CN210600126U - 一种行星架及其行星减速机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于传动件技术领域，公开了一种行星架及其行星减速机，所述行星架包括相对设置的第一侧板和第二侧板，以及连接所述第一侧板和所述第二侧板的若干连接筋，所述第一侧板、所述第二侧板和所述连接筋这三者中至少有一者上设置有缺口，所述缺口使得所述行星架的重量减轻。本实用新型在行星架的第一侧板、第二侧板或者连接筋上设置缺口，可减轻行星架的重量，减少制造行星架所用的材料，节约了制造成本，减轻行星架重量后，可减轻行星轮负载重量，提高运行效率，并且行星架上缺口的设计，是通过精密的算法和建模分析来实现，可以保证在满足强度需求的情况下来实现减重，不影响行星架强度和刚度的需求。

Description

一种行星架及其行星减速机

技术领域

本实用新型涉及传动件技术领域，尤其涉及一种行星架及其行星减速机。

背景技术

行星架是行星齿轮传动装置的主要构件之一，行星齿轮传动装置的行星轮轴就装在行星架上，通过行星轮与太阳轮啮合，将太阳轮轴的高转速转化为行星轮轴的低转速，由于行星轮轴固定在行星架上，所以行星轮轴的转动传递到行星架上，通过行星架将转动传递出去，实现减速功能。

现有的行星架通常质量较大，刚度过刚，保证安全的同时却忽略了部分受力较少部位的设计冗余，不仅造成材料的浪费，提高了成本，而且行星架重量太大，也不利于设备的运行，降低了运行效率。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种行星架及其行星减速机，以解决现有技术中行星架设计冗余较多，质量太大，浪费了制造材料，提高了制造成本的问题。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种行星架，包括相对设置的第一侧板和第二侧板，以及连接所述第一侧板和所述第二侧板的若干连接筋，所述第一侧板、所述第二侧板和所述连接筋这三者中至少有一者上设置有缺口，所述缺口使得所述行星架的重量减轻。

作为优选，所述第一侧板和所述第二侧板都为圆形，且直径一致，若干所述连接筋均匀分布在所述第一侧板和所述第二侧板的周边。

作为优选，所述缺口设置于所述第一侧板或所述第二侧板的边缘，且所述缺口沿着所述第一侧板或所述第二侧板的周向呈长条形分布。

作为优选，所述缺口设置于所述第一侧板与所述连接筋的连接处，且所述缺口从所述第一侧板的外侧壁向所述连接筋延伸。

作为优选，所述连接筋为三菱柱形，所述缺口的横截面的形状，与所述三菱柱的横截面的形状一致。

作为优选，所述缺口设置于所述连接筋上，且所述缺口从所述连接筋的内侧壁向所述连接筋的外侧壁延伸。

作为优选，所述缺口的纵截面为V形。

作为优选，所述第二侧板上设置有供行星齿轮传动机构中的太阳轮轴穿过的太阳轮轴孔，以及设置有供行星齿轮传动机构中的行星轮轴穿过的行星轮轴孔；

所述第一侧板上与所述第二侧板的行星轮轴孔对应的位置处设置有行星轮轴固定孔。

作为优选，所述第一侧板顶部的中心位置设置有连接轴，所述连接轴被配置为与其它部件连接后将所述行星架的转动传递给其它部件。

一种行星减速机，包括如上所述的行星架。

本实用新型的有益效果：

本实用新型在行星架的第一侧板、第二侧板或者连接筋上设置缺口，可减轻行星架的重量，减少制造行星架所用的材料，节约了制造成本；另外，由于行星架重量的减轻，可减轻行星轮负载重量，提高运行效率；并且，本实用新型行星架上的缺口的设计，是通过精密的算法和建模分析来实现，精密的算法和建模分析可以保证在符合强度需求的情况下来实现减重，不影响行星架强度和刚度的需求。

附图说明

图1是本实用新型行星架的立体结构示意图；

图2是本实用新型行星架的俯视结构示意图；

图3是本实用新型图2沿A-A截面的剖视图；

图4是本实用新型图2的半剖视图；

图5是本实用新型行星架的主视图；

图6是本实用新型图5中另一视角的主视图；

图7是本实用新型图1另一视角的立体结构图。

图中：

1、行星架；10、第一侧板；20、第二侧板；30、连接筋；40、缺口；

11、外侧壁；12、行星轮轴固定孔；13、盲孔；14、连接轴；

21、太阳轮轴孔；22、行星轮轴孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

第一实施例

本实用新型提供了一种行星架及其行星减速机，本实用新型的行星架1主要用于立式减速机，图1是本实用新型行星架的立体结构示意图，如图1所示，包括第一侧板10和第二侧板20和连接筋30，第一侧板10和第二侧板20相对设置，连接筋30将第一侧板10和第二侧板20连接，且连接筋30有若干条，以保证第一侧板10和第二侧板20的连接强度。

行星架1在使用时，行星齿轮传动机构的太阳轮和行星轮都位于第一侧板10和第二侧板20之间的位置，行星轮的轮轴固定在第一侧板10和第二侧板20上，实现转矩的输出。

第一侧板10和第二侧板20和连接筋30这三者中至少有一者上设置有缺口40，缺口40使得行星架1的重量减轻，这样就可以减少制造行星架1所用的材料，节约了制造成本。并且，由于行星架1重量的减轻，则可以减轻行星轮的负载重量，提高运行效率。另外，行星架1上的缺口40的设计，是通过精密的算法和建模分析来实现，精密的算法和建模分析可以保证在符合强度需求的情况下来实现减重，不影响行星架1强度和刚度的需求。

为便于行星架1的制造，可将第一侧板10和第二侧板20的形状都设计为比较规则的形状，例如将第一侧板10和第二侧板20都为设计为圆形，且第一侧板10和第二侧板20的直径一致，这样可以使行星架1整体比较规则和对称，便于生产和制造，另外外形也较为美观。

若干条连接筋30均匀分布在第一侧板10和第二侧板20的周边，将连接筋30均匀设置，可以使行星架1受力均匀，延长使用寿命。在一种可实施的方式中，连接筋30为三条，三条连接筋30均匀的分布在第一侧板10和第二侧板20的周边。

第二实施例

图2是本实用新型行星架的俯视结构示意图，请结合图1及图2，在一种可实施的方式中，缺口40设置于所述第一侧板10或第二侧板20的边缘，且缺口40沿着第一侧板10或第二侧板20的周向呈长条形分布。优选的，每个缺口40所占的弧度α为20°(度)-45°。

可以理解的是，也可以在第一侧板10和第二侧板20上同时设置缺口40，如图1所示。当第一侧板10和第二侧板20的边缘同时设置缺口40时，第一侧板10和第二侧板20上的缺口40对应设置，且尺寸大小一致，从图2可以看出，第一侧板10和第二侧板20和上的缺口40俯视时可重叠，这样可以便于加工。

将缺口40设计为沿着第一侧板10和第二侧板20的周边呈长条形分布，长条形的缺口40可以使缺口40较浅，不会向圆心方向延伸太深，完全不影响第一侧板10和第二侧板20上其它部件的设置，例如轴孔。

第三实施例

图3是本实用新型图2沿A-A截面的剖视图，如图3所示，在另一种可实施的方式中，缺口40设置于第一侧板10与连接筋30的连接处，且缺口40从第一侧板10的外侧壁11向连接筋30延伸，如图3。

图4是本实用新型图2的半剖视图，如图4所示，本实用新型优选的实施例中，连接筋30为三菱柱形，即连接筋30的横截面(横截面为与第一侧面10和第二侧面20平行的截面)大致为三角形，连接筋30为三菱柱形即可以保证第一侧板10和第二侧板20之间的连接强度，有可以节省材料。另外，将连接筋30设置为三菱柱形，可以为行星轮提供更大的转动空间。

优选的，缺口40的横截面的形状，与连接筋30的横截面的形状一致，即缺口40的横截面的形状也大致为三角形，图4所示中，由于缺口40的横截面的三角形的顶点处有一定的圆角，所以看上去类似梯形。可以理解的是，缺口40横截面与连接筋30横截面只是形状大致一致，而尺寸却不同，缺口40横截面的尺寸小于连接筋30横截面的尺寸。如图4所示。

第四实施例

图5是本实用新型行星架的主视图，如图5所示，在缺口40的第三种设置实施方式中，缺口40设置于连接筋30上，且缺口40从连接筋30的内侧壁向连接筋30的外侧壁延伸(连接筋30的内侧壁是指连接筋30靠近第一侧板10和第二侧板20中心的侧壁，连接筋30的外侧壁是指连接筋30远离第一侧板10和第二侧板20中心的侧壁)。连接筋30有足够的强度，完全可以在连接筋30设置缺口40，而且设置了缺口40的连接筋30也可以达到强度需求。

图6是本实用新型图5中另一视角的主视图，如图6所示，缺口40的纵截面大致为V形(纵截面是指与第一侧板10和第二侧板20垂直的截面)，V形的最低点大概在连接筋30的中间位置，而V形的两端点在连接筋30的上下两端，这样可以尽可能的利用整条连接筋30来设置缺口40。

本实用新型中，缺口40的上述三种设置方式可以择一使用，或者两两组合使用，或者同时使用，在此不作限制。本实用新型优选的实施方式中，是三种缺口的设置方式同时结合使用，即如图1所示，缺口40设置于所述第一侧板和第二侧板20的边缘，呈长条形分布；缺口40设置于第一侧板10与连接筋30的连接处；缺口40设置于连接筋30上，从连接筋30的内侧壁向连接筋30的外侧壁延伸。

本实用新型中，上述缺口40的设置方式，可以通过精密的算法和建模分析来实现。例如首先针对没有优化设置缺口前的原转架建立有限元模型，包括网格模型的建立，施加对应工况的边界条件；然后，建立优化模型，包括以潜在的减重区域为优化设计变量，以目标减重的百分比及最小筋板尺寸等为约束条件，以刚度最大建立目标方程，通过等密度算法迭代计算并最终寻找到最优解。

最后对求解结果重建模并进行分析验证，减重达到约5％～10％，刚度与强度较优化前的模型基本没有变化。

由于本实用新型行星架1是用于行星齿轮传动装置中，所以必然设置有供行星齿轮传动装置的太阳轮和行星轮的轮轴通过的轴孔，图7是本实用新型图1另一视角的立体结构图，如图7所示，第二侧板20上设置有太阳轮轴孔21，以供太阳轮轴穿过，第二侧板20上还设置有行星轮轴孔22以供行星轮轴穿过。太阳轮轴孔21为一个，行星轮轴孔22为三个，三个行星轮轴孔22均匀的分布在太阳轮轴孔21周围。

第一侧板10上与第二侧板20的行星轮轴孔22对应的位置处设置有行星轮轴固定孔12。可将行星轮轴插入行星轮轴固定孔12中，通过行星轮轴与行星轮轴固定孔12的过盈装配，来实现行星轮轴的固定，将行星轮轴固定在行星架1上，这样就可以通过行星轮带动行星架1转动了。当然也可以通过锁附螺钉的方式来固定行星轮轴。例如，行星轮轴从第二侧板20上的穿过行星轮轴孔22后，顶靠在第一侧板10上，然后用螺钉穿过行星轮轴固定孔12后，穿入行星轮轴中，从而将行星轮轴固定在行星架1上。理所应当的，行星轮轴固定孔12也为3个。

太阳轮轴只是穿过第二侧板20，使太阳轮容纳在第一侧板10和第二侧板20之间即可，太阳轮轴并不需要与行星架1固定，否则太阳轮轴无法带动新型轮转动，也就无法实现行星减速功能。为了避免太阳轮轴穿过第二侧板20后会有可能顶住第一侧板10，所以在第一侧板10上设置有一盲孔13来容纳太阳轮轴，如图3所示。

请继续参阅图7，为了将行星架1的转矩输出，在第一侧板10顶部的中心位置设置有连接轴14，连接轴14与其它部件连接后将行星架1的转动传递给其它部件。连接轴14为圆柱形，便于与其它部件通过联轴器等进行连接。

本实用新型还提供一种行星减速机，本实用新型的行星减速机优选为立式减速机，本实用新型的行星减速机内设置有上述行星架1。由于本实用新型的行星减速机包括本实用新型的行星架1，所以本实用新型的行星减速机至少具有本实用新型行星架1所具有的有益效果，在此不再重复赘述。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种行星架，其特征在于，包括相对设置的第一侧板和第二侧板，以及连接所述第一侧板和所述第二侧板的若干连接筋，所述第一侧板、所述第二侧板和所述连接筋这三者中至少有一者上设置有缺口，所述缺口使得所述行星架的重量减轻。

2.根据权利要求1所述的行星架，其特征在于，所述第一侧板和所述第二侧板都为圆形，且直径一致，若干所述连接筋均匀分布在所述第一侧板和所述第二侧板的周边。

3.根据权利要求2所述的行星架，其特征在于，所述缺口设置于所述第一侧板或所述第二侧板的边缘，且所述缺口沿着所述第一侧板或所述第二侧板的周向呈长条形分布。

4.根据权利要求2所述的行星架，其特征在于，所述缺口设置于所述第一侧板与所述连接筋的连接处，且所述缺口从所述第一侧板的外侧壁向所述连接筋延伸。

5.根据权利要求4所述的行星架，其特征在于，所述连接筋为三菱柱形，所述缺口的横截面的形状，与所述三菱柱的横截面的形状一致。

6.根据权利要求2所述的行星架，其特征在于，所述缺口设置于所述连接筋上，且所述缺口从所述连接筋的内侧壁向所述连接筋的外侧壁延伸。

7.根据权利要求6所述的行星架，其特征在于，所述缺口的纵截面为V形。

8.根据权利要求1所述的行星架，其特征在于，所述第二侧板上设置有供行星齿轮传动机构中的太阳轮轴穿过的太阳轮轴孔，以及设置有供行星齿轮传动机构中的行星轮轴穿过的行星轮轴孔；

所述第一侧板上与所述第二侧板的行星轮轴孔对应的位置处设置有行星轮轴固定孔。

9.根据权利要求1所述的行星架，其特征在于，所述第一侧板顶部的中心位置设置有连接轴。

10.一种行星减速机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的行星架。

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