CN217301459U - 一种大速比超精密行星减速机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大速比超精密行星减速机，包括：输入轴；太阳轮，其安装于所述输入轴上；多个行星轮，每一所述行星轮包括沿着轴向间隔设置的左齿轮和右齿轮，其中各所述行星轮的左齿轮与所述太阳轮外啮合；固定齿圈，其固定设置不可转动且与各所述左齿轮内啮合；以及输出轴，其后端设有输出齿圈，所述输出齿圈与各所述右齿轮内啮合。本发明的有益效果：通过单级行星轮系获得很大的传动比，传动比高达五千及以上，相比多级传动组合传动行星结构，结构紧凑，齿轮啮合数量减少，提高了减速机精度，降低了减速机整体的重量与长度，具有大传动比、小体积、高机械效率的优点。

Description

一种大速比超精密行星减速机

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，尤其涉及一种大速比超精密行星减速机。

背景技术

行星齿轮减速机、摆线针轮减速机、谐波减速机都是利用行星传动原理制作，行星传动是一种共轴线式的传动装置，在结构上使用几个完全相同的行星轮均匀地分布在中心轮的周围，共同分担载荷，使行星减速机结构紧凑化，实现了高承载能力。

常用的NGW行星齿轮单级传动比在不超过13，NW行星齿单级传动比不超过50，如果传统的NGW、NW轮行星减速机如果速比要做到很大，比如超过100，多采用三级NGW、NW行星轮系串联达到大速比，导致减速机长度、重量、齿轮间隙增加，在一些要求减速机特别短的情况无法使用。

另外行星齿轮减速机内部的齿轮啮合需要一定最小间隙，如果间隙太小齿轮会出现转动扭矩大、甚至卡死，特别是采用多级NGW、NW行星轮系串联的减速机齿轮总间隙更大，而齿轮间隙会造成减速机定位精度下降。

发明内容

有鉴于此，为了解决采用三级NGW、NW行星轮系串联增大速比导致的上述问题，本发明的实施例提供了一种大速比超精密行星减速机。

本发明的实施例提供一种大速比超精密行星减速机，包括：

输入轴；

太阳轮，其安装于所述输入轴上；

多个行星轮，每一所述行星轮包括沿着轴向间隔设置的左齿轮和右齿轮，其中各所述行星轮的左齿轮与所述太阳轮外啮合；

固定齿圈，其固定设置不可转动且与各所述左齿轮内啮合；

以及输出轴，其后端设有输出齿圈，所述输出齿圈与各所述右齿轮内啮合。

进一步地，还包括行星板，所述行星板通过第一轴承安装于所述输出轴的后端，所述行星板上设有多个向后延伸的行星销轴，每一所述行星轮通过一滚针轴承安装于一所述行星销轴上。

进一步地，所述输出轴包括所述输出齿圈、轴环段、后轴头段、轴颈段和前轴头段，其中所述后轴头段、所述轴颈段和所述前轴头段依次连接，所述轴环段环绕所述后轴头段设置且前端与所述轴颈段连接，所述轴环段后端连接所述输出齿圈，所述第一轴承套设于所述后轴头段上，所述行星板安装于所述第一轴承上。

进一步地，所述轴环段的壁厚为所述输出齿圈的齿高的1～1.3倍，所述轴环段的长度为所述输出齿圈的齿高的5～10倍。

进一步地，所述轴环段内壁的两端均设有过渡圆角。

进一步地，所述左齿轮和所述右齿轮的分度角相同。

进一步地，所述行星轮的数量为2～4个。

进一步地，还包括中空的外壳、以及输出法兰，所述输入轴延伸入所述外壳后端且与所述外壳内壁之间通过两第二轴承安连接，所述输出法兰设置于所述外壳前端，所述输出轴贯穿所述输出法兰且与所述输出法兰之间通过两第三轴承连接。

进一步地，所述外壳设有后端直径小前端直径大的阶梯安装孔，所述固定齿圈后侧面与所述阶梯安装孔的阶梯端面贴合并固定连接。

进一步地，所述行星轮的内孔孔壁沿着轴向间隔设置有多个油槽。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

1、本发明的一种大速比超精密行星减速机通过单级行星轮系获得很大的传动比，传动比高达五千及以上，相比多级传动组合传动行星结构，结构紧凑，齿轮啮合数量减少，提高了减速机精度，降低了减速机整体的重量与长度，具有大传动比、小体积、高机械效率的优点。

2、所述减速机由于输出齿圈采用薄壁变形加工，利用材料的弹性变形消除输出齿圈和右齿轮之间的啮合间隙，提高减速机定位精度。

3.由于所有齿轮均采取轴承定位，且设计结构方便加工，有效保证了太阳轮、行星轮组件、齿圈的中心轴线重合，提高齿轮啮合精度降低减速机噪音。

附图说明

图1是本发明一种大速比超精密行星减速机的结构示意图；

图2是图1中固定齿圈、行星轮和输出齿圈的装配示意图；

图3是图1中输出轴的结构示意图；

图4是图1中的行星轮的结构示意图。

图中：1-第一平键、2-外壳、3-圆柱销、4-第一垫片、5-滚针轴承、6-第二垫片、7-紧固螺钉、8-第三轴承、9-第三平键、10-第一弹性挡圈、11-输出轴、111-输出齿圈、112-轴环段、113-后轴头段、114-轴颈段、115-前轴头段、12-输出法兰、13-行星板、14-第一轴承、15-行星销轴、16-行星轮、161-左齿轮、162-右齿轮、163-油槽、17-固定齿圈、18-太阳轮、19-第二平键、20-第二轴承、21-第二弹性挡圈、22-输入轴。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。下面介绍的是本发明的多个可能实施例中的较优的一个，旨在提供对本发明的基本了解，但并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接；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。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发明中的具体含义。

请参考图1，本发明的实施例提供了一种大速比超精密行星减速机(以下简称该减速机)，主要包括输入轴22、太阳轮18、多个行星轮16、固定齿圈17、行星板13、输出轴11、外壳2和输出法兰12。

所述外壳2和所述输出法兰12用于对该减速机进行封装。具体的，所述外壳2为中空结构，其设有后端直径小前端直径大的阶梯安装孔。所述输出法兰12与所述外壳2同轴设置，且设置于所述外壳2前端。所述输出法兰12后端与所述外壳2前端插接，在所述外壳2前端的外壁上设置多个紧固螺钉7，通过所述紧固螺钉7连接输出法兰12。

所述输入轴22为该减速机的输入端，所述输入轴22延伸入所述外壳2后端且与所述外壳2内壁之间通过两第二轴承20安连接。具体的，所述输入轴22的后端设有第一平键1，可以通过第一平键1以键连接的方式连接如电机等动力机构，以对所述输入轴22进行动力输出使其转动。所述输入轴22的前端可转动的安装于所述阶梯安装孔的后端，两所述第二轴承20沿着所述输入轴22轴向间隔安装于所述输入轴22与所述阶梯安装孔内壁之间。所述阶梯安装孔的后端端口还设有第一弹性挡圈21，所述第一弹性挡圈21套设于所述输入轴22上且挡在靠外的所述第二轴承20的外侧。

所述太阳轮18安装于所述输入轴22前端，与所述输入轴22同步转动。如图1所示，所述太阳轮的轮轴通过第二平键19与所述输入轴22键连接。

所述行星轮16的数量可以根据应用场景灵活选择，一般设置为2～4个，各所述行星轮16环绕所述输入轴22的轴线均匀分布，这样可以实现了功率分流，提高该减速机的承载能力。如图2所示，本实施例中所述行星轮16的数量为3个。

继续如图2和4所示，每一所述行星轮16包括沿着轴向间隔设置的左齿轮161和右齿轮162，其中所述行星轮16的左齿轮161与所述太阳轮18外啮合。所述左齿轮161与所述阶梯安装孔的阶梯端面之间设有第一垫片4。所述左齿轮161和所述右齿轮162的分度角相同。优选的，所述左齿轮161和所述右齿轮162的结构完全相同。

所述固定齿圈17环绕各所述左齿轮161设置，且与各所述左齿轮161内啮合。所述固定齿圈17后侧面与所述阶梯安装孔的阶梯端面贴合并固定连接，使所述固定齿圈17不可转动。具体的，所述固定齿圈17的外径与所述阶梯安装孔的阶梯端面的直径近似相同，所述固定齿圈17与所述阶梯安装孔的阶梯端面之间通过多个圆柱销3连接。

所述输出轴11与所述输入轴22同轴设置，所述输出轴11后端设有输出齿圈111。所述输出齿圈111环绕各所述右齿轮162设置。所述输出轴11贯穿所述输出法兰12且与所述输出法兰12之间通过两第三轴承8连接。

如图3所示，所述输出轴11包括所述输出齿圈111、轴环段112、后轴头段113、轴颈段114和前轴头段115，其中所述后轴头段113、所述轴颈段114和所述前轴头段115依次连接，所述轴环段112环绕所述后轴头段113设置且前端与所述轴颈段114连接，所述轴环段112后端连接所述输出齿圈111，所述第一轴承14套设于所述后轴头段113上，所述行星板13安装于所述第一轴承上14。

如图1所示，两所述第三轴承8间隔套设于所述轴颈段114上，安装于所述输出法兰12内壁和所述轴颈段114之间，以使所述输出轴11可转动的安装于所述输出法兰12上。所述轴颈段114靠外一端套设有第二弹性挡圈10，所述第二弹性挡圈10挡在靠外的所述第三轴承8的外侧。

所述行星板13通过所述第一轴承14安装于所述输出轴11的后端，所述行星板13上设有多个向后延伸的行星销轴15，每一所述行星轮16通过一滚针轴承5安装于一所述行星销轴15上。具体的，所述第一轴承14的数量设置为两个，两所述第一轴承14套设于所述后轴头段113上，所述行星板13套设于两所述第一轴承14上。所述右齿轮162与所述行星板13之间还设有第二垫片6。

如图4所示，所述行星轮16的内孔孔壁沿着轴向间隔设置有多个油槽163，所述油槽163内可注入润滑油脂，防止润滑油脂被挤出，保证了所述滚针轴承5寿命期限内润滑充分。

所述输出齿圈111采用薄壁变形加工。如图3所示，设置所述轴环段112的壁厚L2为所述输出齿圈111的齿高L的1～1.3倍，所述轴环段112的长度L1为所述输出齿圈111的齿高L的5～10倍。这样利用材料的弹性变形消除输出齿圈111、右齿轮162啮合间隙，提高减速机定位精度。另外所述轴环段112内壁的两端均设有过渡圆角R1，所述过渡圆角R1防止产生应力集中。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解的是，它们是相对的概念，可以根据使用、放置的不同方式而相应地变化，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大速比超精密行星减速机，其特征在于，包括：

输入轴；

太阳轮，其安装于所述输入轴上；

多个行星轮，每一所述行星轮包括沿着轴向间隔设置的左齿轮和右齿轮，其中各所述行星轮的左齿轮与所述太阳轮外啮合；

固定齿圈，其固定设置不可转动且与各所述左齿轮内啮合；

以及输出轴，其后端设有输出齿圈，所述输出齿圈与各所述右齿轮内啮合。

2.如权利要求1所述的一种大速比超精密行星减速机，其特征在于：还包括行星板，所述行星板通过第一轴承安装于所述输出轴的后端，所述行星板上设有多个向后延伸的行星销轴，每一所述行星轮通过一滚针轴承安装于一所述行星销轴上。

3.如权利要求2所述的一种大速比超精密行星减速机，其特征在于：所述输出轴包括所述输出齿圈、轴环段、后轴头段、轴颈段和前轴头段，其中所述后轴头段、所述轴颈段和所述前轴头段依次连接，所述轴环段环绕所述后轴头段设置且前端与所述轴颈段连接，所述轴环段后端连接所述输出齿圈，所述第一轴承套设于所述后轴头段上，所述行星板安装于所述第一轴承上。

4.如权利要求3所述的一种大速比超精密行星减速机，其特征在于：所述轴环段的壁厚为所述输出齿圈的齿高的1～1.3倍，所述轴环段的长度为所述输出齿圈的齿高的5～10倍。

5.如权利要求3所述的一种大速比超精密行星减速机，其特征在于：所述轴环段内壁的两端均设有过渡圆角。

6.如权利要求1所述的一种大速比超精密行星减速机，其特征在于：所述左齿轮和所述右齿轮的分度角相同。

7.如权利要求1所述的一种大速比超精密行星减速机，其特征在于：所述行星轮的数量为2～4个。

8.如权利要求1所述的一种大速比超精密行星减速机，其特征在于：还包括中空的外壳、以及输出法兰，所述输入轴延伸入所述外壳后端且与所述外壳内壁之间通过两第二轴承安连接，所述输出法兰设置于所述外壳前端，所述输出轴贯穿所述输出法兰且与所述输出法兰之间通过两第三轴承连接。

9.如权利要求8所述的一种大速比超精密行星减速机，其特征在于：所述外壳设有后端直径小前端直径大的阶梯安装孔，所述固定齿圈后侧面与所述阶梯安装孔的阶梯端面贴合并固定连接。

10.如权利要求1所述的一种大速比超精密行星减速机，其特征在于：所述行星轮的内孔孔壁沿着轴向间隔设置有多个油槽。

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