CN212155663U - 一种带有均载机构的行星齿轮减速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有均载机构的行星齿轮减速器，包括行星齿轮减速机构和均载机构，均载机构采用弹性衬套，弹性衬套套装在齿圈与壳体径向之间，且齿圈与壳体轴向之间通过弹性定位销相连实现齿圈径向弹性位移，或者弹性衬套套装在行星架与行星架轴承径向之间实现行星架径向弹性位移；弹性衬套为金属材质，由环形衬套框架以及覆盖在环形衬套框架外表面的衬套蒙皮组成，环形衬套框架是通过3D打印机沿轴向逐层打印而成，其内含有依次均匀排列的六面体框架单元；六面体框架单元为平面式六面体框架单元或内凹式六面体框架单元。本实用新型通过在轮边减速器有限的内部空间中设置均载机构，通过使齿圈或行星架径向浮动，从而达到均载的目的。

Description

一种带有均载机构的行星齿轮减速器

技术领域

本实用新型属于电动汽车减速器设计技术领域，具体涉及一种带有均载机构的行星齿轮减速器。

背景技术

行星齿轮减速器由于其结构紧凑，输入输出同轴的特性，常被用作于电动汽车减速器。对于传统无均载机构的减速器，齿圈会直接被固定在减速器壳体上。此时，由于装配误差或制造误差等问题，齿圈所受到的各个行星轮传递的径向力均不相同，这就会导致某个行星轮与齿圈之间的作用力过大，产生过度磨损，进而导致减速器使用寿命低于预期。

现有的均载技术多针对行星轮进行浮动设计，以实现对行星齿轮的径向力进行吸收，达到平均载荷的目的，但是，对于轮边减速器而言，行星轮的尺寸更小，减速器内的空间更加紧凑，并不易放置实现行星轮浮动的均载机构，无法达到均载的目的。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型提供了一种带有均载机构的行星齿轮减速器，在轮边减速器有限的内部空间中设置均载机构，通过使齿圈或行星架在径向浮动，从而达到均载的目的。结合说明书附图，本实用新型的技术方案如下：

一种带有均载机构的行星齿轮减速器，由行星齿轮减速机构和均载机构组成，所述行星齿轮减速机构由壳体、太阳轮、双联行星轮，行星架和齿圈组成，其中，所述双联行星轮通过行星轮轴安装在行星架上，双联行星轮一级齿轮啮合连接在太阳轮外侧，双联行星轮二级齿轮外侧与齿圈啮合连接，行星架两端外侧通过行星架轴承与壳体配合安装，动力经太阳轮输入后，依次经双联行星轮和齿圈传递，最后经行星架同轴输出；

所述均载机构采用弹性衬套，所述弹性衬套套装在齿圈与壳体径向之间，且齿圈与壳体轴向之间通过弹性定位销相连；

所述弹性衬套为金属材质，由环形衬套框架以及覆盖在环形衬套框架外表面的衬套蒙皮组成，所述环形衬套框架是通过3D打印机沿轴向逐层打印而成，其内含有依次均匀排列的六面体框架单元；

一种带有均载机构的行星齿轮减速器，由行星齿轮减速机构和均载机构组成，所述行星齿轮减速机构由壳体、太阳轮、双联行星轮，行星架和齿圈组成，其中，所述双联行星轮通过行星轮轴安装在行星架上，双联行星轮一级齿轮啮合连接在太阳轮外侧，双联行星轮二级齿轮外侧与齿圈啮合连接，行星架两端外侧通过行星架轴承与壳体配合安装，动力经太阳轮输入后，依次经双联行星轮和齿圈传递，最后经行星架同轴输出；

所述均载机构采用弹性衬套，所述弹性衬套套装在行星架与行星架轴承径向之间；

所述弹性衬套为金属材质，由环形衬套框架以及覆盖在环形衬套框架外表面的衬套蒙皮组成，所述环形衬套框架是通过3D打印机沿轴向逐层打印而成，其内含有依次均匀排列的六面体框架单元。

一种带有均载机构的行星齿轮减速器，由行星齿轮减速机构和均载机构组成，所述行星齿轮减速机构由壳体、太阳轮、双联行星轮，行星架和齿圈组成，其中，所述双联行星轮通过行星轮轴安装在行星架上，双联行星轮一级齿轮啮合连接在太阳轮外侧，双联行星轮二级齿轮外侧与齿圈啮合连接，行星架两端外侧通过行星架轴承与壳体配合安装，动力经太阳轮输入后，依次经双联行星轮和齿圈传递，最后经行星架同轴输出；

所述均载机构采用弹性衬套，所述弹性衬套套装在齿圈与壳体径向之间，且齿圈与壳体轴向之间通过弹性定位销相连；所述弹性衬套还套装在行星架与行星架轴承径向之间；

所述弹性衬套为金属材质，由环形衬套框架以及覆盖在环形衬套框架外表面的衬套蒙皮组成，所述环形衬套框架是通过3D打印机沿轴向逐层打印而成，其内含有依次均匀排列的六面体框架单元。

进一步地，所述六面体框架单元为平面式六面体框架单元，其外轮廓为由十二条外棱直杆组成的正六面体框架，在正六面体框架的每一个面的两条对角线上均设有对角直杆。

进一步地，所述六面体框架单元为内凹式六面体框架单元，其外轮廓为由十二条外棱凹杆组成的内凹式六面体框架，所述外棱凹杆为中间位置向内弯折，在内凹式六面体框架的每一个面的两条顶角对角线上，均设有对角凹杆，所述对角凹杆为中间位置向内弯折，且每一个面对应的两条对角凹杆的中间弯折点相交于一点，在每一个面对应的两条对角凹杆的交点位置，垂直向外设有一根单元连接杆，相邻的两个内凹式六面体框架单元通过单元连接杆连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型所述行星齿轮减速器采用弹性衬套作为均载机构，既可以安装在齿圈与壳体之间，使齿圈浮动，减小齿圈与尺寸较小的双联行星轮二级齿轮之间的磨损，以实现均载的目的，也可以安装在行星架与安装行星架的轴承之间，使行星架浮动，平衡三个双联行星轮的受力，以达到均载的目的，均载机构易于布置，有效节约安装空间。

2、本实用新型所述行星齿轮减速器可以同时在齿圈与壳体之间，以及行星架与安装行星架的轴承之间安装弹性衬套，两组弹性衬套同时产生位移，齿圈与行星架的相对位移为两者各自位移之和，位移更大可以补偿较大的误差。

3、本实用新型所述行星齿轮减速器中采用的弹性衬套使通过3D打印技术制造的金属弹性衬套，该衬套刚度更高，在补偿相同的误差，产生同等弹性形变的情况下，可以产生更大的力，适用于传递扭矩较高的减速器；与此同时，该3D打印金属衬套具有耐油，耐高温的优点，可以适应高转速电机的高温环境。

4、本实用新型所述行星齿轮减速器中采用的弹性衬套内侧为金属材质的平面式六面体框架单元，当六面体框架单元的其中两个面收到压力时，其余四个面会自由地向四周的空隙膨胀，由于空隙存在，增强了金属的弹性，使衬套可以产生更大的形变，进行均载。

5、本实用新型所述行星齿轮减速器中采用的弹性衬套内侧还可以为金属材质的内凹式六面体框架单元，形成负泊松比结构材料，而负泊松比结构材料一个方向受压时，其余几个面均向内部聚缩，使得弹性衬套的瞬时密度增大，此时的弹性衬套既可以提供一定形变又可以起到一定支撑作用，更适合传递扭矩较大的大型减速机构。

附图说明

图1为本实用新型所述带有均载机构的行星齿轮减速器的一个实施例示意图；

图2为本实用新型所述带有均载机构的行星齿轮减速器的另一个实施例示意图；

图3为本实用新型所述带有均载机构的传动原理简图；

图4为本实用新型所述行星齿轮减速器中，均载机构与齿圈和壳体箱配合的爆炸分解图；

图5为本实用新型所述行星齿轮减速器中，作为均载机构的弹性衬套的局部截面示意图；

图6为图5中组成所述弹性衬套的直六面体框架单元的立体结构示意图；

图7a为图6中所述平面式六面体框架单元的主视图；

图7b为图6中所述平面式六面体框架单元的左视图；

图7c为图6中所述平面式六面体框架单元的俯视图；

图8为本实用新型所述行星齿轮减速器中，组成所述弹性衬套的内凹式六面体框架单元的立体结构示意图；

图中：

1-壳体， 2-前行星架， 3-后行星架， 4-太阳轮，

5-双联行星轮一级齿轮， 6-双联行星轮二级齿轮， 7-弹性衬套， 8-齿圈，

9-行星轮轴， 10-弹性定位销；

7a-第一弹性衬套， 7b-第二弹性衬套， 7c-第三弹性衬套；

701-衬套蒙皮， 702-六面体框架单元；

7021-外棱直杆， 7022-对角直杆， 7023-单元连接杆， 7024-外棱凹杆，

7025-对角凹杆。

具体实施方式

为清楚、完整地描述本实用新型所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本实用新型的具体实施方式如下：

实施例1：

如图1所示，本实施例1公开了一种带有均载机构的行星齿轮减速器，由行星齿轮减速机构和均载机构组成。

所述行星齿轮减速器包括：壳体1、行星架、太阳轮4、双联行星轮、齿圈8和行星轮轴9组成。其中，所述行星架为组合式行星架，分别由前行星架2和后行星架3对接组合后通过螺栓连接件固定连接组成；所述双联行星轮是由双联行星轮一级齿轮5和双联行星轮二级齿轮6前后同轴一体式设置组成。

所述前行星架2和后行星架3的外圆周侧壁分别安装有轴承，前行星架2和后行星架3通过轴承安装在壳体1内侧；在所述前行星架2的后端面上沿行星架圆周方向均匀开有三个轴向安装槽，与之相对应地，在后行星架3的前端面上沿行星架圆周方向同样均匀开有三个轴向安装槽，三根所述行星轮轴9的两端分别一一对应地安装在前行星架2和后行星架3对应匹配的安装槽内；所述太阳轮4和双联行星轮均安装在前行星架2和后行星架3之间形成的空间内；在所述行星轮轴9的中段套装有若干组轴承，所述双联行星轮通过该若干组轴承可旋转地安装在行星轮轴9上；三个双联行星轮分别通过行星轮轴9安装在行星架上；所述太阳轮4设置在三个双联行星轮的内侧中间位置，并同时与三个双联行星轮的双联行星轮一级齿轮5相啮合；所述齿圈8套置安装在三个双联行星轮的外侧，并同时与三个双联行星轮的双联行星轮二级齿轮6相啮合。

在所述行星齿轮减速机构中，如图3所示，动力经太阳轮4输入，太阳轮4正向旋转带动双联行星轮一级齿轮5反向旋转，进而带动双联行星轮二级齿轮6反向旋转，双联行星轮二级齿轮6与齿圈8啮合，由于齿圈8相对固定，故根据行星轮系的传动特性，三个双联行星轮二级齿轮6将沿着自身轴线自转的同时沿齿圈8公转，进而带动行星架转动，动力最终经前行星架输出。

如图2和图4所示，所述均载机构包括弹性衬套7和弹性定位销10。所述弹性衬套7套装在齿圈8的外侧壁与壳体1的内侧壁之间，其中，所述齿圈8前端法兰的端面上沿圆周方向均匀开有若干个轴向销孔，在壳体1的环形内沿端面上开有若干与之相对应的轴向销孔，所述弹性衬套7套装在齿圈8后端套筒的外侧壁上，再进一步安装在壳体1的环形内沿内侧，以使弹性衬套7安装在齿圈8与壳体1之间，且齿圈8前端法兰的后端面顶压在壳体1环形内沿的前端面上，并通过若干弹性定位销10将齿圈8与壳体1相对固定。

所述弹性定位销10为金属材质，其侧壁上的轴向开口方向沿径向正对着齿圈8与壳体1相切的方向，以实现对齿圈8与壳体1之间相对旋转的限位，而弹性定位销10在齿圈8与壳体1的径向位移方向上具有弹性形变。

如图5所示，所述弹性衬套7为金属材质，由环形衬套框架以及覆盖在环形衬套框架外表面的衬套蒙皮701组成。

所述环形衬套框架由若干六面体框架单元702依次相邻设置组成；如图6、图7a、图7b和图7c所示，所述六面体框架单元702为平面式六面体框架单元，其外轮廓为由十二条外棱直杆7021组成的正六面体框架，在正六面体框架的每一个面的两条对角线上均设有对角直杆7022；所述平面式六面体框架单元在两个面的方向上受力时，其余四个面会自由地向四周的空隙膨胀，由于空隙存在，增强了金属环形衬套框架的弹性，使衬套可以产生更大的形变，进行均载。

所述环形衬套框架通过3D打印技术，沿轴向逐层打印，且在沿轴向上，以一个六面体框架单元702为一个打印周期，根据环形衬套框架的具体轴向尺寸进行打印，故，所述环形衬套框架在轴向上可以是若干个完整的六面体框架单元层，也可以是非完整的六面体框架单元层。

在3D打印完毕的环形衬套框架外表面蒙覆一层金属材质的衬套蒙皮701，即而形成所述弹性衬套7。

安装在齿圈8与壳体1径向之间的弹性衬套7具有一定弹性，使得当双联行星轮二级齿轮6与齿圈8啮合传动过程中，通过齿圈8与壳体1之间的径向位移，实现了齿圈8的径向浮动，以达到均载的目的，有效减少双联行星轮二级齿轮6与齿圈8之间的磨损，延长减速器的实用寿命。

实施例2：

如图1所示，本实施例2公开了一种带有均载机构的行星齿轮减速器，由行星齿轮减速机构和均载机构组成。

在本实施例2中，所述行星齿轮减速机构与实施例1完全相同，所述均载机构的组成及安装位置与实施例1完全相同，此处不再赘述。

与实施例1不同的在于，构成所述环形衬套框架的六面体框架单元702为内凹式六面体框架单元，如图8所示，所述凹式六面体框架单元外轮廓为由十二条外棱凹杆7024组成的内凹式六面体框架，所述外棱凹杆7024为中间位置向内弯折，在内凹式六面体框架的每一个面的两条顶角对角线上，均设有对角凹杆7025，所述对角凹杆7025为中间位置向内弯折，且每一个面对应的两条对角凹杆7025的中间弯折点相交于一点，在每一个面对应的两条对角凹杆7025的交点位置，垂直于内凹面向外设有一根单元连接杆7023，相邻的两个内凹式六面体框架单元通过单元连接杆7023连接。所述内凹式六面体框架单元为负泊松比结构，当其一个方向受压时，其余几个面均向内部聚缩，使得由内凹式六面体框架单元构成的弹性衬套7的瞬时密度增大，此时的弹性衬套既可以提供一定形变实现均载目的，又可以起到一定支撑作用，十分适合传递扭矩较大的大型减速机构。

实施例3：

如图2所示，本实施例3公开了一种带有均载机构的行星齿轮减速器，由行星齿轮减速机构和均载机构组成。

在本实施例3中，所述行星齿轮减速机构中，齿圈8与壳体1之间固定连接，行星齿轮减速机构其余结构与实施例1相同，此处不再赘述。

所述均载机构由两个弹性衬套7组成，分别为第二弹性衬套7b和第三弹性衬套7c，两个弹性衬套7分别安装在行星架的前后端外圆周侧面上，其中，所述第二弹性衬套7b套置安装在前行星架2与前行星架2外侧轴承内圈之间，所述第三弹性衬套7c套置安装在后行星架3与对后行星架3外侧轴承内圈之间。

所述弹性衬套7采用实施例1或实施例2中所述的弹性衬套结构。

安装在行星架与安装行星架轴承之间的弹性衬套具有一定弹性，双联行星轮带动行星架旋转过程中，通过行星架与行星架轴承之间径向位移，实现行星架径向浮动，进而平衡三个双联行星轮的受力，以达到均载的目的，

实施例4：

如图2所示，本实施例4公开了一种带有均载机构的行星齿轮减速器，由行星齿轮减速机构和均载机构组成。

在本实施例3中，所述行星齿轮减速机构与实施例1完全相同，此处不再赘述。

所述均载机构由三个弹性衬套7和若干弹性定位销10组成。其中，第一弹性衬套7a与所述若干弹性定位销10对应安装在齿圈8与壳体1之间，其安装位置与安装关系与实施例1中的弹性衬套7和弹性定位销10相同；第二弹性衬套7b和第三弹性衬套7c对应安装在行星架与行星架轴承之间，其安装位置与安装关系与实施例3中的第二弹性衬套7b和第三弹性衬套7c相同，此处不再赘述。

所述弹性定位销10采用实施例1中所述的弹性定位销；

所述弹性衬套7采用实施例1或实施例2中所述的弹性衬套结构。

Claims (5)

1.一种带有均载机构的行星齿轮减速器，由行星齿轮减速机构和均载机构组成，其特征在于：

所述行星齿轮减速机构由壳体、太阳轮、双联行星轮，行星架和齿圈组成，其中，所述双联行星轮通过行星轮轴安装在行星架上，双联行星轮一级齿轮啮合连接在太阳轮外侧，双联行星轮二级齿轮外侧与齿圈啮合连接，行星架两端外侧通过行星架轴承与壳体配合安装，动力经太阳轮输入后，依次经双联行星轮和齿圈传递，最后经行星架同轴输出；

所述均载机构采用弹性衬套，所述弹性衬套套装在齿圈与壳体径向之间，且齿圈与壳体轴向之间通过弹性定位销相连；

所述弹性衬套为金属材质，由环形衬套框架以及覆盖在环形衬套框架外表面的衬套蒙皮组成，所述环形衬套框架是通过3D打印机沿轴向逐层打印而成，其内含有依次均匀排列的六面体框架单元。

2.一种带有均载机构的行星齿轮减速器，由行星齿轮减速机构和均载机构组成，其特征在于：

所述行星齿轮减速机构由壳体、太阳轮、双联行星轮，行星架和齿圈组成，其中，所述双联行星轮通过行星轮轴安装在行星架上，双联行星轮一级齿轮啮合连接在太阳轮外侧，双联行星轮二级齿轮外侧与齿圈啮合连接，行星架两端外侧通过行星架轴承与壳体配合安装，动力经太阳轮输入后，依次经双联行星轮和齿圈传递，最后经行星架同轴输出；

所述均载机构采用弹性衬套，所述弹性衬套套装在行星架与行星架轴承径向之间；

所述弹性衬套为金属材质，由环形衬套框架以及覆盖在环形衬套框架外表面的衬套蒙皮组成，所述环形衬套框架是通过3D打印机沿轴向逐层打印而成，其内含有依次均匀排列的六面体框架单元。

3.一种带有均载机构的行星齿轮减速器，由行星齿轮减速机构和均载机构组成，其特征在于：

所述行星齿轮减速机构由壳体、太阳轮、双联行星轮，行星架和齿圈组成，其中，所述双联行星轮通过行星轮轴安装在行星架上，双联行星轮一级齿轮啮合连接在太阳轮外侧，双联行星轮二级齿轮外侧与齿圈啮合连接，行星架两端外侧通过行星架轴承与壳体配合安装，动力经太阳轮输入后，依次经双联行星轮和齿圈传递，最后经行星架同轴输出；

所述均载机构采用弹性衬套，所述弹性衬套套装在齿圈与壳体径向之间，且齿圈与壳体轴向之间通过弹性定位销相连；所述弹性衬套还套装在行星架与行星架轴承径向之间；

所述弹性衬套为金属材质，由环形衬套框架以及覆盖在环形衬套框架外表面的衬套蒙皮组成，所述环形衬套框架是通过3D打印机沿轴向逐层打印而成，其内含有依次均匀排列的六面体框架单元。

4.如权利要求1-3中任一项所述的一种带有均载机构的行星齿轮减速器，由行星齿轮减速机构和均载机构组成，其特征在于：

所述六面体框架单元为平面式六面体框架单元，其外轮廓为由十二条外棱直杆组成的正六面体框架，在正六面体框架的每一个面的两条对角线上均设有对角直杆。

5.如权利要求1-3中任一项所述的一种带有均载机构的行星齿轮减速器，由行星齿轮减速机构和均载机构组成，其特征在于：

所述六面体框架单元为内凹式六面体框架单元，其外轮廓为由十二条外棱凹杆组成的内凹式六面体框架，所述外棱凹杆为中间位置向内弯折，在内凹式六面体框架的每一个面的两条顶角对角线上，均设有对角凹杆，所述对角凹杆为中间位置向内弯折，且每一个面对应的两条对角凹杆的中间弯折点相交于一点，在每一个面对应的两条对角凹杆的交点位置，垂直向外设有一根单元连接杆，相邻的两个内凹式六面体框架单元通过单元连接杆连接。

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