CN212672365U - 一种行星齿轮传动减速装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及减速器领域，公开了一种行星齿轮传动减速装置，包括壳体，所述壳体内设有内齿圈和行星齿轮组件，所述行星齿轮组件包括行星架和行星轮，所述行星轮包括主动齿轮和辅助齿轮，所述主动齿轮和辅助齿轮同轴设置，且所述主动齿轮的一端面上开设有第一凹槽，所述辅助齿轮正对主动齿轮的一端开设有第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽拼合所形成的空腔内设有弹性件，所述弹性件的两端分别与第一凹槽和第二凹槽相抵。本实用新型能够消除太阳轮、行星轮、内齿圈这三个齿轮的啮合间隙，使三个齿轮无间隙啮合，加速和减速时无顿挫感，同时解决了内齿圈加工成本高问题。

Description

一种行星齿轮传动减速装置

技术领域

本实用新型涉及减速器领域，具体涉及一种行星齿轮传动减速装置。

背景技术

在精密设备的设计中，如电动轮椅车、机床传动马达、汽车倒挡器、机器人手臂等，精密的传动结构能够降低伺服系统设计难度，提高设备的性能。在上述设备的应用中，驱动机构通常为电动机，而电动机在上述设备中的应用中均需要与减速器配合使用，以变成低转速、高力矩的驱动装置。

减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮传动机构、蜗杆传动机构或齿轮蜗杆传动机构所组成的独立部件，常用于原动机与工作机之间降低速度和增大转矩的传动装置。而在各种减速器中，行星齿轮减速器以体积小，传动效率高，减速范围广，精度高等优点，而被广泛应用于伺服电机、步进电机、直流电机等传动系统中。

现有的行星齿轮减速器主要传动结构包括：太阳轮、内齿圈和行星齿轮组件，行星齿轮组件包括行星架和安装在行星架上的行星轮，太阳轮作为主动轮，行星轮作为过渡轮，行星轮与内齿圈和太阳轮啮合，其输出方式有两种，一种是通过行星架直接输出，另一种是通过内齿圈输出。

现有技术中的行星齿轮减速器存在以下缺陷：因为行星轮要与太阳轮、内齿圈同时啮合，这样导致行星轮结构中的齿轮啮合间隙大于普通齿轮啮合间隙，加速和减速时的传动冲击较大，在运行的过程中，容易产生顿挫感，设备使用过程中平稳性较低；另外现有的内齿圈为了降低运行噪声，其加工精度要求高，导致加工难度很大，加工成本高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种行星齿轮传动减速装置，旨在消除太阳轮、行星轮、内齿圈这三个齿轮的啮合间隙，使三个齿轮无间隙啮合，加速和减速时无顿挫感，解决内齿圈加工成本高问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种行星齿轮传动减速装置，包括壳体，所述壳体内设有内齿圈和行星齿轮组件，所述行星齿轮组件包括行星架和行星轮，所述行星轮包括主动齿轮和辅助齿轮，所述主动齿轮和辅助齿轮同轴设置，且所述主动齿轮的一端面上开设有第一凹槽，所述辅助齿轮正对主动齿轮的一端开设有第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽拼合所形成的空腔内设有弹性件，所述弹性件的两端分别与第一凹槽和第二凹槽相抵。

本方案的原理及优点是：

1.本技术方案中的行星轮由主动齿轮和辅助齿轮组成，且弹性件位于主动齿轮的第一凹槽和辅助齿轮的第二凹槽所形成的空腔内，并且弹性件的两端与第一凹槽和第二凹槽相抵，这样的设置中，当主动齿轮和辅助齿轮同轴安装在行星架上并与内齿圈和太阳轮啮合后，在弹性件的压力作用下，弹性件能够对主动齿轮和辅助齿轮起到挤压的作用，而使主动齿轮的齿和辅助齿轮的齿分别与内齿圈的齿槽的两侧紧密贴合，以及分别与太阳轮的齿槽的两侧紧密贴合，从而减小甚至消除整个行星轮与内齿圈以及与太阳轮的间隙。

由于本技术方案中的行星轮包括主动齿轮和辅助齿轮，并且在主动齿轮和辅助齿轮之间设置弹性件，这样的设置中能够填补行星轮与内齿圈以及与太阳轮之间的啮合间隙，使行星轮整体能够与内齿圈和太阳轮的齿面完全贴合，这样在达到相同设计要求的前提下能够有效降低对内齿圈的加工精度要求，从而有效的降低了内齿圈加工成本高的问题，并且设备运行时噪音小。

2.本技术方案中，在主动齿轮和辅助齿轮之间设置的弹性件，弹性件具有压力，当设备突然启动的瞬间，弹性件能够起到缓冲的效果，从而起到减震的作用，避免设备在使用过程中产生顿挫感而影响设备的稳定运行。

优选的，作为一种改进，所述内齿圈和所述行星架中的一个与所述壳体固定连接，另一个与所述壳体转动连接。

如此设置，本技术方案中提供了两种输出动力的方式，当内齿圈与壳体固定时，最终输出的动力将由行星架输出，当行星架与壳体固定时，最终输出的动力将由内齿圈输出，在实际应用中可以通过不同的应用场合选择输出的方式。

优选的，作为一种改进，所述壳体包括左壳体和右壳体，所述内齿圈两端分别与所述左壳体和所述右壳体连接，所述行星齿轮组件位于所述左壳体和所述右壳体之间，所述输入轴与所述右壳体转动连接。

本技术方案中，左壳体和右壳体用于安装内齿圈、行星架以及输入轴，且左壳体和右壳体的设置相比将壳体设置成一个封闭的圆筒状结构，本技术方案中的壳体的结构更加的简单且方便与内齿圈以及行星齿轮组件的安装。

优选的，作为一种改进，所述行星齿轮组件设有两组，两组所述行星齿轮组件的行星架分别为第一行星架和第二行星架。

本技术方案中，相比于只设置一组行星齿轮组件时容易产生运行不平衡的状态而降低设备的性能，本技术方案中设置两组行星齿轮组件，能够起到平衡的作用，使设备在运行过程中更加的平稳，从而能够有效提高整个设备的性能。

优选的，作为一种改进，所述壳体上转动连接有输入轴，所述输入轴上同轴固定有主动太阳轮，所述第一行星架和第二行星架均包括依次同轴连接的圆盘和输出轴，且所述圆盘上均垂直且固定连接有连接轴，所述行星轮分别与所述连接轴同轴转动连接，所述第一行星架上的行星轮均与内齿圈和主动太阳轮啮合，所述第一行星架的输出轴上同轴固定连接有从动太阳轮，所述第二行星架上的行星轮均与内齿圈和从动太阳轮啮合，所述第二行星架的输出轴与所述左壳体同轴转动连接。

如此设置，本技术方案中通过输入轴传递初始动力，从而使与输入轴同轴固定的主动太阳轮转动，主动太阳轮转动的过程中将驱动第一行星架上的行星轮同时与主动太阳轮和内齿圈啮合，然后再通过第一行星架上的从动太阳轮驱动第二行星架上的行星轮既自转又公转，从而实现两级减速，将动力减速后输出，进而起到减速和传递较大扭矩的作用，进而能够提高整个设备的运行性能。

优选的，作为一种改进，所述行星齿轮组件中的行星轮数量为三个。

如此设置，能够使整个减速装置的结构更加平稳，运行性能更高，传动精度更高。

优选的，作为一种改进，所述主动齿轮上的第一凹槽数量为三个，三个所述第一凹槽沿主动齿轮的内圆切向均匀分布，所述辅助齿轮上的第二凹槽数量为三个，三个所述第二凹槽均沿辅助齿轮的内圆切向均匀分布。

本技术方案中第一凹槽和第二凹槽的数量均为三个，这样的设置对整个减速装置的缓冲效果更好，从而起到的减震效果也更好，且能够使行星轮的齿面与内齿圈以及与主动太阳轮的齿面贴合效果更佳，有效消除啮合间隙，并且还能够起到降低运行时的噪音。

优选的，作为一种改进，所述第一凹槽和第二凹槽的形状和尺寸均相同，且所述第一凹槽和所述第二凹槽部分重叠。

如此设置，第一凹槽和第二凹槽部分重叠，这样的设置能够使主动齿轮和辅助齿轮安装在行星架上后，主动齿轮上的齿和辅助齿轮上的齿相互错开，而当主动齿轮和辅助齿轮均与内齿圈和主动太阳轮相互啮合后，在弹性件的压力作用下，将对主动齿轮或辅助齿轮起到挤压的作用，而使主动齿轮的齿和辅助齿轮的齿分别与内齿圈和主动太阳轮的齿槽两侧相抵，从而实现紧密贴合，使得主动齿轮和辅助齿轮能够产生相对旋转来弥补与内齿圈和主动太阳轮之间的啮合间隙，并且由于本技术方案中主动齿轮的齿和辅助齿轮的齿相互错开，这样的设置对消除啮合间隙的范围更大，对啮合间隙较大的情况也能实现更好的消隙效果，使主动齿轮的齿面或者辅助齿轮的齿面与内齿圈齿槽两侧的齿面以及与主动太阳轮齿槽两侧的齿面相互贴合得更加紧密，而达到消除间隙的效果，本技术方案中第一凹槽和第二凹槽的位置关系对消除行星轮与内齿圈或主动太阳轮之间的间隙效果更佳，行星轮在运行过程中不会因为齿轮在加工中存在的任何误差而产生间隙，从而有效的降低了齿轮的加工制造成本并提高了产品性能。

优选的，作为一种改进，相互重叠设置的所述第一凹槽的中心线与第二凹槽的中心线的夹角为1.5-3°。

如此设置，能够使主动齿轮与辅助齿轮之间的配合关系更加合理，减小装配误差。

优选的，作为一种改进，所述弹性件为弹簧。

本技术方案中弹性件选用弹簧，其缓冲效果更好，并且弹簧的弹性形变性更好。

附图说明

图1为本实用新型一种行星齿轮传动减速装置实施例一的主视图。

图2为图1中B-B向的剖视图。

图3为本实用新型一种行星齿轮传动减速装置实施例一中拆掉右壳体和内齿圈后的立体图。

图4为本实用新型一种行星齿轮传动减速装置实施例一中主动齿轮和从动齿轮的分解示意图。

图5为本实用新型一种行星齿轮传动减速装置实施例一中主动齿轮和从动齿轮未装配的状态示意图。

图6为本实用新型一种行星齿轮传动减速装置实施例一中主动齿轮和从动齿轮的装配后的状态示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：输入轴1、左壳体2、右壳体3、内齿圈4、主动齿轮5、辅助齿轮6、行星轮7、主动太阳轮8、从动太阳轮9、输出轴10、圆盘11、连接轴12、第一行星架13、第二行星架14、弹簧15。

实施例一

实施例基本如附图1和图2所示：一种行星齿轮传动减速装置，包括壳体、行星齿轮组件以及太阳轮，太阳轮包括主动太阳轮8和从动太阳轮9，壳体上同轴转动连接有输入轴1，且输入轴1上通过平键与主动太阳轮8固定连接，壳体内还设有内齿圈4，行星齿轮组件位于壳体内，本实施例中壳体包括左壳体2和右壳体3，左壳体2和右壳体3整体均呈圆形板状结构，输入轴1与右壳体3通过轴承转动连接。

本实施例中内齿圈4与壳体固定连接，具体的，内齿圈4的两端分别与左壳体2和右壳体3通过螺钉固定连接，行星齿轮组件位于左壳体2和右壳体3之间。本实施例中行星齿轮组件的数量为两组，行星齿轮组件均包括行星架和安装在行星架上的行星轮7。

两组行星齿轮组件的行星架分别为第一行星架13和第二行星架14，且第一行星架13和第二行星架14的形状结构相同，本实施例中第一行星架13和第二行星架14均包括依次同轴连接的圆盘11和输出轴10，圆盘11和输出轴10一体成型，在圆盘11的右端均焊接固定有三个连接轴12，结合图3所示，每个连接轴12上分别转动连接有一个行星轮7，本实施例中行星轮7均与连接轴12通过卡圈或者轴承实现转动连接关系。

如图2所示，第一行星架13和第二行星架14同轴设置，且第一行星架13上的行星轮7分别与主动太阳轮8和内齿圈4相互啮合，而第一行星架13的输出轴10上通过平键与从动太阳轮9固定连接，第二行星架14上的行星轮7分别与从动太阳轮9和内齿圈4相互啮合，从而使第一行星架13的旋转作为驱动力使从动太阳轮9转动，从而驱动第二行星架14上的行星轮7与从动太阳轮9相互啮合。本实施例中，第二行星架14的输出轴10与左壳体2通过轴承转动连接。

结合图3和图4所示，本实施例中行星轮7均包括主动齿轮5和辅助齿轮6，主动齿轮5和辅助齿轮6同轴设置，且主动齿轮5的一端面上开设有三个第一凹槽，三个第一凹槽沿主动齿轮5的内圆切向均匀分布，辅助齿轮6正对主动齿轮5的一端且正对第一凹槽的部位开设有三个第二凹槽，三个第二凹槽沿辅助齿轮6的内圆切向均匀分布，第一凹槽和第二凹槽的形状和尺寸均相同，两者均为半圆筒状的凹槽结构，当主动齿轮5和辅助齿轮6同轴安装在行星架上后，第一凹槽和第二凹槽能够拼合形成一个完整的圆筒状的空腔。

在第一凹槽和第二凹槽所形成的空腔中均设有弹性件，弹性件为弹簧15，具体的，弹簧15可选用压簧。

第一凹槽和第二凹槽的形状和尺寸均相同，且相邻的第一凹槽和第二凹槽部分重叠，即相邻的第一凹槽和第二凹槽之间错位设置，本实施例中相邻的第一凹槽的中心线与第二凹槽的中心线的夹角为1.5-3°，弹簧15的两端分别与第一凹槽和第二凹槽相对的两侧壁相抵。

安装行星轮7时，将每个行星轮7的主动齿轮5和辅助齿轮6均同轴转动安装在连接轴12上，如图5所示，当主动齿轮5和辅助齿轮6未与内齿圈4、主动太阳轮8或从动太阳轮9啮合时，即还未装配时，主动齿轮5的齿和辅助齿轮6的齿呈相互交错的状态。

结合图6所示，通过旋转主动齿轮5和辅助齿轮6使两者的齿对齐后将与内齿圈4以及与太阳轮相互啮合，在弹簧15的作用下，弹簧15将对主动齿轮5或辅助齿轮6产生挤压力，从而使主动齿轮5的齿以及辅助齿轮6的齿分别与内齿圈4以及与太阳轮的齿槽两侧的齿面相互完全贴合，从而消除齿面与齿面之间的间隙。

具体实施过程如下：本实施例中的减速装置需要与电机配合使用，电机输出的动力通过输入轴1输出，输入轴1传递初始动力，由于本实施例中内齿圈4固定，因此输入轴1转动的同时将带动主动太阳轮8转动，从而使主动太阳轮8驱动与其啮合的第一行星架13上的行星轮7自转的同时与内齿圈4啮合而进行公转，第一行星架13上的行星轮7公转的同时将带动第一行星架13转动。

第一行星架13转动的同时，将带动连接在第一行星架13的输出轴10上的从动太阳轮9转动，从而使第二行星架14上的行星轮7与从动太阳轮9产生啮合运动，而使第二行星架14上的行星轮7自转，同时还与内齿圈4啮合而进行公转，这样即可带动第二行星架14转动，最后再通过第二行星架14的输出轴10输出动力。

本实施例中，由于行星轮7由主动齿轮5、辅助齿轮6组成，并在第一凹槽和第二凹槽所拼合形成的空腔内设置弹簧15，这样的设置，在设备启动运行的瞬间能够起到缓冲效果，从而起到减震的作用，避免在运行过程中产生顿挫感而影响设备的稳定运行。另外，本实施中内齿圈4、行星齿轮组件、太阳轮相互啮合时无间隙，其加减速无任何顿挫感，设备的运行更加稳定，且设备运行时噪音小，在相同体积下其传动比可大于现有常规齿轮结构，由于本实施例中能够起到消除齿轮啮合间隙，因此在相同性能条件下，对内齿圈4或者太阳轮的加工精度要求降低，从而使生产成本低于现有产品。

实施例二

一种行星齿轮传动减速装置，与实施例一的区别在于：本实施例中内齿圈与壳体通过轴承转动连接，而第二行星架与壳体通过螺栓固定连接。本实施例中提供了另一种输出动力的方式，即本实施例中最终输出的动力通过内齿圈输出。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种行星齿轮传动减速装置，包括壳体，所述壳体内设有内齿圈和行星齿轮组件，所述行星齿轮组件包括行星架和行星轮，其特征在于：所述行星轮包括主动齿轮和辅助齿轮，所述主动齿轮和辅助齿轮同轴设置，且所述主动齿轮的一端面上开设有第一凹槽，所述辅助齿轮正对主动齿轮的一端开设有第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽拼合所形成的空腔内设有弹性件，所述弹性件的两端分别与第一凹槽和第二凹槽相抵。

2.根据权利要求1所述的一种行星齿轮传动减速装置，其特征在于：所述内齿圈和所述行星架中的一个与所述壳体固定连接，另一个与所述壳体转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种行星齿轮传动减速装置，其特征在于：所述壳体上转动连接有输入轴，所述壳体包括左壳体和右壳体，所述内齿圈两端分别与所述左壳体和所述右壳体连接，所述行星齿轮组件位于所述左壳体和所述右壳体之间，所述输入轴与所述右壳体转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种行星齿轮传动减速装置，其特征在于：所述行星齿轮组件设有两组，两组所述行星齿轮组件的行星架分别为第一行星架和第二行星架。

5.根据权利要求4所述的一种行星齿轮传动减速装置，其特征在于：所述输入轴上同轴固定有主动太阳轮，所述第一行星架和第二行星架均包括依次同轴连接的圆盘和输出轴，且所述圆盘上均垂直且固定连接有连接轴，所述行星轮分别与所述连接轴同轴转动连接，所述第一行星架上的行星轮均与内齿圈和主动太阳轮啮合，所述第一行星架的输出轴上同轴固定连接有从动太阳轮，所述第二行星架上的行星轮均与内齿圈和从动太阳轮啮合，所述第二行星架的输出轴与所述左壳体同轴转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种行星齿轮传动减速装置，其特征在于：所述行星齿轮组件中的行星轮数量为三个。

7.根据权利要求1所述的一种行星齿轮传动减速装置，其特征在于：所述主动齿轮上的第一凹槽数量为三个，三个所述第一凹槽沿主动齿轮的内圆切向均匀分布，所述辅助齿轮上的第二凹槽数量为三个，三个所述第二凹槽均沿辅助齿轮的内圆切向均匀分布。

8.根据权利要求7所述的一种行星齿轮传动减速装置，其特征在于：所述第一凹槽和第二凹槽的形状和尺寸均相同，且所述第一凹槽和所述第二凹槽部分重叠。

9.根据权利要求8所述的一种行星齿轮传动减速装置，其特征在于：相互重叠设置的所述第一凹槽的中心线与第二凹槽的中心线的夹角为1.5-3°。

10.根据权利要求1所述的一种行星齿轮传动减速装置，其特征在于：所述弹性件为弹簧。

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