CN103291846A - 销孔输出可调隙少齿差行星传动装置 - Google Patents

销孔输出可调隙少齿差行星传动装置 Download PDF

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销孔输出可调隙少齿差行星传动装置：其少齿差行星传动含内摆线针轮行星传动、摆线针轮行星传动及渐开线少齿差行星齿轮传动。采用销孔式输出即用安装在行星轮上的传力销，插人输出轴传力杆上传力盘对应的孔，将行星轮的角速度等速比地输出。在精密传动中可将相位差180°的两啮合付的中心轮或其行星轮上的传力销的相位相对旋转一个微小角度，两组相位差对称啮合付时，将一组中心轮相对另一组中心轮旋转一个微小角度以减少或消除传动间隙。该传动装置能大幅提高承载能力，减小体积、重量，提高刚性、抗冲击能力及传动效率；可用于高速、重载、大功率及高精度小回差等多种传动。

Description

销孔输出可调隙少齿差行星传动装置
技术领域
本发明涉及机械行星传动领域
背景技术
目前机械行星传动领域广泛应用的少齿差行星传动中的渐开线少齿差行星齿轮传动及摆线针轮行星传动通常采用孔销输出机构，即用行星轮上的孔将相互位置180°两行星轮的角速度通过输出轴上输出盘的销等速比输出。通常称为孔销式W机构，其优点是结构简单且传动既得到静平衡还提高了承载能力。缺点是销的受力不匀，离输出轴远的行星轮，销的悬臂长，弯矩大，销的直径大，为了减小摩擦损失，销须带套，因此该输出机构占据了较大的空间，使其内的转臂轴承的承载能力和使用寿命受到限制，成为该传动的瓶颈。同属少齿差行星传动的内摆线针轮行星传动(专利号200610001307.9)采用针孔式输出机构，即用行星轮上的长针销将相互位置180°两行星轮的角速度通过组合输出轴上传力盘的孔等速比输出，针销的受力半径大、悬臂短，弯矩小，减小输出机构的空间，使转臂轴承的承载能力及使用寿命得到大幅提高。通过实施证明该传动能大幅提高承载能力，减小传动装置的体积和重量。存在的问题是专利描述的机构单一，结构较复杂，内摆线轮目前尚无专用加工设备，制造成本较高。
精密传动中，少齿差行星传动应用广泛。谐波传动应用较多，但传动产生的变形回差较大，其传动比一般不小于60，实用范围受到限制。而渐开线少齿差行星齿轮传动及摆线针轮行星传动由于输出机构销的悬臂长，变形大、精度不易提高、应用较少。而日本帝人公司改进了摆线针轮行星传动的输出方式用高的制造精度，设计生产的两级混合传动RV，在机器人领域得到广泛应用。为了达到精密传动的需求，除改造传动机构和提高传动的精度外，还可以用调隙的方式减少间隙回差，如弹性双面齿、调整传动轴的间距等都取得了一定的效果。目前，如精密机床的进给机构及雷达、机器人等一些专用精密传动装置中，要求运动精度高，间隙小、变形小，回程误差小的需求越来越多，现有的传动装置还远不能满足需求。
发明内容
本发明是为了解决目前少齿差行星传动中的渐开线少齿差行星齿轮传动及摆线针轮行星传动采用孔销输出机构存在的缺点和进一步完善了内摆线针轮行星传动的输出机构。并利用以上传动通常具有两个相位差180°啮合付或两组相位差对称啮合付的结构，利于调整传动机构间隙的特性，使其用于精密传动。
本发明解决其技术问题所采用技术方案是：在内摆线针轮行星传动采用的针孔式输出机构的基础上，采用能转动的传力销，传力销的中心圆半径R大于或等于输出轴上传力杆中心圆半径rw。即R≥rw，在输出轴的输出盘上安装中心圆半径为rw的n个传力杆，穿过行星轮上对应的孔不于行星轮接触，每个行星轮的两侧有传力盘固定安装在传力杆上，传力盘上有与行星轮上传力销对应的传力孔，将互成180°的行星轮的角速度等速比输出。
该传动装置通常具有两个相位差为180°啮合付或两组相位差对称的啮合付，只须调整两个相位差为180°啮合付或两组相位差对称啮合付中心轮的相互相位角或行星轮上传力销的相互相位角，便可调整传动***的间隙。
本发明的有益效果是：
1.对内摆线针轮行星传动用能转动的活动销，销的伸出段不用带套；传力销的位置不仅限于针轮中心圆，可安装滚动轴承提高传动效率，易实现自然数的传动比，实用范围扩大。
2.完全改变了渐开线少齿差行星齿轮传动及摆线针轮行星传动输出方式，使输出机构的体积减小、刚性增加，提高了转臂轴承的承载能力和使用寿命，传力销可安装滚动轴承提高传动效率，易实现自然数的传动比，使用范围更广。
3.对以上三种少齿差行星传动由于采用销孔式输出机构其刚性好，变形小，通常都用两个相位差180°啮合付或两组相位差对称的啮合付，可调整中心轮的相互的相位角或行星轮传力销的相互相位角，以减小或消除传动***的间隙，减少传动的总回差，用于精密传动。
附图说明
本发明共有附图四幅，其中，
图一是本发明有调隙机构简支梁输出的结构示意主视图
图二是本发明有调隙机构简支梁输出的结构示意侧视图
图三是本发明传力销装有滚动轴承的悬臂输出的结构示意图
图四是本发明有调隙机构的两组相位差对称啮合付的简支梁输出结构示意图
图中：1、左行星轮，2、右行星轮，3、输入轴，4、转臂轴承，5、输出轴右支承，6、传力销，7、右传力盘，8、右中心轮9、调隙螺钉，10、机体，11、定位销，12、左中心轮，13、中间传力盘，14、左传力盘，15、双偏心套，16、输出轴左支承，17、传力杆，18、滚动轴承，19、输出轴。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明；
如图一所示，该传动装置由输入轴3输入高角速度，通过相位差为180°的双偏心套15、转臂轴承4，分别装上右行星轮2及左行星轮1与固定在机体10上的右中心轮8、左中心轮12啮合，使右行星轮2及左行星轮1获得低角速度。在通过装在右行星轮2及左行星轮1上的传力销6分别***两侧固定在输出轴传力杆17上的右传力盘7、中间传力盘13及左传力盘14对应的孔，将低角速度等速比的输出。简支梁结构的输出轴由输出轴右支承5、传力杆17及输出轴左支承16组合而成。
如图一、图二所示，该传动装置从双偏心套15开始，传动便分成的两路，通过两相位差180°的啮合付，使右行星轮2及左行星轮1获得低角速度，直到低角速度等速比传给输出轴。只须在设计时使相位差180°的两啮合付的右中心轮8与左中心轮12的相位相对旋转一个定值相位角，或将右行星轮2与左行星轮1上传力销6的相位相对旋转一个定值相位角，结构为两组相位差对称的啮合付时，将两组中心轮相对旋转一个定值相位角；便可减小传动***的间隙误差。机构调隙是通过定位销11将左中心轮12与机体10固定，再用机体10上的调隙螺钉9，将右中心轮8的相位角相对左中心轮12顺时针或逆时针转过微小的角度，可调隙达到减小或消除传动***的间隙回差的目的。使用一段时间后，由于零件磨损回差增大仍可将间隙回差调小，还可反方向调整使用新传动面达到需要回差值，使传动装置的使用寿命增加。传力销6的中心圆半径R大于或等于输出轴上传力杆17的中心圆半径rw，即R≥rw。
如图三所示，是该传动装置的悬臂输出的结构；输出轴20为整体结构，传力杆17的一端固定装在输出轴20的输出盘上；传力销6装有滚动轴承18以减小摩擦损失，提高传动效率。
如图四所示，是该传动装置有调隙机构的两组相位差对称啮合付的简支梁输出结构。分别将两相位差为180°啮合付的中心轮用定位销11固定或共用一个中心轮，形成两组相位差对称啮合付，将左边一组中心轮通过定位销11与机体10固定，再用机体10上的调隙螺钉9，将右边一组中心轮的相位角相对左边一组中心轮顺时针或逆时针转过微小的角度，可调隙达到减小或消除传动***的间隙回差的目的。此结构的传动实现了动平衡可高速输入、运转平稳、噪音小、承载能力强。

Claims (6)

1.一种用销孔式输出可调隙的少齿差行星传动装置其特征是：高角速度由输入轴(3)输入，通过相位差为180°的双偏心套(15)，分别装上转臂轴承(4)、右行星轮(2)及左行星轮(1)与固定在机体(10)上的右中心轮(8)、左中心轮(12)啮合，使右行星轮(2)及左行星轮(1)获得低角速度。采用销孔式输出，即用安装在左行星轮(1)和右行星轮(2)上的传力销(6)分别***固定在输出轴传力杆(17)上的左传力盘(14)、中间传力盘(13)及右传力盘(7)对应的孔，将行星轮的低角速度等速比地输出。可用定值调隙和机构调隙两种方式调整传动***的间隙。
2.根据权利要求1所述的销孔式输出可调隙的少齿差行星传动装置，其特征是：其少齿差行星传动含内摆线针轮行星传动、摆线针轮行星传动及渐开线少齿差行星齿轮传动。
3.根据权利要求1所述的销孔式输出可调隙的少齿差行星传动装置，其特征是：传力销(6)为固定或活动两种，活动的传力销(6)在左行星轮(1)、右行星轮(2)上可作滑动旋转或装滚动轴承(18)作滚动旋转。
4.根据权利要求1所述的销孔式输出可调隙的少齿差行星传动装置，其特征是：传动结构有两个相位差180°的啮合付和两组相位差对称的啮合付两种。
5.根据权利要求1所述的销孔式输出可调隙的少齿差行星传动装置，其特征是：输出轴的结构有：由输出轴右支承(5)、传力杆(17)及输出轴左支承(16)组成的组合式“间支梁”，和由传力杆(17)的一端固定装在输出轴(19)输出盘上的整体式“悬臂梁”两种。
6.根据权利要求1所述的销孔式输出可调隙的少齿差行星传动装置，其特征是：定值调隙是在设计时使相位差180°的两啮合付的右中心轮(8)与左中心轮(12)的相位相对旋转一个定值相位角，或将右行星轮(2)与左行星轮(1)上传力销(6)的相位相对旋转一个定值相位角，结构为两组相位差对称的啮合付时，将两组中心轮相对旋转一个定值相位角；机构调隙是通过定位销(11)将左中心轮(12)与机体(10)固定，再用机体(10)上的调隙螺钉(9)，将右中心轮(8)的相位角相对左中心轮(12)顺时针或逆时针转过微小的角度；两组相位差对称的啮合付的机构调隙是分别将两相位差为180°啮合付的左中心轮(12)和右中心轮(8)用定位销(11)固定或共用一个中心轮，形成两组相位差对称的啮合付，将左边一组中心轮通过定位销(11)与机体(10)固定，再用机体(10)上的调隙螺钉(9)，将右边一组中心轮的相位角相对左边一组中心轮顺时针或逆时针转过微小的角度。
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