CN107461460A - 改进型分度圆差减速装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及减速传动技术领域，尤其是指一种改进型分度圆差减速装置，包括安装本体、输入轴套、行星轮组、输出圆套及第一内齿圈，输出圆套设置有第二内齿圈，所述安装本体装设有与安装本体对合固定连接的齿圈安装盖，该齿圈安装盖和输出圆套的内壁均开设有花键槽，所述第一内齿圈和第二内齿圈均设置有花键齿，花键齿嵌入花键槽内。本发明提供一种可实际投入生产加工和组装方便的改进型分度圆差减速装置，对电机主轴的转速要求较低、运转平稳，性价比更高、体积小、使用寿命长，具有传动效率高、拆装方便、刚性好和传动精度高的优点，尤其是传动比范围更广，生产适配的减速装置的可操作性更强。

Description

改进型分度圆差减速装置

技术领域

本发明涉及减速传动装置技术领域，尤其是指一种改进型分度圆差减速装置。

背景技术

在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛。几乎在各式机械的传动***中都可以见到它的踪迹，从大动力的传输工作，到小负荷,精确的角度传输都可以见到减速机的应用，且在工业应用上，减速机具有减速及增加转矩功能，因此广泛应用在速度与扭矩的转换设备中，减速机是一种动力传达的机构，在需要较高扭矩以及不需要太高转速的地方都用的到它，而且随着工业的发展和工厂的自动化，其利用减速机的需求量日益增长。

但当前广泛使用的大速比减速机存在结构复杂，运转不平稳，单级传动比小，体积大，使用不可靠，故障多，寿命短，噪音大，拆装不方便，不便于维修等诸多问题，而且在满足大减速比的情况下，需要多级传动，效率很低，刚性差，精度低，制作工艺复杂，缺陷明显。

例如谐波减速机的谐波传动是利用柔性元件可控的弹性变形来传递运动和动力，其体积不大、精度很高，但缺点是柔轮寿命有限、不耐冲击，刚性与金属件相比较差。输入转速不能太高，一般要求小于2000转/分，制作工艺复杂，制作成本较高。

再如行星减速机，其优点是结构比较紧凑，回程间隙小、精度较高，使用寿命很长，额定输出扭矩可以做的很大。但缺点是减速比小，单级减速最小为3，最大一般不超过10，而且每增加一级减速精度就会降低一倍，体积也会增大。

虽然有人发明了分度圆差减速装置，但传动比过大，且无法实现其减速机的制造和组装，当需要相同输出转速的情况下，对电机主轴的转速提出了更高的转速要求，转速越高的电机，其成本越高，对于部分生产厂商来说，其电机成本较高，性价比相对较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可实际投入生产加工和组装方便的改进型分度圆差减速装置，对电机主轴的转速要求较低、运转平稳，性价比更高、体积小、使用寿命长，具有传动效率高、拆装方便、刚性好和传动精度高的优点，尤其是传动比范围更广，生产适配的减速装置的可操作性更强。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：改进型分度圆差减速装置，包括安装本体、输入轴套、行星轮组、输出圆套及第一内齿圈，输出圆套设置有第二内齿圈，其特征在于：所述行星轮组包括主行星齿轮、与主行星齿轮同轴固定连接的副行星齿轮及用于支撑主行星齿轮和副行星齿轮的行星轮架，所述输入轴套与该行星轮架一体成型，主行星齿轮与第一内齿圈啮合传动连接，副行星齿轮与第二内齿圈啮合传动连接，第一内齿圈的分度圆直径大于或小于第二内齿圈的分度圆直径；所述安装本体装设有与安装本体对合固定连接的齿圈安装盖，该齿圈安装盖和输出圆套的内壁均开设有花键槽，所述第一内齿圈和第二内齿圈均设置有与花键槽对应的花键齿，第一内齿圈的花键齿嵌入齿圈安装盖的花键槽内，第二内齿圈的花键齿嵌入输出圆套的花键槽内。

优选的，所述主行星齿轮和副行星齿轮为一体成型的圆锥齿轮，该圆锥齿轮的右半部分为主行星齿轮，该圆锥齿轮的左半部分为副行星齿轮；所述第一内齿圈和第二内齿圈分别与圆锥齿轮的右半部分和右半部分啮合传动连接。

优选的，所述行星轮组还包括内端固定于行星轮架的行星轮轴，所述圆锥齿轮通过第一轴承安装于行星轮轴。

优选的，所述行星轮轴的外端装设有弹簧，该弹簧的内端与圆锥齿轮抵接。

优选的，所述输入轴套与输出圆套之间安装有第二轴承，该输出圆套设置有第一挡圈，输入轴套装设有第一轴用弹性挡圈，该第二轴承的左侧与第一轴用弹性挡圈抵接，该第二轴承的右侧与第一挡圈抵接。

另一优选的，所述行星轮组还包括行星轮轴及装设于行星轮轴两端的第三轴用弹性挡圈，行星轮轴的第一端穿过行星轮架，行星轮轴的第二端与主行星齿轮和副行星齿轮通过花键连接。

优选的，行星轮轴的第一端的外径小于行星轮轴的第二端的外径，行星轮轴的第一端与行星轮架之间装设有第三轴承。

优选的，所述输出圆套的外壁与安装本体的内壁之间装设有第四轴承。

优选的，所述安装本体的内壁左端设置有与安装本体一体成型的第二挡圈，所述第四轴承的外圈左侧与该第二挡圈抵接，第四轴承的外圈右侧与齿圈安装盖抵接。

优选的，所述输出圆套的右侧设置有与输出圆套一体成型的第三挡圈，第四轴承的内圈右侧与该第三挡圈抵接。

优选的，所述输出圆套的右侧固定设置有轴承盖，该轴承盖与第四轴承的内圈左侧抵接。

优选的，所述花键槽的深度和花键齿的深度为3mm至6mm。

优选的，所述主行星齿轮和副行星齿轮的数量均为二或三组，该二或三组主行星齿轮和副行星齿轮一一对应并环形均匀布置。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种改进型分度圆差减速装置，不仅降低了对电机主轴的转速要求、运转平稳，可以与较便宜的常规电机配合使用，性价比更高、体积小、使用寿命长，体积是同等功率的其他减速机的20%，适宜大减速比场合及重载启动使用的减速机，具有传动效率高、拆装方便、刚性好和传动精度高的优点。更重要的是实现了传动比的无限放大，适用于减速比在1000以上任何传动比的任何场合，可操作性更强。

附图说明

图1为本发明改进型分度圆差减速装置实施例一立体结构示意图。

图2为本发明改进型分度圆差减速装置实施例一另一视角的立体结构示意图。

图3为本发明改进型分度圆差减速装置实施例一立体结构分解示意图。

图4为本发明改进型分度圆差减速装置实施例一另一视角的立体结构分解示意图。

图5为本发明沿图2中A-A剖开后的剖面结构示意图。

图6为本发明改进型分度圆差减速装置实施例二的立体结构示意图。

图7为本发明改进型分度圆差减速装置实施例二另一视角的立体结构示意图。

图8为本发明改进型分度圆差减速装置实施例二立体结构分解示意图。

图9为本发明改进型分度圆差减速装置实施例二另一视角的立体结构分解示意图。

图10为本发明沿图7中B-B剖开后的剖面结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

如图1至图5所示为改进型分度圆差减速装置的实施例一，包括安装本体1、输入轴套2、行星轮组3、输出圆套4及第一内齿圈4a，输出圆套4设置有第二内齿圈4b，所述行星轮组3包括主行星齿轮31、与主行星齿轮31同轴固定连接的副行星齿轮32及用于支撑主行星齿轮31和副行星齿轮32的行星轮架33，所述输入轴套2与该行星轮架33一体成型，主行星齿轮31与第一内齿圈4a啮合传动连接，副行星齿轮32与第二内齿圈4b啮合传动连接，第一内齿圈4a的分度圆直径大于或小于第二内齿圈4b的分度圆直径；所述安装本体1装设有与安装本体1对合固定连接的齿圈安装盖6，该齿圈安装盖6和输出圆套4的内壁均开设有花键槽7，所述第一内齿圈4a和第二内齿圈4b均设置有与花键槽7对应的花键齿8，第一内齿圈4a的花键齿8嵌入齿圈安装盖6的花键槽7内，第二内齿圈4b的花键齿8嵌入输出圆套4的花键槽7内。

在改进型分度圆差减速装置的减速传动过程中，电动机的主轴通过输入轴套2传递至行星轮架33，并带动主行星齿轮31和副行星齿轮32做同步圆周运动，并分别将扭矩传递至第一内齿圈4a和第二内齿圈4b，由于第一内齿圈4a与安装本体1固定连接，第一内齿圈4a不能转动，电机输出的扭矩全部传递至第二内齿圈4b，并由输出圆套4将转矩进行输出，从而实现了改进型分度圆差减速装置减速传动功能。

由于电机的主轴与行星轮架33同步转动，从而降低了对电机主轴的转速要求，可以与较便宜的常规电机配合使用，电机的投入成本更低，性价比更高、体积小、使用寿命长，体积是同等功率的其他减速机的20%，减速传动更平稳。第一内齿圈4a的分度圆直径与第二内齿圈4b的分度圆直径的差值越大，分度圆差减速装置的减速比越小，反之，第一内齿圈4a的分度圆直径与第二内齿圈4b的分度圆直径的差值越小，分度圆差减速装置的减速比越大，当第一内齿圈4a的分度圆直径与第二内齿圈4b的分度圆直径相等时，行星轮架33在第一内齿圈4a和第二齿圈内空转，第二内齿圈4b的转速为零，此时分度圆差减速装置的传动比为无限大。实际应用中，生产商可以用户需要的传动比合理设置第一内齿圈4a的分度圆直径与第二内齿圈4b的分度圆直径的差值，适用范围更广，可操作性更强。此外，全新的结构设计大大降低了减速装置的加工难度和组装难度，生产成本更低，创造性较高，进步明显。

本实施例中，所述主行星齿轮31和副行星齿轮32为一体成型的圆锥齿轮3a，该圆锥齿轮3a的右半部分为主行星齿轮31，该圆锥齿轮3a的左半部分为副行星齿轮32；所述第一内齿圈4a和第二内齿圈4b分别与圆锥齿轮3a的右半部分和右半部分啮合传动连接，具体的，所述行星轮组3还包括内端固定于行星轮架33的行星轮轴34，所述圆锥齿轮3a通过第一轴承3b安装于行星轮轴34，通过该部分的结构改良，有效提高了主行星齿轮31和副行星齿轮32的整体结构强度，减少了行星轮组3的组装步骤和安装难度，传动更稳定，使用寿命更长。

见图5，为更好地展示本发明减速装置的减速效果，在图5中的圆锥齿轮3a的锥度做了放大处理，本实施例中，所述行星轮轴34的外端装设有弹簧3c，该弹簧3c的内端与圆锥齿轮3a抵接。在实际应用中，由于弹簧3c的推顶作用，圆锥齿轮3a始终受到向左的推力，从而使圆锥齿轮3a的轮齿始终与第一内齿圈4a和第二内齿圈4b保持抵紧啮合状态，避免传动轮齿之间产生间隙，大大提高了减速装置的传动精度，应用于机器人等设备中时，控制精度更高，实用性更强。

本实施例中，所述输出圆套4固定有定位挡圈4c和弹性挡圈4d，该定位挡圈4c和弹性挡圈4d分别与第四轴承9的内圈的两侧抵接，能有效防止第四轴承9松动，组装方便，稳定性高。

本实施例中，所述输入轴套2与输出圆套5之间安装有第二轴承21，该输出圆套5设置有第一挡圈51，输入轴套2装设有第一轴用弹性挡圈22，该第二轴承21的左侧与第一轴用弹性挡圈22抵接，该第二轴承21的右侧与第一挡圈51抵接，提高了行星轮架33的承载强度和安装精确度，生产组装的可操作性更高，结构稳固更强。

如图6至图10所示为改进型分度圆差减速装置的实施例二，与上述实施例一的不同之处在于：所述行星轮组3还包括行星轮轴34及装设于行星轮轴34两端的第三轴用弹性挡圈35，行星轮轴34的第一端穿过行星轮架33，行星轮轴34的第二端与主行星齿轮31和副行星齿轮32通过花键连接，在保证主行星齿轮31和副行星齿轮32同步转动的前提下，大大降低了行星轮组3的制造难度和装配难度，可行性较高。

本实施例中，行星轮轴34的第一端的外径小于行星轮轴34的第二端的外径，行星轮轴34的第一端与行星轮架33之间装设有第三轴承36。具体的，所述输出圆套4的外壁与安装本体1的内壁之间装设有第四轴承9，减小了减速装置的摩擦损耗，降低了滑动部件之间的磨损，使用寿命更长。

本实施例中，所述安装本体1的内壁左端设置有与安装本体1一体成型的第二挡圈11，所述第四轴承9的外圈左侧与该第二挡圈11抵接，第四轴承9的外圈右侧与齿圈安装盖6抵接。具体的，所述输出圆套4的右侧设置有与输出圆套4一体成型的第三挡圈41，第四轴承9的内圈右侧与该第三挡圈41抵接；所述输出圆套4的右侧固定设置有轴承盖42，该轴承盖42与第四轴承9的内圈左侧抵接。第四轴承9承担了该减速机的主要载荷，通过第二挡圈11和齿圈安装盖6的固定将第四轴承9牢牢固定在安装本体1上，大大提高了减速装置的结构稳固定性和结构强度，可靠性更高。

本实施例中，所述花键槽7的深度和花键齿8的深度为3mm至6mm，在保证结构强度的前提下，提高了减速装置的内部空间利用率，结构更紧凑合理，实用性更强。

本实施例中，所述主行星齿轮31和副行星齿轮32的数量均为三组，该三组主行星齿轮31和副行星齿轮32一一对应并环形均匀布置，适用于载荷更大的减速场合。

本实施例中，所述主行星齿轮31和副行星齿轮32的数量均为三组，适用于载荷相对较大的减速场合。当然，所述主行星齿轮31和副行星齿轮32的数量还可以为两组，该两组主行星齿轮31和副行星齿轮32一一对应并对称布置，适用于载荷相对较小的减速场合。

采用上述技术方案的减速机，与传统减速机相比有如下特点，

1，单级传动比更合适，输入输出轴在同一轴线上，最大的节约安装空间；

2，零件个数很少，传动精度更高，运转平稳，噪声小，效率高，使用寿命长；

3，拆装方便，维修简单；

4，特别适合机器人臂关节，航空航天和大减速比场合及要求精密传动的场合使用；

5，体积小，扭矩大，结构简单，制作成本低，是低能耗环保产品，可取代目前市场上的所有减速机产品；

6，减速装置的传动比可设计到无限大，完全满足超大转动比场合的设计需要，实用性强。

需要补充说明的是：在实际应用中，不论是实施例一，还是实施例二中，当将安装本体与设备固定连接时，所述输出圆套5可以作为减速后的部件使用，例如机器人的下一个旋转关节或输出轴均可以安装于输出圆套5并起到减速效果；当然，也可以将电机直接固定安装在输出圆套5上，并将电机的主轴与输入轴套2传动连接，此时安装本体1将作为减速后的扭力输出装置进行组装，同样也能达到减速的技术效果，结构设计更合理，安装灵活性更强，适用性更广。

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.改进型分度圆差减速装置，包括安装本体（1）、输入轴套（2）、行星轮组（3）、输出圆套（5）及第一内齿圈（4a），输出圆套（5）设置有第二内齿圈（4b），其特征在于：所述行星轮组（3）包括主行星齿轮（31）、与主行星齿轮（31）同轴固定连接的副行星齿轮（32）及用于支撑主行星齿轮（31）和副行星齿轮（32）的行星轮架（33），所述输入轴套（2）与该行星轮架（33）一体成型，主行星齿轮（31）与第一内齿圈（4a）啮合传动连接，副行星齿轮（32）与第二内齿圈（4b）啮合传动连接，第一内齿圈（4a）的分度圆直径大于或小于第二内齿圈（4b）的分度圆直径；

所述安装本体（1）装设有与安装本体（1）对合固定连接的齿圈安装盖（6），该齿圈安装盖（6）和输出圆套（5）的内壁均开设有花键槽（7），所述第一内齿圈（4a）和第二内齿圈（4b）均设置有与花键槽（7）对应的花键齿（8），第一内齿圈（4a）的花键齿（8）嵌入齿圈安装盖（6）的花键槽（7）内，第二内齿圈（4b）的花键齿（8）嵌入输出圆套（5）的花键槽（7）内。

2.根据权利要求1所述的改进型分度圆差减速装置，其特征在于：所述主行星齿轮（31）和副行星齿轮（32）为一体成型的圆锥齿轮（3a），该圆锥齿轮（3a）的右半部分为主行星齿轮（31），该圆锥齿轮（3a）的左半部分为副行星齿轮（32）；所述第一内齿圈（4a）和第二内齿圈（4b）分别与圆锥齿轮（3a）的右半部分和右半部分啮合传动连接。

3.根据权利要求2所述的改进型分度圆差减速装置，其特征在于：所述行星轮组（3）还包括内端固定于行星轮架（33）的行星轮轴（34），所述圆锥齿轮（3a）通过第一轴承（3b）安装于行星轮轴（34）。

4.根据权利要求3所述的改进型分度圆差减速装置，其特征在于：所述行星轮轴（34）的外端装设有弹簧（3c），该弹簧（3c）的内端与圆锥齿轮（3a）抵接。

5.根据权利要求3所述的改进型分度圆差减速装置，其特征在于：所述输入轴套（2）与输出圆套（5）之间安装有第二轴承（21），该输出圆套（5）设置有第一挡圈（51），输入轴套（2）装设有第一轴用弹性挡圈（22），该第二轴承（21）的左侧与第一轴用弹性挡圈（22）抵接，该第二轴承（21）的右侧与第一挡圈（51）抵接。

6.根据权利要求1所述的改进型分度圆差减速装置，其特征在于：所述行星轮组（3）还包括行星轮轴（34）及装设于行星轮轴（34）两端的第三轴用弹性挡圈（35），行星轮轴（34）的第一端穿过行星轮架（33），行星轮轴（34）的第二端与主行星齿轮（31）和副行星齿轮（32）通过花键连接；所述行星轮轴（34）的第一端的外径小于行星轮轴（34）的第二端的外径，行星轮轴（34）的第一端与行星轮架（33）之间装设有第三轴承（36）。

7.根据权利要求1所述的改进型分度圆差减速装置，其特征在于：所述输出圆套（5）的外壁与安装本体（1）的内壁之间装设有第四轴承（9）；所述安装本体（1）的内壁左端设置有与安装本体（1）一体成型的第二挡圈（11），所述第四轴承（9）的外圈左侧与该第二挡圈（11）抵接，第四轴承（9）的外圈右侧与齿圈安装盖（6）抵接；所述输出圆套（5）的右侧设置有与输出圆套（5）一体成型的第三挡圈（41），第四轴承（9）的内圈右侧与该第三挡圈（41）抵接。

8.根据权利要求7所述的改进型分度圆差减速装置，其特征在于：所述输出圆套（5）的右侧固定设置有轴承盖（42），该轴承盖（42）与第四轴承（9）的内圈左侧抵接。

9.根据权利要求1所述的改进型分度圆差减速装置，其特征在于：所述花键槽（7）的深度和花键齿（8）的深度为3mm至6mm。

10.根据权利要求1所述的改进型分度圆差减速装置，其特征在于：所述主行星齿轮（31）和副行星齿轮（32）的数量均为二或三组，该二或三组主行星齿轮（31）和副行星齿轮（32）一一对应并环形均匀布置。