CN116771857A - 一种工业行星齿轮减速机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业行星齿轮减速机,包括行星轮系传动机构、输出传动机构和涨紧盘，行星轮系传动机构包括太阳轮、内齿圈和若干行星轮，行星轮分别与太阳轮、内齿圈啮合连接，输出传动机构包括输出行星支架和输出轴，行星轮与输出行星支架之间通过滚柱连接，滚柱的连接端过盈配合设置于输出行星支架的内孔，连接端设有螺纹，涨紧盘设置在输出轴，本发明通过涨紧盘实现输出轴与用户连接轴的连接，相较于现有的通过平键实现输出轴与用户连接轴连接的结构，本实施例实现了从减速机的输出轴到用户连接轴的传动精度实现零误差，有效避免了因输出扭矩大，长期使用后造成的平键及键槽易磨损以及导致传动精度误差大的问题。

Description

一种工业行星齿轮减速机

技术领域

本发明属于机械传动技术领域，涉及一种工业行星齿轮减速机。

背景技术

传统水平安装的工业行星减速机，存在几个问题，一是由减速机的输出端与用户连接轴连接，大多采用平键输出轴的型式，由于输出扭矩大，这种传递方式长期使用后平键及键槽易磨损，导致出现传动精度误差大的问题；二是由于是重载大型减速机，自身重量大，个别工况如冲击负荷大的单靠法兰盘悬空安装，时间久法兰盘易疲劳断裂；三是大负载减速机中，减速机内部温度过高后会导致行星支架三孔受热膨胀，三孔变大后导致大滚针与之过盈失效，大滚针脱落后使减速机有失效风险；四是减速机每一级的传动连接采用平键连接或过盈配合，平键连接时当出现有冲击的负载工况时，平键易磨损，导致传动误差增大或传动失效，过盈配合时：在出现有冲击的负载工况，长期运转后有配合打滑的风险，导致出现传动失效的问题；五是采用精密的零配件加工及安装的轴承固定的定心运转模式，但在这种运转模式适用于精密行星齿轮减速机，轴承固定的定心运转方式会固定行星轮与太阳轮的间距，中大型重载工业行在高速运转时，冲击负荷大，一旦出现加工或者安装误差，容易导致行星轮与太阳轮出现传动异常。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种工业行星齿轮减速机。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种工业行星齿轮减速机,包括行星轮系传动机构、输出传动机构和涨紧盘，行星轮系传动机构包括太阳轮、内齿圈和若干行星轮，行星轮分别与太阳轮、内齿圈啮合连接，输出传动机构包括输出行星支架和输出轴，行星轮与输出行星支架之间通过滚柱连接，滚柱的连接端过盈配合设置于输出行星支架的内孔，连接端设有螺纹，涨紧盘设置在输出轴。

进一步的，包括箱体，所述箱体包括输出齿轮箱，输出传动机构设置在输出齿轮箱，输出齿轮箱下端设有底脚，底脚与输出齿轮箱设置为一体式结构，输出齿轮箱上端设有吊环孔。

进一步的，所述输出传动机构还包括输出轴，输出轴一端的表面设有花键齿，输出轴与行星支架通过花键齿花键连接。

进一步的，所述输出轴包括抱紧端，涨紧盘套设在抱紧端并抱紧抱紧端，抱紧端设有若干键槽，键槽设为贯穿的通槽结构。

进一步的，还包括输入传动机构和一级传动机构，所述输入传动机构、一级传动机构、行星轮系传动机构和输出传动机构依此连接，输入传动机构包括输入轴，输入轴与动力源连接。

进一步的，所述一级传动机构包括一级太阳齿轮、一级行星支架、一级内齿圈和若干一级行星轮，一级太阳齿轮一侧设有花键齿，一级太阳齿轮与输入轴通过花键齿花键连接，一级太阳齿轮的另一侧设为齿轮端，一级行星轮分别与齿轮端以及一级内齿圈啮合连接。

进一步的，所述一级行星支架与一级行星轮之间通过一级滚柱连接。

进一步的，所述太阳轮设有花键齿，太阳轮与一级行星支架通过花键齿花键连接。

进一步的，所述箱体还包括连接箱、输入齿轮箱和输入法兰，内齿圈位于输出齿轮箱和连接箱之间，并与输出齿轮箱和连接箱固设连接，一级内齿圈位于连接箱和输入齿轮箱之间，并与连接箱和输入齿轮箱固设连接，输入法兰与输入齿轮箱固设连接。

进一步的，所述输出轴的中心轴线与太阳轮的中心轴线共线，一级太阳齿轮的中心轴线与输入轴的中心轴线共线，太阳轮的中心轴线与一级行星轮的中心轴线共线。

综上所述，本发明的有益之处在于：

1)本发明通过涨紧盘实现输出轴与用户连接轴的连接，相较于现有的通过平键实现输出轴与用户连接轴连接的结构，本实施例实现了从减速机的输出轴到用户连接轴的传动精度实现零误差，有效避免了因输出扭矩大，长期使用后造成的平键及键槽易磨损以及导致传动精度误差大的问题。

2)本发明在输出齿轮箱分别设置底脚和吊环孔，避免仅靠法兰盘悬空安装，减速机可通过底脚承受自身重力，因此即使遭遇冲击负荷大的工况情况下，可有效减缓甚至法兰盘的疲劳断裂，有效提高减速机的使用寿命。

3)本发明通在滚柱设置螺纹，并将螺纹嵌入行星支架内孔的内壁实现过盈配合，起到滚柱和行星支架二者一体化的效果，防止行星轮在高速运转时带动滚针脱落。

4)本发明太阳轮与一级行星支架通过花键齿花键连接、一级太阳齿轮与输入轴通过花键齿花键连接、输出轴与行星支架通过花键齿花键连接避免出现打滑现象导致传递扭矩失效。

5)本发明每一级齿轮幅均采用悬浮自定心传动，避免定心传动因加工误差导致的传动异常。

附图说明

图1为本发明的半剖示意图。

图2为本发明的输出行星支架示意图。

图3为本发明的齿轮幅传动原理示意图。

图4为本发明的滚柱示意图。

图5为本发明的输出轴示意图。

图6为本发明的涨紧盘示意图。

图7为本发明的涨紧盘半剖示意图。

图中标识：行星轮系传动机构1、输出传动机构2、滚柱3、输入传动机构4、一级传动机构5、一级滚柱6、箱体7、滚针9、太阳轮11、行星轮12、内齿圈13、输出行星支架21、输出轴22、涨紧盘23、内孔211、抱紧端221、键槽222、第一盘体231、第二盘体232、垫圈233、内圈234、开口槽235、输入轴41、一级太阳齿轮51、一级行星支架52、一级内齿圈53、一级行星轮54、输出齿轮箱71、连接箱72、输入齿轮箱73、输入法兰74、底脚711、吊环孔712、深沟球轴承81。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、横向、纵向……)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

因安装误差等原因，本发明实施例中所指的平行关系可能实际为近似平行关系，垂直关系可能实际为近似垂直关系。

实施例一：

如图1-7所示，一种工业行星齿轮减速机，包括行星轮系传动机构1、输出传动机构2和涨紧盘23，行星轮系传动机构1包括太阳轮11和与之啮合连接的若干行星轮12，输出传动机构2包括输出行星支架21和输出轴22，行星轮12与输出行星支架21之间通过滚柱3连接，滚柱3的连接端过盈配合设置于输出行星支架21的内孔211，连接端设有螺纹，涨紧盘23设置在输出轴22。

行星轮系传动机构1还包括内齿圈13，内齿圈13与工业行星齿轮减速机的箱体固设连接，行星轮12与内齿圈13的齿形啮合连接，构成完整的行星轮系，本实施例行星轮系的运动具体为，太阳轮11受动力源驱动发生转动，在内齿圈13和太阳轮11啮合连接的作用下，行星轮12发生自转同时沿内齿圈13进行转动，通过滚柱3带动输出行星支架21转动。

如图4所示，滚柱3设为圆柱体结构，行星轮12与输出行星支架21之间通过滚柱3连接的具体结构为，行星支架21设有若干内孔211，内孔211的数量和分布与行星轮12的数量和分布匹配，即一个内孔211对应一个行星轮12，且两者之间通过滚柱3连接，滚柱3包括连接端和紧固端，滚柱3的紧固端插入行星轮12并与行星轮12转动连接，滚柱3的连接端过盈配合设置于输出行星支架21的内孔211，连接端设有螺纹，内孔211的内径小于连接端螺纹的外径，连接端插入内孔211，螺纹嵌入内孔211的内壁实现过盈配合，起到滚柱3和行星支架21二者一体化的效果，防止行星轮12在高速运转时带动滚针脱落，本实施例螺纹嵌入内孔211的内壁相较于常规的无螺纹连接，具有更大的过盈配合程度，使滚柱3和行星支架21具有更好的紧固效果，可有效防止行星轮在高速运转时带动滚柱3脱落。

输出轴22一端的表面设有花键齿，花键齿的齿面采用渗碳淬火处理，表面硬度达到HRC58-62，有效避免扭矩传递失效，输出轴22与行星轮系传动机构1分别位于行星支架21的两侧，输出轴22与行星支架21通过花键齿花键连接，输出轴22的中心轴线与太阳轮11的中心轴线共线。

输出轴22的另一端延伸至箱体7的外部与用户连接轴连接，涨紧盘23将用户连接轴与输出轴22锁紧，本实施例通过涨紧盘23实现输出轴22与用户连接轴的连接，相较于现有的通过平键实现输出轴22与用户连接轴连接的结构，本实施例实现了从减速机的输出轴到用户连接轴的传动精度实现零误差，有效避免了因输出扭矩大，长期使用后造成的平键及键槽易磨损以及导致传动精度误差大的问题。

输出轴22包括抱紧端221，涨紧盘23套设在抱紧端221并抱紧抱紧端221，抱紧端221设有若干键槽222，键槽221设为贯穿的通槽结构，键槽221保证在受涨紧盘23挤压后有更大的收缩力来抱紧用户的连接轴。

涨紧盘23包括第一盘体231、第二盘体232、垫圈233和内圈234，第一盘体231、第二盘体232设为环形结构，垫圈233位于第一盘体231、第二盘体232之间，第一盘体231、第二盘体232通过螺栓紧固连接，根据图7的视觉角度，第一盘体231和第二盘体232的内壁设有对称的锥度，内圈234设置于第一盘体231和第二盘体232的内壁，内圈234的外表面设有与第一盘体231和第二盘体232的内壁锥度相配的锥面，内圈234设有开口槽235，涨紧盘23将用户连接轴与输出轴22抱紧时，涨紧盘23的螺栓在锁紧的时候会挤压第一盘体231和第二盘体232内壁的锥度面，使内圈234具有锥度面收缩的趋势，内圈234沿涨紧盘锥度面收缩，从而抱紧输出轴22

输出传动机构2实施过程中，行星轮系传动机构1带动行星支架21转动，通过输出轴22与行星支架21的花键连接，，进而带动输出轴22转动向用户连接轴传递扭矩。

工业行星齿轮减速机还包括输入传动机构4和一级传动机构5，输入传动机构4、一级传动机构5、行星轮系传动机构1和输出传动机构2依此连接，构成扭矩的传动路径。

输入传动机构4包括输入轴41，输入轴41与动力源连接，优选的，动力源的动力输出轴插入输入轴41内并通过平键连接，从而实现运动传递。

一级传动机构5包括一级太阳齿轮51、一级行星支架52、一级内齿圈53和若干一级行星轮54，一级太阳齿轮51一侧设有花键齿，一级太阳齿轮51与输入轴41通过花键齿花键连接，一级太阳齿轮51的中心轴线与输入轴41的中心轴线共线；一级太阳齿轮51的另一侧设为齿轮端，一级行星轮54分别与齿轮端以及一级内齿圈53啮合连接。

一级行星支架52与一级行星轮54之间通过一级滚柱6连接，一级滚柱6设为带端盖的圆柱体，一级滚柱6依此插入一级行星支架52和一级行星轮54，一级滚柱6设有封板(图未标识)，通过封板以及端盖将一级行星支架52和一级行星轮54牢牢固定在一级滚柱6，有效避免一级滚柱6脱落，一级滚柱6与一级行星轮54转动连接。

本实施例，一级传动机构5和行星轮系传动机构1连接，具体是太阳轮11一侧设有花键齿，太阳轮11与一级行星支架52通过花键齿花键连接，太阳轮11的中心轴线与一级行星轮54的中心轴线共线；太阳轮11的另一侧设为齿轮端，齿轮端与行星轮12啮合连接。

本实施例的实施过程为动力源驱动带动输入轴41转动，因输入轴41与一级太阳齿轮51的花键连接，带动一级太阳齿轮51转动，因一级行星轮54与一级太阳齿轮51以及一级内齿圈53的啮合连接，一级行星轮54自转并带动一级行星支架52转动，进而因太阳轮11与一级行星支架52的花键连接，带动太阳轮11转动，进而驱动行星轮系传动机构1运转，并带动行星支架21转动，通过输出轴22与行星支架21的花键连接，进而带动输出轴22转动传递扭矩，实现工业行星齿轮减速机完整的传动过程和路径。

行星轮系传动机构1、输出传动机构2、输入传动机构4和一级传动机构5均设置在减速机的箱体7，箱体7包括输出齿轮箱71，内齿圈13固设在输出齿轮箱71，输出传动机构2设置在输出齿轮箱71，输出轴22由输出齿轮箱71延伸至外部，输出齿轮箱71下端设有底脚711，底脚711与输出齿轮箱71设置为一体式结构，输出齿轮箱71上端设有吊环孔712，用于安装法兰盘，本实施例在输出齿轮箱71分别设置底脚711和吊环孔712，避免仅靠法兰盘悬空安装，减速机可通过底脚711承受自身重力，因此即使遭遇冲击负荷大的工况情况下，可有效减缓甚至法兰盘的疲劳断裂，有效提高减速机的使用寿命。

箱体7还包括连接箱72、输入齿轮箱73和输入法兰74，内齿圈13位于输出齿轮箱71和连接箱72之间，并与输出齿轮箱71和连接箱72固设连接，一级内齿圈53位于连接箱72和输入齿轮箱73之间，并与连接箱72和输入齿轮箱73固设连接，输入法兰74与输入齿轮箱7固设连接，输入法兰74用于动力源的固定连接。

本实施例中，动力源与输入法兰74，输入传动机构4与输入齿轮箱73连接，一级传动机构5与一级内齿圈53连接，行星轮系传动机构1与内齿圈13连接，输出传动机构2与输出齿轮箱71连接，具体来说，输入轴41与输入齿轮箱73之间通过深沟球轴承81连接，输出轴22与输出齿轮箱71之间通过深沟球轴承81连接。

本实施例，滚柱3与行星轮12之间以及一级滚柱6与一级行星轮54之间设有若干滚针9，即滚柱3穿入内置满滚针9的行星轮12内以及一级滚柱6穿入内置满滚针9的一级行星轮54内，输出行星支架21以及一级行星支架52无轴承固定，在运行过程中实现扭矩传递，同时行星轮12与滚柱3以及一级行星轮54与一级滚柱6连接，无轴承固定，在运行过程中，星轮12与滚柱3以及一级行星轮54与一级滚柱6在径向可做适应性的微调并在运行中重新定心，现有采用轴承固定的定心运转模式的来保证传动的弧分背隙的精密行星齿轮减速机，中大型重载工业行星减速机不适应通过精密的零配件加工及安装，本申请通过每一级齿轮幅均采用悬浮自定心传动的结构，有效避免定心传动因加工误差导致的传动异常，同时降低制造成本。

本申请通过涨紧盘23实现输出轴22与用户连接轴的连接，相较于现有的通过平键实现输出轴22与用户连接轴连接的结构，本实施例实现了从减速机的输出轴到用户连接轴的传动精度实现零误差，有效避免了因输出扭矩大，长期使用后造成的平键及键槽易磨损以及导致传动精度误差大的问题；本申请在输出齿轮箱71分别设置底脚711和吊环孔712，避免仅靠法兰盘悬空安装，减速机可通过底脚711承受自身重力，因此即使遭遇冲击负荷大的工况情况下，可有效减缓甚至法兰盘的疲劳断裂，有效提高减速机的使用寿命；本申请通在滚柱3设置螺纹，并将螺纹嵌入行星支架21内孔211的内壁实现过盈配合，起到滚柱3和行星支架21二者一体化的效果，防止行星轮12在高速运转时带动滚针脱落；本申请太阳轮11与一级行星支架52通过花键齿花键连接、一级太阳齿轮51与输入轴41通过花键齿花键连接、输出轴22与行星支架21通过花键齿花键连接避免出现打滑现象导致传递扭矩失效；本申请每一级齿轮幅均采用悬浮自定心传动，避免定心传动因加工误差导致的传动异常。

本实施例的动力源设为马达。

本实施例的花键齿的齿面采用渗碳淬火处理，表面硬度达到HRC58-62。

在其他实施例中，工业行星减速机的传动机构也可为一级传动，即行星轮系传动机构1分别与输入传动机构4和输出传动机构2连接，去除本实施例的一级传动机构5。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种工业行星齿轮减速机,其特征在于：包括行星轮系传动机构、输出传动机构和涨紧盘，行星轮系传动机构包括太阳轮、内齿圈和若干行星轮，行星轮分别与太阳轮、内齿圈啮合连接，输出传动机构包括输出行星支架和输出轴，行星轮与输出行星支架之间通过滚柱连接，滚柱的连接端过盈配合设置于输出行星支架的内孔，连接端设有螺纹，涨紧盘设置在输出轴。

2.根据权利要求1所述的一种工业行星齿轮减速机，其特征在于：包括箱体_，所述箱体包括输出齿轮箱，输出传动机构设置在输出齿轮箱，输出齿轮箱下端设有底脚，底脚与输出齿轮箱设置为一体式结构，输出齿轮箱上端设有吊环孔。

3.根据权利要求2所述的一种工业行星齿轮减速机，其特征在于：所述输出传动机构还包括输出轴，输出轴一端的表面设有花键齿，输出轴与行星支架通过花键齿花键连接。

4.根据权利要求3所述的一种工业行星齿轮减速机，其特征在于：所述输出轴包括抱紧端，涨紧盘套设在抱紧端并抱紧抱紧端，抱紧端设有若干键槽，键槽设为贯穿的通槽结构。

5.根据权利要求1所述的一种工业行星齿轮减速机，其特征在于：还包括输入传动机构和一级传动机构，所述输入传动机构、一级传动机构、行星轮系传动机构和输出传动机构依此连接，输入传动机构包括输入轴，输入轴与动力源连接。

6.根据权利要求5所述的一种工业行星齿轮减速机，其特征在于：所述一级传动机构包括一级太阳齿轮、一级行星支架、一级内齿圈和若干一级行星轮，一级太阳齿轮一侧设有花键齿，一级太阳齿轮与输入轴通过花键齿花键连接，一级太阳齿轮的另一侧设为齿轮端，一级行星轮分别与齿轮端以及一级内齿圈啮合连接。

7.根据权利要求6所述的一种工业行星齿轮减速机，其特征在于：所述一级行星支架与一级行星轮之间通过一级滚柱连接。

8.根据权利要求6所述的一种工业行星齿轮减速机，其特征在于：所述太阳轮设有花键齿，太阳轮与一级行星支架通过花键齿花键连接。

9.根据权利要求2所述的一种工业行星齿轮减速机，其特征在于：所述箱体还包括连接箱、输入齿轮箱和输入法兰，内齿圈位于输出齿轮箱和连接箱之间，并与输出齿轮箱和连接箱固设连接，一级内齿圈位于连接箱和输入齿轮箱之间，并与连接箱和输入齿轮箱固设连接，输入法兰与输入齿轮箱固设连接。

10.根据权利要求6所述的一种工业行星齿轮减速机，其特征在于：所述输出轴的中心轴线与太阳轮的中心轴线共线，一级太阳齿轮的中心轴线与输入轴的中心轴线共线，太阳轮的中心轴线与一级行星轮的中心轴线共线。