CN202251808U - 一种并联齿轮及行星减速器的并联行星轮 - Google Patents

Abstract

一种并联齿轮及行星减速器的并联行星轮，由两个以上的齿轮(1)沿齿宽方向并列组成，并且两个以上的齿轮(1)的直径、模数、齿数、齿距、齿形、齿高相同。本实用新型实用新型提供的并联齿轮及行星减速器的并联行星轮，显著减小了齿轮的偏载现象，提高了齿轮的承载能力，以及减小了齿轮材料的尺度效应，提高了齿轮材料的均匀性和综合力学性能，应用于行星减速器的行星轮上，能够显著减少行星轮的偏载现象，提高行星轮的承载能力，并提高行星减速器的传动功率密度，以及增强行星减速器运行的平稳性和可靠性。

Description

一种并联齿轮及行星减速器的并联行星轮

技术领域

本实用新型涉及一种并联齿轮，还涉及一种行星减速器的并联行星轮，属于机械零件技术领域。 

背景技术

齿轮在传动过程中承受的荷载沿齿宽方向的分布是不均匀的，即存在偏载现象，导致齿轮沿齿宽方向的应力分布也不均匀，最大应力值位于齿轮首先进入啮合的一端，而另一端的应力值最小，并且齿轮宽度越大，偏载现象越严重。偏载现象导致齿轮特别是首先进入啮合的一端易产生结构破坏，发生裂纹、甚至断齿现象，极大地降低齿轮的承载力，也是导致齿轮失效的重要原因之一。 

现有齿轮设计中为减小偏载现象，一般将齿轮的长径比设计为较小值，即通过减少齿轮宽度来减小偏载现象，但齿轮宽度本身较小，且受到结构装配和承载力的限制，尺寸改变非常有限，对减少偏载现象的作用也同样非常有限，因而减少齿轮宽度不能从根本上解决齿轮的偏载现象。 

齿轮作为一种基本机械零件，广泛应用于各种机械中。行星减速器也是一种以齿轮结构为主的机械，由行星轮、太阳轮、行星架、齿圈组成的一种减速器，具有体积小、传动效率高、精度高等优点，广泛应用于轻、中、重载传动系统中，实现降低转速、增大扭矩等功能。行星减速器在重载传动过程中，行星轮易产生较大的偏载现象，导致行星轮结构产生破坏。另一方面，为了提高行星减速器的传递功率密度，重载行星传动都采用硬齿面，而硬齿面的最大问题在于对偏载现象更为敏感，一旦发生严重偏载，将导致齿轮断齿、减速器失效的严重后果。实践中也经常发现重载行星减速器行星轮发生偏载型断齿现象，造成减速器失效的严重后果。 

实用新型内容

本实用新型为克服现有齿轮容易发生偏载现象，导致齿轮结构破坏、齿轮失效，影响齿轮承载力，以及行星减速器由于行星轮易发生偏载现象导致行星减速器失效的缺陷与不足，提供一种并联齿轮及行星减速器的并联行星轮，显著改善了齿轮的偏载现象，有效提高齿轮的承载能力，并减小齿轮材料的尺度效应，改善齿轮材料的均匀性和综合力学性能，应用于行星减速器的行星轮上，可以显著减少行星轮的偏载现象、防止行星减速器失效。 

本实用新型为解决技术问题采用的技术方案是： 

一种并联齿轮，所述并联齿轮由两个以上的齿轮沿齿宽方向并列组成，所述两个以上的齿轮的直径、模数、齿数、齿距、齿形、齿高相同。 

一种并联齿轮，所述两个以上的齿轮的齿宽相等。 

一种并联齿轮，所述齿轮为2个。 

一种行星减速器的并联行星轮，所述并联行星轮由两个以上的齿轮沿齿宽方向并列组成，所述两个以上的齿轮的直径、模数、齿数、齿距、齿形、齿高相同。 

一种行星减速器的并联行星轮，所述两个以上的齿轮的齿宽相等。 

一种行星减速器的并联行星轮，所述齿轮为2个。 

与现有技术相比，本实用新型的特点是： 

1.并联齿轮结构采用两个以上的齿轮组合而成，使单个齿轮的齿宽显著减小，在不改变齿轮整体结构尺寸的前提下，将偏载引起的应力不均匀幅值降低70％以上，显著减小了齿轮的偏载现象，有效防止偏载导致齿轮结构破坏、齿轮失效的严重后果，显著提高了齿轮的承载能力。 

2.并联齿轮结构的两个以上的齿轮在同步传动中，齿轮之间相接触的端面 对齿轮形成一定的支撑作用和约束，能够减小齿轮在偏心荷载下发生的扭转、弯曲变形，以及由此产生的齿轮的应力分布不均现象，进一步减小齿轮偏载引起的应力分布的不均匀幅值。 

3.并联齿轮结构中的单个齿轮宽度显著减小，有效改善了齿轮的尺度效应，降低齿轮在金属热处理过程中的热处理精敏性，增强了齿轮内部组织的均匀性，提高齿轮的综合力学性能。 

4.并联齿轮结构应用于行星减速器的行星轮上，能够有效减少行星轮的偏载现象，防止偏载现象导致的减速器失效，显著提高行星减速器的使用寿命。 

5.并联齿轮结构的内部组织均匀、材料综合力学性能好，应用于行星减速器的行星轮上，能够有效提高减速器的传动功率密度、减小减速器的体积和重量，并增强减速器运行平稳性和可靠性。 

6.并联齿轮结构设计简单、构思巧妙、制造方便、成本低廉，综合效益高。 

附图说明

图1是现有齿轮的结构示意图。 

图2是现有齿轮的应力分布示意图。 

图3是本实用新型并联齿轮及行星减速器的并联行星轮的结构示意图。 

图4是本实用新型并联齿轮及行星减速器的并联行星轮的应力分布示意图。 

图中：齿轮1。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。 

参见图1和图2，现有齿轮结构由一个齿轮1构成，齿轮沿齿宽方向的应力分布很不均匀，产生严重的偏载现象，齿轮首先进入啮合的一端的应力最大，对应另一端的应力最小，且应力呈线性分布。齿轮应力分布不均匀，齿轮结构 只能按照最大应力值设计，造成结构浪费、成本增加，并且齿轮由于装配误差、过载等原因引起荷载及偏载增大时，应力最大值处极易由于增大的偏载导致结构破坏、齿轮失效。 

参见图3，本实用新型提供的并联齿轮，由两个以上的齿轮1沿齿宽方向并列组成，并且两个以上的齿轮1的直径、模数、齿数、齿距、齿形、齿高相同。两个以上的齿轮1在制造时一体化加工，即用同一夹持工具、按照相同的加工曲线同时加工而成，以保证其啮合性能和齿轮力学性能完全一致。两个以上的齿轮1并列组成齿轮，相邻的齿轮1之间除端面相接触以外无其它连接，由于两个以上的齿轮1由于其啮合性能和齿轮力学性能完全一致，因而在传动时能够完全同步转动，相当于一个整体齿轮结构。 

参见图4，并联齿轮由多个齿轮1组成，单个齿轮1的宽度显著减少，因而其沿齿宽方向的应力差值也显著减少，齿轮整体应力分布趋于均匀，在齿轮整体尺寸不改变的前提下，显著减小了齿轮偏载现象，有效防止齿轮偏载引起的结构破坏和齿轮失效。另一方面，并联齿轮结构的两个以上的齿轮在同步传动中，齿轮之间相接触的端面对齿轮形成一定的支撑作用和约束，能够减小齿轮在偏心荷载下发生的扭转、弯曲变形，以及由此产生的齿轮的应力分布不均现象，进一步减小齿轮偏载引起的应力分布的不均匀幅值。 

经试验，采用本实用新型提供的并联齿轮结构，其齿轮偏载引起的应力不均匀幅值可降低70％以上，技术效果非常显著。 

本实用新型提供的并联齿轮结构，单个齿轮1的宽度显著减小，还能有效改善了齿轮的尺度效应，降低齿轮在金属热处理过程中的热处理精敏性，增强了齿轮内部组织的均匀性，提高齿轮的综合力学性能。 

本实用新型提供的并联齿轮，两个以上的齿轮1的齿宽可以相等或不相等， 但为便于标准化生产、降低生产成本，以及使齿轮受力更为均衡，齿轮运转更加平稳，优选将两个以上的齿轮1的齿宽设置为相等。齿轮1的数量可以设置为2～4个，但优选设置为2个，设置更多的齿轮1会导致齿宽过小，不便于齿轮的加工和装配，同时使单个齿轮1易产生失稳破坏而以承载力下降的问题。 

本实用新型提供的并联齿轮可以应用于行星减速器的行星轮。行星减速器的行星轮在宽度方向上极易出现偏载，导致行星轮产生裂纹甚至断齿等结构破坏，造成减速器失效的严重后果。使用本实用新型提供的并联齿轮作为行星减速器的行星轮，能够有效减少行星轮的偏载现象，防止偏载现象导致的减速器失效，显著提高行星减速器的使用寿命。本实用新型提供的并联齿轮结构，由于齿宽减小，有效降低了齿轮的尺度效应，降低齿轮在金属热处理过程中的热处理精敏性，增强齿轮材料的内部组织均匀性和材料综合力学性能，应用于行星减速器的行星轮上，能够有效提高减速器的传动功率密度、减小减速器的体积和重量，并增强减速器运行平稳性和可靠性。 

以上结合附图对本实用新型的实施例做了具体说明，但本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨前提下做出各种变化。 

Claims (6)

1.一种并联齿轮，其特征在于：所述并联齿轮由两个以上的齿轮(1)沿齿宽方向并列组成，所述两个以上的齿轮(1)的直径、模数、齿数、齿距、齿形、齿高相同。

2.根据权利要求1所述的一种并联齿轮，其特征在于：所述两个以上的齿轮(1)的齿宽相等。

3.根据权利要求1或2所述的一种并联齿轮，其特征在于：所述齿轮(1)为2个。

4.一种行星减速器的并联行星轮，其特征在于：所述并联行星轮由两个以上的齿轮(1)沿齿宽方向并列组成，所述两个以上的齿轮(1)的直径、模数、齿数、齿距、齿形、齿高相同。

5.根据权利要求4所述的一种行星减速器的并联行星轮，其特征在于：所述两个以上的齿轮(1)的齿宽相等。

6.根据权利要求4或5所述的一种行星减速器的并联行星轮，其特征在于：所述齿轮(1)为2个。

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