行星齿轮的自转轴由行星架支撑。在许多行星齿轮机构中,包括一种3K型行星传动装置。所述3K型行星传动装置包括I型、II型、III型三种,其中包括单行星齿轮型和双联行星齿轮型,关于3K行星传动装置的结构、齿轮参数设置和传动比计算等已经有很多文章做过介绍,是行星齿轮传动领域的一般技术常识,尤其是近50年国内外研究学者在诸多文章中对3K行星传动装置的各种结构和齿廓等技术参数给出了详述。在行星齿轮数目大于2的传动中,行星架通常是由两块环形侧板(或称双壁)其间用均布的撑柱(亦称连接板)联接起来而组成的空间框架结构。撑柱的数目等于行星齿轮数目。行星齿轮轴承一般均安装在行星齿轮内,也有的由于行星齿轮直径小,为保证行星齿轮轴承有一定使用寿命,就迫使将轴承布置在侧板中。
CN103322131B公开了种轴向间隙自动补偿的行星齿轮减速器,该减速器使用弹性元件紧抵第二太阳轮和第二行星架的端壁,通过弹性元件释放弹力来补偿轴向间隙,但是该装置只是避免轴向元件的接触,无法解决行星齿轮和内齿圈之间的侧隙问题。CN113757349A公开了一种变位行星架系统及其行星传动装置,该装置由弹性行星架、刚性锥套和刚性锥套轴向调节机构组成,能够通过行星架的胀大压缩行星齿轮和内齿圈之间的侧隙。
发明内容
本发明提供了一种新型变位行星架系统及含有变位行星架系统的行星传动装置,所述行星传动装置通过楔入楔入用滑块胀大行星架周长,加大行星齿轮公转半径,使行星齿轮靠向内齿圈,压缩行星齿轮和内齿圈之间的侧隙,使行星传动的背隙减小。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
本发明的第一个方面涉及一种新型变位行星架系统,由弹性行星架、楔入用滑块和楔入量调节机构组成;
所述楔入用滑块沿楔入方向截面渐缩,其侧面与所述弹性行星架接触,且一端面与楔入量调节机构接触;本发明所指的楔入用滑块是指:用滑块截面积相对小的一端插入楔缝,使滑块沿楔缝滑动楔入,用于胀大楔缝;其形状包括但不限于楔形、锥形、锥台,其中,锥形包括圆锥形、多边锥形,锥台包括圆锥台、多边锥台。
其中所述弹性行星架包括用于容纳行星齿轮的第一空间,每个所述每一空间的轴向的至少一端设有安装行星齿轮的轴或轴孔,在相邻两个第一空间之间的所述弹性行星架侧壁上加工有交错缺口,所述交错缺口用于使所述弹性行星架的侧壁周长能够发生弹性变形;所述弹性行星架还设置有位于所述交错缺口处的楔缝用于嵌入所述楔入用滑块,所述楔缝与楔入用滑块的接触面楔角相同,随着楔入用滑块的楔入可以胀大交错缺口;每个楔缝嵌入一个所述楔入用滑块;
本发明所述交错缺口是一种为了可以使刚性零件产生弹性变形而将其交错切开,形成仅保留部分薄壁相连的结构,利用薄壁的弯曲变形实现刚性零件可以弹性拉长或压短形变的结构,用于环形零件周长变长或变短的交错缺口常见于各种胀紧类五金夹具,比如刀具筒夹等,可由一组或多组交错缺口串联或并联。
所述楔入量调节机构为安装在弹性行星架或楔入用滑块上的调节螺栓/螺母或弹性元件,用于对所述楔入用滑块施加楔入力,利用所述楔入量调节机构楔入所述楔入用滑块,胀大所述弹性行星架,从而加大设置在所述弹性行星架中的所述行星齿轮公转半径,从而减少行星齿轮与内齿圈之间的侧隙。
进一步的,所述楔入量调节机构为弹性簧片,每个楔入用滑块对应一个弹性簧片;所述弹性簧片一端固定在所述弹性行星架的端面,另一端压在对应的所述楔入用滑块上施加楔入力。
进一步的,所述楔入量调节机构为弹性簧片,每个楔入用滑块对应一个弹性簧片;所述弹性簧片一端固定在所述楔入用滑块的端面,另一端压在所述弹性行星架上施加楔入力。
进一步的,所述楔入量调节机构为调节螺栓;所述楔入用滑块具有小截面的一端加工有螺纹孔,所述调节螺栓旋入所述楔入用滑块中,且所述调节螺栓的螺帽压在弹性行星架上,利用所述调节螺栓的拉力对所述楔入用滑块施加楔入力。
进一步的,所述楔入量调节机构为调节螺栓;所述弹性行星架上设有螺纹孔,所述调节螺栓旋在螺纹孔内,所述调节螺栓的螺帽压在所述楔入用滑块上,施加楔入力;或额外设置一垫片压在楔入用滑块上,所述调节螺栓通过压紧垫片对楔入用滑块施加楔入力。
进一步的,所述楔入用滑块的有效楔角呈4-11°角,所述有效楔角是指楔入用滑块与楔缝两边的接触面之间的夹角。
本发明的第二个方面公开了一种行星传动装置,所述行星传动装置的行星架为本发明的第一个方面所述的变位行星架系统,所述行星传动装置为一种3K行星传动装置,利用所述楔入量调节机构推动所述楔入用滑块胀大所述弹性行星架,从而加大设置在所述弹性行星架中的所述行星齿轮公转半径,减少行星齿轮与内齿圈之间的侧隙。
本发明的第三个方面公开了一种行星传动装置,所述行星传动装置的行星架为本发明的第一个方面所述的变位行星架系统,所述行星传动装置为一种省去了太阳轮的3K行星传动装置,所述行星传动装置的变位行星架系统作为输入端;利用所述楔入量调节机构推动所述楔入用滑块胀大所述弹性行星架,从而加大设置在所述弹性行星架中的所述行星齿轮公转半径,减少行星齿轮与内齿圈之间的侧隙。
本发明的第四个方面公开了一种行星传动装置,所述行星传动装置的行星架为本发明的第一个方面所述的变位行星架系统,所述行星传动装置以省去了太阳轮的3K行星传动装置为基础,还设有附加太阳轮和至少两个附加的第三行星齿轮,所述附加太阳轮和所述第三行星齿轮啮合传动带动第三行星齿轮自转,各所述第三行星齿轮分别和所述行星传动装置的一个行星齿轮同轴安装相对固定,所述行星传动装置的附加太阳轮作为输入端,利用所述楔入量调节机构推动所述楔入用滑块胀大所述弹性行星架,从而加大设置在所述弹性行星架中的所述行星齿轮公转半径,减少行星齿轮与内齿圈之间的侧隙。
本发明的第五个方面公开了一种行星传动装置,所述行星传动装置的行星架为本发明的第一个方面所述的变位行星架系统,所述行星传动装置为一种含有内齿圈的2K-H行星传动装置,利用所述楔入量调节机构推动所述楔入用滑块胀大所述弹性行星架,从而加大设置在所述弹性行星架中的所述行星齿轮公转半径,减少行星齿轮与内齿圈之间的侧隙。
与现有技术相比,本发明的技术方案所带来的有益效果是:
减少了行星齿轮和内齿圈之间的侧隙,尤其当行星传动装置用于减速器时,由于行星传动装置中行星齿轮和内齿圈之间的侧隙对传动装置的侧隙影响较大,而太阳轮与行星齿轮之间的侧隙要除以减速比之后才体现在减速器输出端,所以减少行星齿轮和内齿圈之间的侧隙能有效减少行星传动装置的侧隙,同时,在具体实施时,应该先将装有行星齿轮的弹性行星架装入内齿圈并通过所述楔入量调节机构推动楔入用滑块将行星齿轮和内齿圈之间的侧隙调小,再选择合适节径的太阳轮进行适配安装,以保证太阳轮和行星齿轮的侧隙不比装有普通行星架的减速器大。
附图说明
图1a是本发明实施例1所述的变位行星架系统的立体图;
图1b是实施例1所述的变位行星架系统的爆炸图;图1c是实施例1所述的变位行星架系统的俯视图;图1d是实施例1所述的变位行星架系统沿第一缺口的剖面图;
图1e是本发明实施例9的带有行星齿轮的变位行星架系统的立体图;
图2a是本发明实施例2所述的变位行星架系统的立体图;图2b是本发明实施例2所述的变位行星架系统的爆炸图;图2c是实施例2所述的变位行星架系统的俯视图;图2d是实施例2所述的变位行星架系统沿第一缺口的剖面图;
图3a是本发明实施例3所述的变位行星架系统的立体图,图3b是实施例3所述的变位行星架系统的爆炸图;图3c是实施例3所述的变位行星架系统的俯视图;图3d是实施例3所述的变位行星架系统沿第一缺口的剖面图;
图4a是本发明实施例4所述的变位行星架系统的立体图,图4b是实施例4所述的变位行星架系统的爆炸图;图4c是实施例4所述的变位行星架系统沿第一缺口的剖面图;
图5是本发明实施例5所述的行星传动装置的结构原理简图;
图6是本发明实施例6所述的行星传动装置的结构原理简图;
图7是本发明实施例7所述的行星传动装置的结构原理简图;
图8是本发明实施例8所述的行星传动装置的结构原理简图。
其中,
1:弹性行星架
21:楔形楔入用滑块
22:圆锥台形楔入用滑块
23:菱锥台形楔入用滑块
31:弹性簧片
32:调节螺栓
41:行星齿轮(实施例9装配示例)
4:行星齿轮(实施例8的2K行星传动装置用)
5:太阳轮
6:第一内齿圈
7:第二内齿圈
8:变位行星架系统
9:第一行星齿轮
10:第二行星齿轮
11:内齿圈
101:行星轴孔
102:行星轴
103:交错缺口
1031:第一缺口
1032:第二缺口
1033:第三缺口
106:螺纹孔
107:楔缝
301:螺钉
14:第三行星齿轮
15:输入轴
16:输出轴
55:附加太阳轮
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案、有益效果及显著进步更加清楚,下面,将结合本发明实例中所提供的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所有描述的这些实施例仅是本发明的部分实施例,而不是全部的实施例;基于本发明中的实施例做出的示范,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下根据现有的行星架系统和现有的3K行星传动装置以及现有的含有内齿圈的其他行星传动装置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,本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”,“第三”等,仅是用于区别不同的对象,而非用于描述特定的顺序。
还需要说明的是,以下的具体实施例可以相互结合,对于其中相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。
实施例1
如图1a-1d所示,一种变位行星架系统,所述变位行星架系统是机器人或精密自动化设备中使用的行星减速器中的变位行星架系统,用于增强传动精度,由弹性行星架1、楔形楔入用滑块21和弹性簧片31组成;所述变位行星架系统是一种在楔形楔入用滑块21和弹性簧片31作用下楔入所述弹性行星架1上的楔缝107,胀大所述弹性行星架1从而加大行星齿轮的公转半径或者在楔形楔入用滑块21受弹性簧片31楔入力下保持对行星齿轮施加向外胀的径向力的系统,在本实施例的变位行星架系统装配上行星齿轮再被装入行星传动装置后,位于弹性行星架1内的行星齿轮就可以压向与其啮合的内齿圈,减少行星齿轮和外齿圈之间的侧隙,提高传动精度。本实施例所述环形框架行星架为双侧板框架结构,变位行星架系统不能带来任何与行星齿轮或者太阳轮的干涉。
3个所述楔形楔入用滑块21用于分别楔入所述弹性行星架1的楔缝107内。如图1b所示,所述楔形楔入用滑块21包括两个相对的楔角面和两个相对设置的平行面,其中两个楔角面相交形成的夹角即为楔角,所述楔角为6°。所述楔形楔入用滑块21的截面为朝向一端逐渐变窄的矩形。所述楔形楔入用滑块21具有小截面的一端楔入所述弹性行星架1,另一端抵在弹性簧片31上。如图1c-1e所示,所述弹性行星架1为一体式的环形结构,包括容纳3个行星齿轮的第一空间,每个所述第一空间的轴向两端的侧板上设有安装行星齿轮的行星轴的行星轴孔101,在避开所述第一空间的所述弹性行星架101侧壁上加工有交错缺口103,所述交错缺口103用于在受力时弹性拉长所述弹性行星架101的侧壁周长,使所述弹性行星架101发生弹性变形。所述交错缺口103为由三个缺口相互交错组成的交错缺口,其本质是两个交错缺口的串联,所述交错缺口103包括轴向贯通且径向不贯通的第一缺口1031、第二缺口1032和第三缺口1033,所述第二缺口1032和第三缺口1033同侧开口,且与第一缺口1031相对侧设置,即第一缺口1031和第二缺口1032形成的交错缺口与第一缺口1031和第三缺口1033形成的交错缺口的串联。
使所述弹性行星架1发生弹性变形的结构多种多样,以上仅是示例性描述,但是本质就是拉长弹性行星架1的环形周长,所以弹性行星架1上的环形必须不能是完整的正圆,必须通过加工各种样式的交错缺口使其周长可以被拉长,另外可以被拉长的交错缺口的分布位于每两个相邻行星齿轮之间,这样有利于行星齿轮之间的距离被均匀拉长,在弹性行星架1胀大过程中,行星齿轮更好的沿半径方向移动,而不改变行星齿轮的分布相位。
沿所述弹性行星架1轴向方向开有3个楔缝107,所述楔缝107位于交错缺口103的第一缺口1031上,避开交错缺口103的交错区域(所述交错区域是指形成薄壁结构的区域)。
在所述第一缺口1031的两个侧壁上分别加工一个相对成楔角的面形成所述楔缝107,所述楔缝107的内轮廓被加工为与楔形楔入用滑块21的外轮廓适配的形状。所述楔缝的内部轮廓不作过多限制,只要使第一缺口1031的两壁与楔形楔入用滑块21的楔角面接触即可,在楔入过程中能插入所述楔形楔入用滑块21,使所述弹性行星架1发生微量弹性变形即可。
所述变位行星架系统包括3个弹性簧片31,所述弹性簧片31一侧设置有螺孔其与所述螺纹孔106适配,用于将弹性簧片31用螺钉301固定在弹性行星架1上,所述弹性簧片31另一侧压在所述楔形楔入用滑块21大截面的一端上,向所述楔形楔入用滑块21施加指向所述楔形楔入用滑块21小截面的一端方向的楔入力,即利用所述弹性簧片31的弹力对所述楔形楔入用滑块21产生朝向其小截面的一端方向的楔入力。在本实施例的变位行星架系统装配上行星齿轮再被装入行星传动装置后,利用所述弹性簧片31推动所述楔形楔入用滑块21楔入弹性行星架1上交错缺口103的第一缺口1031上的楔缝107从而胀大所述弹性行星架1使设置在所述弹性行星架1中的行星齿轮向外胀,加大所述行星齿轮公转半径压向与其啮合的内齿圈,从而消除行星齿轮与内齿圈的侧隙。具体实施时将行星齿轮和内齿圈装好后再插入楔形楔入用滑块21,再装上弹性簧片31。
实施例2
如图2a-2d所示,本发明还公开了一种变位行星架系统,所述变位行星架系统由弹性行星架1、圆锥台形楔入用滑块22和弹性簧片31组成,所述弹性簧片的结构和连接方式与实施例1相同,在此不再赘述。所述弹性行星架1与实施例近似,相同的地方不再描述,以下只描述其区别部分。
如图2a-2d所示,沿所述弹性行星架1轴向方向开有3个菱形楔缝107,所述楔缝位于交错缺口103的第一缺口1031处避开交错缺口103的交错区域,且菱形楔缝107的一对对角均位于第一缺口1031上。
3个所述圆锥台形楔入用滑块22用于分别楔入所述弹性行星架1的楔缝107内。所述菱形楔缝107的菱锥侧面锥角与所述圆锥台形楔入用滑块22的圆锥面锥角相同,菱锥面与圆锥面相切。所述圆锥台形楔入用滑块22小截面的一端楔入所述弹性行星架1的楔缝107内,另一端抵在弹性簧片31上。所述圆锥台形楔入用滑块22的锥角为6°。具体实施时将装配有行星齿轮的弹性行星架1和内齿圈装好后再插入圆锥台形楔入用滑块22,再装上弹性簧片31。
实施例3
如图3a-3d所示,本发明还公开了一种变位行星架系统,所述变位行星架系统由弹性行星架1、菱锥台形楔入用滑块23和调节螺栓32组成。所述弹性行星架1的结构与实施例2相同,在此不再赘述,以下只描述其区别部分。
如图3d所示,所述菱锥台形楔入用滑块23为菱锥台形,并在较小的端面加工有螺纹孔,用于螺纹连接调节螺栓32,且所述菱锥台形楔入用滑块23的楔角为8°。
3个所述菱锥台形楔入用滑块23分别楔入所述弹性行星架1上交错缺口103的第一缺口1031上的楔缝107内。菱锥台形楔入用滑块所述调节螺栓32旋入所述菱锥台形楔入用滑块23端部的螺纹孔时,所述调节螺栓32的螺帽压在弹性行星架上,利用所述调节螺栓32的拉力对所述菱锥台形楔入用滑块23产生朝向其小截面端部方向的拉力从而楔入菱锥台形楔入用滑块23。具体实施时是将装配有行星齿轮的弹性行星架1和内齿圈装好之后插入菱锥台形楔入用滑块23再旋转调节所述调节螺栓32,这样避免提前胀大的行星架行星齿轮无法装入内齿圈。
实施例4
如图4a-4c所示,本发明还公开了一种变位行星架系统,所述变位行星架系统由弹性行星架1、菱锥台形楔入用滑块23和调节螺栓32组成。所述调节螺栓32和所述菱锥台形楔入用滑块23的结构、连接方式和作用与实施例3相同,在此不再赘述。所述弹性行星架1为单侧板结构以节省空间,行星轴102直接加工在弹性行星架1上,所述弹性行星架1的其他结构与实施例3近似,在此不再赘述。
实施例5
如图5所示,本发明还公开了一种含有所述变位行星架系统的行星传动装置,所述含有变位行星架系统的行星传动装置为一种3K型行星传动装置,包括第一内齿圈6、第二内齿圈7、双联行星齿轮、太阳轮5和变位行星架系统8,其中所述的变位行星架系统8由如实施例1所述的弹性行星架1、楔形楔入用滑块21和弹性簧片31组成,所述双联行星齿轮包括第一行星齿轮9、第二行星齿轮10。所述第一内齿圈6与所述第一行星齿轮9啮合,所述第二内齿圈7与所述第二行星齿轮10啮合。所述变位行星架系统8的结构与实施例1相同,在此不再赘述。可选的,所述行星传动装置也可以是3K-II型行星传动装置,此时双联行星齿轮参数完全相同,可以加工成一个齿轮。
传统的3K型行星传动装置大多采用双侧板的框架式行星架,本发明将传统3K型行星传动装置的行星架替换为上述变位行星架系统8,将第一行星齿轮9和第二行星齿轮10在装好后随着所述弹性行星架1的胀大压向第一内齿圈6和第二内齿圈7,这种加大行星齿轮公转半径的方法可以有效消除侧隙。由于两个内齿圈共用一组行星齿轮和行星架,使用本发明所述的变位行星架系统8向外将行星齿轮压向内齿圈产生的消除侧隙的效果更明显,由于3K行星传动装置的行星架和内齿圈之间具有较高的传动比,所以太阳轮5和第一行星齿轮9间的侧隙在本发明所述的行星传动装置作为减速器时造成的输出侧隙影响较小。
在将本发明所述的行星传动装置作为机器人或精密自动化设备中使用的行星减速器的应用中,所述第二内齿圈7与输出轴16连接;以太阳轮5为传动的高速端,所述输入轴15驱动所述太阳轮5带动行星齿轮在第一内齿圈6和第二内齿圈7上滚动啮合,从而带动变位行星架系统8转动,带动所述第二内齿圈7驱动输出轴16转动。实际装配时先将所述第一行星齿轮9和第二行星齿轮10和所述变位行星架系统8装入所述第一内齿圈6和第二内齿圈7后,根据实际需要选择合适弹力的所述弹性簧片31并用螺钉301固定在所述弹性行星架1上;弹性簧片31对楔形楔入用滑块21施加楔入力使行星齿轮向外胀后再装入太阳轮5,这样就可以选取和行星齿轮配合更好的太阳轮5,有助于减少太阳轮5和第一行星齿轮9之间的侧隙。在现有的3K行星减速器上将行星架替换为本发明提出的所述变位行星架系统,都能够显著提高传动精度性能,包括但不限于现有技术中的3K-I型、3K-II型和3K-III型。
实施例6
如图6所示,本发明还公开了一种含有所述变位行星架系统的行星传动装置,所述行星传动装置为一种省去了太阳轮的3K行星传动装置,包含第一内齿圈6、第二内齿圈7、双联行星齿轮和变位行星架系统8,其中所述的变位行星架系统8由如实施例1所述的弹性行星架1、楔形楔入用滑块21和弹性簧片31组成,所述双联行星齿轮包括第一行星齿轮9、第二行星齿轮10;所述第一内齿圈6与所述第一行星齿轮9啮合,所述第二内齿圈7与所述第二行星齿轮10啮合。
所述行星传动装置相比于传统的3K行星传动装置省去了太阳轮5,本发明将传统3K型行星传动装置的行星架替换为上述变位行星架系统8。所述变位行星架系统8的结构与实施例1相同,在此不再赘述。
在将本实施例所述的行星传动装置作为机器人或精密自动化设备中使用的行星减速器的应用中,将第一行星齿轮9和第二行星齿轮10在装好后随着所述变位行星架系统8的胀大压向第一内齿圈6和第二内齿圈7,这种加大行星齿轮公转半径的方法可以有效消除侧隙。以变位行星架系统8为传动的高速端,即输入轴15连接所述变位行星架系统8用于直接驱动所述变位行星架系统8,从所述变位行星架系统8输入扭矩带动变位行星架系统8转动,带动第一行星齿轮9和第二行星齿轮10在第一内齿圈6和第二内齿圈7上滚动啮合,所述第二内齿圈7与输出轴连接;由于所述第一行星齿轮9、第二行星齿轮10是安装在变位行星架系统8上的同步转动的双联齿轮,因此所述第二行星齿轮10带动所述第二内齿圈7驱动输出轴16转动。
本实施例将太阳轮去掉,可以避免因太阳轮5和第一行星齿轮9和第二行星齿轮10之间啮合的传动侧隙。为了在所述弹性行星架1和输入轴15之间传递扭矩,在实施例1的基础上,所述弹性行星架1在外壁上增设有端面径向键槽用于和输入轴15传递扭矩,由于所述变位行星架系统8能够变形胀大,采用在所述弹性行星架1上设有端面径向键槽等结构用于在行星架变位情况下仍然传递扭矩。
实施例7
如图7所示,一种含有变位行星架系统的行星传动装置,所述行星传动装置与实施例6的结构近似,也是一种以省去了太阳轮的3K行星传动装置为基础,包含第一内齿圈6、第二内齿圈7、第一行星齿轮9、第二行星齿轮10和变位行星架系统8。与实施例6相同的结构在此不再赘述,以下只描述区别特征。所述行星传动装置还设有附加的第三行星齿轮14和附加太阳轮55,所述附加太阳轮55和所述第三行星齿轮14啮合传动,所述第三行星齿轮14和其所在第一行星齿轮9同轴安装相对固定;且所述行星传动装置的附加太阳轮55作为输入端。
在将本发明所述的行星传动装置作为机器人或精密自动化设备中使用的行星减速器的应用中,附加太阳轮55作为高速输入端,所述输入轴15驱动所述附加太阳轮55,附加太阳轮55与所述第三行星齿轮14啮合传动带动第三行星齿轮14自转,由于所述第三行星齿轮14与所述第一行星齿轮9同轴且周向固定,因此带动所述第一行星齿轮9自转,同时带动所述变位行星架系统8公转,进而驱动第二内齿圈7带动输出轴16转动,从而所述减速器实现和传统3K型行星传动相似的传动路径。传统的3K行星传动结构中,行星齿轮既与内齿圈啮合又与太阳轮啮合从而使各齿轮的参数相互高度关联,齿轮设计难度大,匹配难度高。而本实施例提出的通过去掉传统3K行星传动装置的太阳轮,改为在行星齿轮上设置附加行星齿轮和附加太阳轮55啮合的结构,能够降低对齿轮参数设计的要求,有利于最大化的优化设计传动装置的扭矩负载、减速比、震动和侧隙等性能。可选的,不是所有行星齿轮上都带有附加行星齿轮,比如6个行星齿轮中有三个或者两个有就可以了,而且为了更好的消除侧隙和提高平顺性可以使用相对于和内齿圈啮合的行星齿轮更小的模数设计附加太阳轮和附加行星齿轮。
实施例8
如图8所示,一种含有变位行星架系统的行星传动装置,所述行星传动装置为一种含有内齿圈的2K-H行星传动装置,包括内齿圈11、行星齿轮4、太阳轮5和变位行星架系统8,其中所述的变位行星架系统8由如实施例3所述的弹性行星架1、菱锥台形楔入用滑块23和调节螺栓32组成,所述变位行星架系统8的结构与实施例1相同,在此不再赘述。所述行星齿轮4和太阳轮5及所述内齿圈11啮合,所述行星齿轮4安装在所述变位行星架系统8上。在上述2K-H型行星传动装置中选用实施例1所述的变位行星架系统产生的技术效果虽然没有3K型中那么明显,但是也毕竟为减少了行星齿轮4和内齿圈11的侧隙。为了在所述弹性行星架1和输出轴16之间传递扭矩,在实施例3的基础上,所述弹性行星架1在朝向输出轴端面上增设有端面螺纹孔用于和输出轴16与其连接的较大端面通孔对应,在变位行星架调节好之后用螺钉穿过输出轴16的端面法兰并旋入弹性行星架1端面的螺纹孔固定,实现输出扭矩传递,由于所述变位行星架系统8能够变形胀大,输出轴16与其连接的端面通孔的孔径大于其螺丝的螺径和所述弹性行星架1的变位量之和,所述变位量指所述变位行星架系统8中所述弹性行星架1的径向位移量,上述结构用于在行星架变位调整好的情况下传递扭矩。
在将本发明所述的行星传动装置作为机器人或精密自动化设备中使用的行星减速器的应用中,所述内齿圈11固定,所述输入轴15驱动所述太阳轮5带动所述行星齿轮4在所述内齿圈11上滚动啮合,从而带动变位行星架系统8转动,所述变位行星架系统8和输出轴16周向固定输出扭矩。实际装配时可以先将行星齿轮4和变位行星架系统8装入所述内齿圈11后,先插入菱锥台形楔入用滑块23并旋入调节螺栓32,根据实际需要旋转调节所述调节螺栓32,对菱锥台形楔入用滑块23施加楔入力使行星齿轮4向外胀,调节好后,再将输出轴16和弹性行星架8固定,再装入太阳轮5就可以选用在行星齿轮向外胀后和行星齿轮4配合的更好的太阳轮5,有助于减少太阳轮5和行星齿轮4之间的侧隙,更进一步还可以将太阳轮5和输入轴15等零件预组装甚至加工一体之后再装入减速器。
实施例9
图1e示出本发明实施例1所述的新型变位行星架系统与行星齿轮41装配后的结构示意图。
本发明所述的行星传动装置还可作为加速器应用,其结构与减速器相同,在此不再赘述。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非是对其的限制,尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换,而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围,本领域技术人员根据本说明书内容所做出的非本质改进和调整或者替换,均属本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种新型变位行星架系统,其特征在于,所述系统由弹性行星架、楔入用滑块和楔入量调节机构组成;
所述楔入用滑块沿楔入方向截面渐缩,其侧面与所述弹性行星架接触,且一端面与楔入量调节机构接触;
其中所述弹性行星架包括用于容纳行星齿轮的第一空间,每个所述第一空间的轴向的至少一端设有安装行星齿轮的轴或轴孔,在相邻两个第一空间之间的所述弹性行星架侧壁上加工有交错缺口,所述交错缺口用于使所述弹性行星架的侧壁周长能够发生弹性变形;所述弹性行星架还设置有位于所述交错缺口处的楔缝用于嵌入所述楔入用滑块,所述楔缝与楔入用滑块的接触面楔角相同,随着楔入用滑块的楔入能够胀大交错缺口;
所述楔入量调节机构为安装在弹性行星架或楔入用滑块上的调节螺栓/螺母或弹性元件,用于对所述楔入用滑块施加楔入力,利用所述楔入量调节机构楔入所述楔入用滑块,胀大所述弹性行星架,从而加大设置在所述弹性行星架中的所述行星齿轮公转半径,从而减少行星齿轮与内齿圈之间的侧隙。
2.根据权利要求1所述的新型变位行星架系统,其特征在于,所述楔入量调节机构为弹性簧片,每个楔入用滑块对应一个弹性簧片;所述弹性簧片一端固定在所述弹性行星架的端面,另一端压在对应的所述楔入用滑块上施加楔入力。
3.根据权利要求1所述的新型变位行星架系统,其特征在于,所述楔入量调节机构为弹性簧片,每个楔入用滑块对应一个弹性簧片;所述弹性簧片一端固定在所述楔入用滑块的端面,另一端压在所述弹性行星架上施加楔入力。
4.根据权利要求1所述的新型变位行星架系统,其特征在于,所述楔入量调节机构为调节螺栓;所述楔入用滑块具有小截面的一端加工有螺纹孔,所述调节螺栓旋入所述楔入用滑块中,且所述调节螺栓的螺帽压在弹性行星架上,利用所述调节螺栓的拉力对所述楔入用滑块施加楔入力。
5.根据权利要求1所述的新型变位行星架系统,其特征在于,所述楔入量调节机构为调节螺栓;所述弹性行星架上设有螺纹孔,所述调节螺栓旋在螺纹孔内,所述调节螺栓的螺帽压在所述楔入用滑块上,施加楔入力;或额外设置一垫片压在楔入用滑块上,所述调节螺栓通过压紧垫片对楔入用滑块施加楔入力。
6.根据权利要求1所述的新型变位行星架系统,其特征在于,所述楔入用滑块的有效楔角呈4-11°角。
7.一种行星传动装置,其特征在于,所述行星传动装置的行星架为如权利要求1所述的变位行星架系统,所述行星传动装置为一种3K行星传动装置,利用所述楔入量调节机构推动所述楔入用滑块胀大所述弹性行星架,从而加大设置在所述弹性行星架中的所述行星齿轮公转半径,减少行星齿轮与内齿圈之间的侧隙。
8.一种行星传动装置,其特征在于,所述行星传动装置的行星架为如权利要求1所述的变位行星架系统,所述行星传动装置为一种省去了太阳轮的3K行星传动装置,所述变位行星架系统作为输入端;利用所述楔入量调节机构推动所述楔入用滑块胀大所述弹性行星架,从而加大设置在所述弹性行星架中的所述行星齿轮公转半径,减少行星齿轮与内齿圈之间的侧隙。
9.一种行星传动装置,其特征在于,所述行星传动装置的行星架为如权利要求1所述的变位行星架系统,所述行星传动装置为省去了太阳轮的3K行星传动装置,还设有附加太阳轮和至少两个附加的第三行星齿轮,所述附加太阳轮和所述第三行星齿轮啮合传动带动第三行星齿轮自转,各所述第三行星齿轮和所述行星传动装置的一个行星齿轮同轴安装相对固定,所述行星传动装置的附加太阳轮作为输入端,利用所述楔入量调节机构推动所述楔入用滑块胀大所述弹性行星架,从而加大设置在所述弹性行星架中的所述行星齿轮公转半径,减少行星齿轮与内齿圈之间的侧隙。
10.一种行星传动装置,其特征在于,所述行星传动装置的行星架为如权利要求1所述的变位行星架系统,所述行星传动装置为一种含有内齿圈的2K-H型行星传动装置,利用所述楔入量调节机构推动所述楔入用滑块胀大所述弹性行星架,从而加大设置在所述弹性行星架中的所述行星齿轮公转半径,减少行星齿轮与内齿圈之间的侧隙。
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