CN206617556U - 无间隙行星轮系 - Google Patents
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Abstract
一种无间隙行星轮系，包括齿圈、行星轮与太阳轮：所述齿圈与所述行星轮通过平行轴锥齿轮/平行轴斜齿轮传动关系啮合；所述行星轮与所述太阳轮通过平行轴锥齿轮/平行轴斜齿轮传动关系啮合；所述行星轮上设有弹性元件；所述弹性元件沿所述行星轮之轴向对所述行星轮施加弹性作用力，所述弹性作用力并沿所述行星轮接近所述齿圈的内圆与所述太阳轮的方向布置。本实用新型提供了一种传动精密、定位精确的无间隙行星轮系。
Description
技术领域
本实用新型属于机械传动技术领域，具体地来说，是一种无间隙行星轮系。
背景技术
齿轮传动是机械传动中应用最广的一种传动形式。与带、链传动相比，齿轮传动具有功率范围大、传动效率高、传动比准确使用寿命长、结构尺寸紧凑等优点。
齿轮啮合传动时，为了在啮合齿廓之间形成润滑油膜，避免因轮齿摩檫发热膨胀而卡死，齿廓之间必须留有间隙，此间隙称为齿侧间隙，简称侧隙。
侧隙的数值通常不大，在普通的传动场合中影响不大。但在一些精密的传动场合，如精密机床、高精度镜头等，需要很高的定位精度与重复定位精度。侧隙会在齿轮传动机构反转时带来空程，造成回程误差而使齿轮传动机构无法精确定位。
显然，侧隙已成为对精确定位的严重制约，必须予以消除。但目前的齿轮结构不易消除侧隙，特别是在行星轮系中，由于传动关系复杂，侧隙的消除更为困难。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种无间隙行星轮系，有效地消除行星齿轮传动间隙。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
一种无间隙行星轮系，包括齿圈、行星轮与太阳轮：
所述齿圈与所述行星轮通过平行轴锥齿轮/平行轴斜齿轮传动关系啮合；
所述行星轮与所述太阳轮通过平行轴锥齿轮/平行轴斜齿轮传动关系啮合；
所述行星轮上设有弹性元件；
所述弹性元件沿所述行星轮之轴向对所述行星轮施加弹性作用力，所述弹性作用力并沿所述行星轮接近所述齿圈的内圆与所述太阳轮的方向布置。
作为上述技术方案的改进，所述齿圈具有锥形内圈，而形成锥形内齿轮构造；
所述行星轮与所述太阳轮均为锥齿轮；
所述行星轮通过平行轴锥齿轮传动关系分别啮合于所述齿圈的锥形内圈与所述太阳轮上。
作为上述技术方案的进一步改进，所述弹性元件为弹簧，所述弹簧的轴向与所述行星轮的轴向平行。
作为上述技术方案的进一步改进，当所述太阳轮的大端位于所述太阳轮接近所述齿圈的一端时，所述弹性元件为压缩弹簧。
作为上述技术方案的进一步改进，当所述太阳轮的小端位于所述太阳轮接近所述齿圈的一端时，所述弹性元件为拉伸弹簧。
作为上述技术方案的进一步改进，所述齿圈具有内斜齿圆柱齿轮构造；
所述行星轮与所述太阳轮均为斜齿圆柱齿轮；
所述行星轮通过平行轴斜齿轮传动关系分别啮合于所述齿圈的内圆与所述太阳轮上。
作为上述技术方案的进一步改进，所述无间隙行星轮系还包括行星架，所述行星架上设有至少一个所述行星轮。
作为上述技术方案的进一步改进，所述行星架与所述行星轮之间设有所述弹簧，所述弹簧两端分别连接所述行星架与所述行星轮。
作为上述技术方案的进一步改进，所述行星架的输入轴上设有所述弹性元件：
所述弹性元件通过所述行星架向所述行星轮施加弹性作用力。
作为上述技术方案的进一步改进，所述行星架上设有多个所述行星轮，所述行星轮沿所述行星架的旋转方向在360°内均匀分布。
本实用新型的有益效果是：通过设置以平行轴锥齿轮/平行轴斜齿轮传动关系啮合的齿圈、行星轮与太阳轮，并在行星轮上设置弹性元件，弹性元件沿行星轮的轴向而对行星轮施加弹性作用力，迫使行星轮接近齿圈与太阳轮，从而消除行星轮与齿圈、太阳轮之间的间隙，提供了一种传动精密、定位精确的无间隙行星轮系。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本实用新型实施例1提供的无间隙行星轮系的第一结构示意图；
图2是本实用新型实施例1提供的无间隙行星轮系的第二结构示意图；
图3是本实用新型实施例2提供的无间隙行星轮系的结构示意图；
图4是本实用新型实施例3提供的无间隙行星轮系的结构示意图；
图5是本实用新型实施例4提供的无间隙行星轮系的结构示意图。
主要元件符号说明：
1000-无间隙行星轮系，0100-齿圈，0110-锥形内圈，0200-行星轮，0300-太阳轮，0400-弹性元件，0500-行星架。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对无间隙行星轮系进行更全面的描述。附图中给出了无间隙行星轮系的优选实施例。但是，无间隙行星轮系可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对无间隙行星轮系的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在无间隙行星轮系的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
请参阅图1，无间隙行星轮系1000包括齿圈0100、行星轮0200与太阳轮0300，齿圈0100与行星轮0200通过平行轴锥齿轮/平行轴斜齿轮传动关系啮合；
行星轮0200与太阳轮0300通过平行轴锥齿轮/平行轴斜齿轮传动关系啮合；
行星轮0200上设有弹性元件0400；
弹性元件0400沿行星轮0200之轴向对行星轮0200施加弹性作用力，弹性作用力并沿行星轮0200接近齿圈0100的内圆与太阳轮0300的方向布置。
具体地，齿圈0100、行星轮0200与太阳轮0300的旋转轴具有相互平行的关系，使无间隙行星轮系1000的输入轴与输出轴具有平行关系。
行星轮0200上的弹性元件0400对行星轮0200施加弹性作用力，使行星轮0200沿其轴向移动而顶紧齿圈0100与太阳轮0300，消除行星轮0200与齿圈0100、太阳轮0300之间的间隙，使无间隙行星轮系1000不会出现回程误差而具有传动精密、定位精确的优点。
优选地，齿圈0100具有锥形内圈0110，而形成锥形内齿轮构造；
行星轮0200与太阳轮0300均为锥齿轮；
行星轮0200通过平行轴锥齿轮传动关系分别啮合于齿圈0100的锥形内圈0110与太阳轮0300上。
具体地，齿圈0100又可认为是内齿轮，其轮齿分布于内圈上。由于内圈具有锥形形状，轮齿在内圈上形成锥形分布，使锥形内圈0110具有锥形内齿轮构造，而可与行星轮0200形成内啮合关系。
锥齿轮又叫锥形齿轮、伞齿轮，具有圆锥外形，
优选地，弹性元件0400为弹簧，弹簧的轴向与行星轮0200的轴向平行。
具体地，弹性元件0400可发生弹性变形，经此而对外施加弹性作用力。其中，应用较多的形式为弹簧，弹簧由弹性材料制成，具有较佳的弹性变形能力。
优选地，当太阳轮0300的大端位于太阳轮0300接近齿圈0100的一端时，弹性元件0400为压缩弹簧。
具体地，锥齿轮的大端是指锥齿轮的横截面积较大的一端，锥齿轮的小端是指锥齿轮的横截面积较大的一端。
此时，太阳轮0300的大端相较其小端更为接近于齿圈0100，行星轮0200的小端相较其大端更为接近于齿圈0100。弹性元件0400作为压缩弹簧，将承受轴向压力，而沿行星轮0200的轴向压迫行星轮0200，使行星轮0200沿自其大端指向其小端的方向移动，从而使行星轮0200压紧太阳轮0300与齿圈0100，消除齿轮间隙。
请参阅图2，在另一个实施例中，当太阳轮0300的小端位于太阳轮0300接近齿圈0100的一端时，弹性元件0400为拉伸弹簧。
此时，太阳轮0300的小端相较其大端更为接近于齿圈0100，行星轮0200的大端相较其小端更为接近于齿圈0100。弹性元件0400作为压缩弹簧，将承受轴向拉力，而沿行星轮0200的轴向对行星轮0200施加拉力，使行星轮0200沿自其小端指向其大端的方向移动，从而使行星轮0200顶紧太阳轮0300与齿圈0100，消除齿轮间隙。
实施例2
请参阅图3，无间隙行星轮系1000包括齿圈0100、行星轮0200与太阳轮0300，齿圈0100与行星轮0200通过平行轴锥齿轮/平行轴斜齿轮传动关系啮合；
行星轮0200与太阳轮0300通过平行轴锥齿轮/平行轴斜齿轮传动关系啮合；
行星轮0200上设有弹性元件0400；
弹性元件0400沿行星轮0200之轴向对行星轮0200施加弹性作用力，弹性作用力并沿行星轮0200接近齿圈0100的内圆与太阳轮0300的方向布置。
优选地，齿圈0100具有内斜齿圆柱齿轮构造；
行星轮0200与太阳轮0300均为斜齿圆柱齿轮；
行星轮0200通过平行轴斜齿轮传动关系分别啮合于齿圈0100的内圆与太阳轮0300上。
具体地，齿圈0100的内圆具有内圆柱表面，其上分布有斜齿，斜齿环形分布而使内圆形成内斜齿圆柱齿轮。
斜齿圆柱齿轮的圆柱表面沿其圆周方向分布有斜齿。相比于直齿齿轮，斜齿圆柱齿轮具有传动平稳、承载能力强、噪声和冲击小等优点，特别适用于高速、大功率的齿轮传动。
齿圈0100、行星轮0200与太阳轮0300的旋转轴相互平行，而形成平行轴斜齿轮传动关系。弹性元件0400设于行星轮0200上，沿行星轮0200之轴向对行星轮0200施加弹性作用力，迫使行星轮0200的轮齿贴紧齿圈0100与太阳轮0300的轮齿，有效地消除齿轮间隙，保证无间隙行星轮系1000的传动与定位精确。
实施例3
本实施例在实施例1或2的基础上做进一步改进。
请参阅图4，优选地，无间隙行星轮系1000还包括行星架0500，行星架0500上设有至少一个行星轮0200。
具体地，行星轮0200通过行星轮0200轴而连接于行星架0500上。行星轮0200与行星架0500可一体旋转，行星架0500设有输入轴，用于对行星架0500输入动力而使行星架0500与行星轮0200成为主动件，并经太阳轮0300或齿圈0100而对外输出，形成升速传动。
进一步优选，行星架0500与行星轮0200之间设有弹性元件0400，弹性元件0400两端分别连接行星架0500与行星轮0200。
具体地，弹性元件0400沿行星轮0200的轴向对行星轮0200施加弹性作用力，该弹性作用力可为拉力或压力，目的在于使行星轮0200的轮齿贴紧齿圈0100与太阳轮0300的轮齿，有效消除轮齿间隙，保证无间隙行星轮系1000的传动与定位精确。
实施例4
本实施例在实施例1或2的基础上做进一步改进。
请参阅图5，优选地，无间隙行星轮系1000还包括行星架0500，行星架0500上设有至少一个行星轮0200。
进一步优选，行星架0500的输入轴上设有弹性元件0400，弹性元件0400通过行星架0500向行星轮0200施加弹性作用力。
具体地，弹性元件0400沿行星轮0200的轴向对行星架0500施加弹性作用力，推动行星架0500沿行星轮0200的轴向移动。进而，行星轮0200在行星架0500的带动下而沿行星轮0200的轴向移动，顶紧齿圈0100与太阳轮0300，有效消除齿轮间隙，使无间隙行星轮系1000具有精确的传动与定位。
进一步优选，行星架0500上设有多个行星轮0200，行星轮0200沿行星架0500的旋转方向在360°内均匀分布。
在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种无间隙行星轮系，包括齿圈、行星轮与太阳轮，其特征在于，
所述齿圈与所述行星轮通过平行轴锥齿轮/平行轴斜齿轮传动关系啮合；
所述行星轮与所述太阳轮通过平行轴锥齿轮/平行轴斜齿轮传动关系啮合；
所述行星轮上设有弹性元件；
所述弹性元件沿所述行星轮之轴向对所述行星轮施加弹性作用力，所述弹性作用力并沿所述行星轮接近所述齿圈的内圆与所述太阳轮的方向布置。
2.根据权利要求1所述的无间隙行星轮系，其特征在于，
所述齿圈具有锥形内圈，而形成锥形内齿轮构造；
所述行星轮与所述太阳轮均为锥齿轮；
所述行星轮通过平行轴锥齿轮传动关系分别啮合于所述齿圈的锥形内圈与所述太阳轮上。
3.根据权利要求2所述的无间隙行星轮系，其特征在于，所述弹性元件为弹簧，所述弹簧的轴向与所述行星轮的轴向平行。
4.根据权利要求3所述的无间隙行星轮系，其特征在于，当所述太阳轮的大端位于所述太阳轮接近所述齿圈的一端时，所述弹性元件为压缩弹簧。
5.根据权利要求3所述的无间隙行星轮系，其特征在于，当所述太阳轮的小端位于所述太阳轮接近所述齿圈的一端时，所述弹性元件为拉伸弹簧。
6.根据权利要求1所述的无间隙行星轮系，其特征在于，
所述齿圈具有内斜齿圆柱齿轮构造；
所述行星轮与所述太阳轮均为斜齿圆柱齿轮；
所述行星轮通过平行轴斜齿轮传动关系分别啮合于所述齿圈的内圆与所述太阳轮上。
7.根据权利要求1所述的无间隙行星轮系，其特征在于，所述无间隙行星轮系还包括行星架，所述行星架上设有至少一个所述行星轮。
8.根据权利要求7所述的无间隙行星轮系，其特征在于，所述行星架与所述行星轮之间设有所述弹性元件，所述弹性元件两端分别连接所述行星架与所述行星轮。
9.根据权利要求7所述的无间隙行星轮系，其特征在于，所述行星架的输入轴上设有所述弹性元件，所述弹性元件通过所述行星架向所述行星轮施加弹性作用力。
10.根据权利要求9所述的无间隙行星轮系，其特征在于，所述行星架上设有多个所述行星轮，所述行星轮沿所述行星架的旋转方向在360°内均匀分布。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020104006A1 (en) * | 2018-11-19 | 2020-05-28 | Abb Schweiz Ag | Planetary gear train, gearbox and industrial robot |
| CN114877028A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-08-09 | 深圳市星轮科技有限公司 | 星轮减速器及其机电一体化设备 |
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| CN112997025A (zh) * | 2018-11-19 | 2021-06-18 | Abb瑞士股份有限公司 | 行星齿轮系、齿轮箱和工业机器人 |
| US11440181B2 (en) * | 2018-11-19 | 2022-09-13 | Abb Schweiz Ag | Planetary gear train, gearbox and industrial robot |
| CN112997025B (zh) * | 2018-11-19 | 2023-02-28 | Abb瑞士股份有限公司 | 行星齿轮系、齿轮箱和工业机器人 |
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