CN110345202A - 一种二级减速的agv驱动轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二级减速的AGV驱动轮，包括驱动轮本体及行星减速传动机构，所述驱动轮本体通过行星减速传动机构实现减速自转；所述行星减速传动机构包括一级行星齿轮组件、二级行星齿轮组件和传动齿轮轴，所述一级行星齿轮组件和二级行星齿轮组件并排设置；所述传动齿轮轴穿设于一级行星齿轮组件和二级行星齿轮组件的中心轴线，以使一级行星齿轮组件和二级行星齿轮组件同轴旋转。通过两级行星齿轮组件的行星减速传动机构来提高减速比和增大转轴的力矩，相比现有采用一级行星齿轮减速器的驱动轮，其具有明显的减速效率快，可传动更大扭矩的优点，结构紧凑轻盈，可适用在各种环境实现AGV小车的直行或转向。本发明用于AGV驱动轮技术领域。

Description

一种二级减速的AGV驱动轮

技术领域

本发明涉及AGV驱动轮的技术领域，具体涉及为一种二级减速的AGV驱动轮。

背景技术

AGV小车是一种能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，由于其具有自动化程度高、安全、灵活等特点，因而广泛应用于汽车制造、机械加工等自动化生产和仓储***，它是柔性制造生产线和自动化立体仓库等现代化物流仓储***的关键设备之一。

AGV小车有采用差速转向驱动装置实现转向行驶，其利用两个电机的差速比实现转向功能，但差速转向驱动装置转向效果差、转向稳定性差，容易发生故障，致使维护繁琐和成本高。因此，AGV小车常采用AGV舵轮驱动装置，其为集成了驱动电机、转向电机和减速器等一体化的机械结构，其可实现AGV小车高效的直行和转向运动。

AGV舵轮驱动装置通常采用设有减速器的驱动电机来实现驱动轮的直行驱动，但外置在驱动轮的减速器增大了舵轮驱动装置的占用空间及总体尺寸，限制AGV驱动装置的使用范围。因此在驱动轮内部安装有一级行星齿轮减速器，其可极大地减小减速器的占用空间，使AGV驱动舵轮装置使用更为广泛。

但一级行星齿轮减速器的传动比低，当需要较大的减速比时，这就需要增大驱动电机的驱动力，但此时驱动电机内部产生的热量也随着增大，电机容易因高温过载而烧毁内部组件，使电机的使用寿命大大降低。因此需对现有的AGV驱动轮进行改造升级，以满足AGV舵轮驱动装置中驱动轮的大减速比和大扭矩的需求。

发明内容

为了克服上述AGV驱动轮的减速传动比较低的技术缺陷，本发明提供一种二级减速的AGV驱动轮，内部采用多级行星齿轮减速装置来提高减速传动比，同时结构设计简单紧凑，避免传统舵轮装置的驱动电机外接减速箱引起占地空间大的缺陷，使AGV小车可广泛适用在各种场所。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

本发明所述一种二级减速的AGV驱动轮，包括驱动轮本体及行星减速传动机构，所述驱动轮本体通过行星减速传动机构实现减速自转；

所述行星减速传动机构包括一级行星齿轮组件、二级行星齿轮组件和传动齿轮轴，所述一级行星齿轮组件和二级行星齿轮组件并排设置；

所述传动齿轮轴穿设于一级行星齿轮组件和二级行星齿轮组件的中心轴线，以使一级行星齿轮组件和二级行星齿轮组件同轴旋转。

进一步地，所述一级行星齿轮组件包括一级太阳齿轮、若干个一级行星小齿轮和行星架，一级太阳齿轮的齿数小于一级行星小齿轮的齿数；

所述一级太阳齿轮与传动齿轮轴固定连接，且所述一级太阳齿轮与传动齿轮轴一体式设置；

所述行星架沿圆周均匀分布有枢接一级行星小齿轮的行星齿轮轴，所述行星齿轮轴与一级行星小齿轮一一对应；

所述一级太阳齿轮设置在行星架的中部，且一级太阳齿轮与各一级行星小齿轮啮合。

进一步地，所述二级行星齿轮组件包括二级太阳齿轮和若干个二级行星小齿轮，所述二级太阳齿轮的齿数小于二级行星小齿轮的齿数；

所述二级太阳齿轮套设在传动齿轮轴上，所述二级太阳齿轮与行星架通过平键同轴传动配合；

各所述二级行星小齿轮环绕二级太阳齿轮，并与二级太阳齿轮啮合。

进一步地，所述行星减速传动机构还包括第一内齿圈和旋转主轴；

所述第一内齿圈套设在一级行星齿轮组件***，且所述第一内齿圈的内齿与各一级行星小齿轮啮合；

所述旋转主轴内部中空，所述旋转主轴的一端固定连接第一内齿圈，所述旋转主轴套设在二级行星齿轮组件的***。

进一步地，所述传动齿轮轴靠近旋转主轴的一端通过平键连接有输入轴，所述输入轴与AGV驱动电机的输出轴驱动连接；

所述输入轴与旋转主轴之间设有深沟球轴承。

进一步地，所述旋转主轴的曲面开设有若干个槽孔，所述槽孔与二级行星小齿轮一一对应；

所述二级行星小齿轮可转动地嵌装在槽孔中，且二级行星小齿轮的部分轮齿露出旋转主轴的外表面。

进一步地，所述行星减速传动机构还包括第二内齿圈，该第二内齿圈套接在所述旋转主轴远离第一内齿圈的一端；

所述第二内齿圈的内齿与各二级行星小齿轮啮合，所述驱动轮本体套设在第二内齿圈的外表面。

进一步地，所述旋转主轴与第二内齿圈之间设有若干个深沟球轴承。

进一步地，所述传动齿轮轴靠近一级行星齿轮组件的一端通过平键传动配合有制动组件，该制动组件包括制动器和测速编码器；

所述传动齿轮轴穿设制动器的内部，所述传动齿轮轴的末端与测速编码器的旋转轴驱动连接。

进一步地，所述制动器与一级行星齿轮组件之间设置有端盖，所述端盖中央设有配合传动齿轮轴伸出的通孔，所述通孔嵌装有深沟球轴承。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的驱动轮通过两级行星齿轮组件的行星减速传动机构来提高减速比和增大转轴的力矩，克服了传统AGV小车采用差速转向装置实现转向行驶中存在转向效果差、转向稳定性差、变更速度过程繁琐、容易发生故障等缺陷，同时相比现有采用一级行星齿轮减速器的驱动轮，其具有明显的减速效率快，可传动更大扭矩的优点，结构紧凑轻盈，可适用在各种环境实现AGV小车的直行或转向，可在现代化物流仓储***中广泛应用。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的二级减速的AGV驱动轮的立体结构示意图；

图2是对图1半剖后的截面示意图；

图3是对图1拆分后的结构示意图；

图4是本发明的一级行星齿轮组件与二级行星齿轮组件连接的结构示意图；

图5是对第一内齿圈和第二内齿圈半剖后的一级行星齿轮组件与二级行星齿轮组件连接的结构示意图；

图6是对行星架半剖后的一级行星齿轮组件与二级行星齿轮组件连接的结构示意图。

图中：1-驱动轮本体；

2-一级行星齿轮组件；21-一级太阳齿轮；22-一级行星小齿轮；

23-行星架；231-行星齿轮轴；232-前端壁；233-后端壁；

3-二级行星齿轮组件；31-二级太阳齿轮；32-二级行星小齿轮；

4-传动齿轮轴；

5-第一内齿圈；

6-旋转主轴；61-槽孔；

7-输入轴；

8-第二内齿圈；

9-制动组件；91-制动器；92-测速编码器；

10-端盖。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～图6所示，其为本发明所述的一种二级减速的AGV驱动轮的一种优选结构。

其中，所述AGV驱动轮包括驱动轮本体1及行星减速传动机构，所述驱动轮本体1通过行星减速传动机构可实现较优的减速比和大力矩的减速自转。

具体地，所述行星减速传动机构由相互并排设置的一级行星齿轮组件2和二级行星齿轮组件3组成，行星减速传动机构还包括有传动齿轮轴4，该所述传动齿轮轴4依次穿设于一级行星齿轮组件2和二级行星齿轮组件3的中心轴线，以使一级行星齿轮组件2和二级行星齿轮组件3同轴旋转。

所述一级行星齿轮组件2包括一级太阳齿轮21、若干个一级行星小齿轮22和行星架23，所述一级太阳齿轮21的齿数小于一级行星小齿轮22的齿数。所述二级行星齿轮组件3包括二级太阳齿轮31和若干个二级行星小齿轮32，所述二级太阳齿轮31的齿数小于二级行星小齿轮32的齿数。需要说明的是，根据现有行星齿轮减速器的一般结构，上述的太阳齿轮和行星小齿轮均为外齿式的直齿轮，太阳齿轮与行星小齿轮的啮合均为外齿式啮合传动。作为优选地，所述一级行星小齿轮22和二级行星小齿轮32的数量各优选为3个，该数量结构的行星小齿轮绕太阳齿轮的旋转式最为稳定、传递的力矩更为均匀，在AGV驱动轮体积较小的情况下，各行星小齿轮旋转不易产生干扰。

进一步的，如图6所示，所述行星架23是由中空的轮架外壳和固定于轮架外壳沿圆周均匀分布的三个行星齿轮轴231构成，所述轮架外壳包括环筒状的周壁和固连于周壁前后端面的前端壁232、后端壁233，前端壁232开设有供传动输入轴7插配的中心孔，后端壁233开设有中心孔并在中心孔内设有与二级太阳齿轮31通过平键传动配合的内平键套。所述二级太阳齿轮31设有与行星架23平键连接的外平键套。所述行星齿轮轴231的前后两端分别插配于轮架外壳前端壁232、后端壁233上对应开设的安装孔并通过卡簧固定，各个一级行星小齿轮22枢接于对应的行星齿轮轴231，以使各一级行星小齿轮22在行星架23上自转。

所述一级太阳齿轮21与传动齿轮轴4固定连接，且所述一级太阳齿轮21与传动齿轮轴4通过机械加工工艺形成一体式构件。所述一级太阳齿轮21设置在行星架23的中部，且一级太阳齿轮21与各一级行星小齿轮22啮合。工作时，传动齿轮轴4主动旋转，以驱动一级太阳齿轮21旋转，一级太阳齿轮21驱动各一级行星小齿轮22公转，带动行星架23绕一级太阳齿轮21的轴线转动，从而驱动二级太阳齿轮31旋转，进而驱动二级行星齿轮组件3的转动。

进一步的，所述行星减速传动机构还包括第一内齿圈5和旋转主轴6；所述第一内齿圈5套设在一级行星齿轮组件2的***，所述第一内齿圈5内部设有连续的直齿，所述第一内齿圈5的内齿与各一级行星小齿轮22啮合。所述一级行星齿轮组件2与二级行星齿轮组件3之间减速的原理：所述第一内齿圈5固定连接AGV舵轮支架，使第一内齿圈5在驱动轮工作时不转动，一级太阳齿轮21通过传动齿轮轴4主动旋转，齿数最少的一级太阳齿轮21带动齿数最多的一级行星小齿轮22旋转，进而使得行星架23减速地从动旋转，又因为一级行星小齿轮22与第一内齿圈5是内啮合，从而形成同向减速状态。使得与行星架23平键连接的二级太阳齿轮31减速旋转。

进一步的，所述旋转主轴6内部中空，所述旋转主轴6的一端固定连接第一内齿圈5，所述旋转主轴6套设在二级行星齿轮组件3的***。所述旋转主轴6的曲面开设有若干个槽孔61，所述槽孔61与二级行星小齿轮32一一对应；所述二级行星小齿轮32可转动地嵌装在槽孔61中，槽孔61用于固定二级行星小齿轮32仅做自转运动。且二级行星小齿轮32的部分轮齿露出旋转主轴6的外表面。

作为本实施例的一种优选方案，所述传动齿轮轴4靠近旋转主轴6的一端通过平键连接有输入轴7，所述输入轴7与AGV驱动电机的输出轴驱动连接，以给行星减速传动机构提供驱动动力。所述输入轴7与旋转主轴6之间设有深沟球轴承，减小摩擦，使传动齿轮轴4轻盈快速地旋转。

所述行星减速传动机构还包括第二内齿圈8，该第二内齿圈8套接在所述旋转主轴6在远离第一内齿圈5的一端；所述第二内齿圈8的内齿与各二级行星小齿轮32啮合，二级行星小齿轮32带动第二内齿圈8减速地从动旋转。旋转主轴6用于固定支撑第二内齿圈8在行星减速传动机构的位置不变。

所述驱动轮本体1套设在第二内齿圈8的外表面，作为优选地，所述旋转主轴6与第二内齿圈8之间设有若干个深沟球轴承，利用轴承的滚动摩擦以减小摩擦产生的热量。

进一步的，所述AGV驱动轮还包括有制动组件9，所述包括制动器91和测速编码器92。所述制动器91的内部通过平键传动配合在传动齿轮轴4靠近一级行星齿轮组件2的一端，所述传动齿轮轴4的末端与测速编码器92的旋转轴通过联轴器来驱动连接。所述制动器91和测速编码器92电性连接AGV小车的控制器，当制动器91接收到制动停车的信号时，控制内部的摩擦片对传动齿轮轴4进行抱紧刹车；所述测速编码器92用于统计传动齿轮轴4的转速以计算AGV驱动轮的行驶速度，反馈至AGV小车的控制器后监控速度以发出制动信号。

作为优选地，所述制动器91与一级行星齿轮组件2之间设置有端盖10，该端盖10中央设有配合传动齿轮轴4伸出的通孔，所述传动齿轮轴4穿过该通孔与制动器91实现平键传动配合。在所述通孔嵌装有深沟球轴承，减小传动齿轮轴4在通孔的摩擦，同时使端盖10密封地套接传动齿轮轴4，防止AGV驱动轮运行时灰尘进入行星减速传动机构。

本发明所述的二级减速的AGV驱动轮的工作原理是：驱动电机的输出轴通过联轴器驱动连接输入轴，以提供传动齿轮轴旋转的动力，使得与传动齿轮轴固定连接的一级太阳齿轮主动旋转，第一内齿圈固定连接AGV舵轮支架不动，齿数最少的一级太阳齿轮带动齿数最多的一级行星小齿轮旋转，进而使行星架减速地从动旋转；行星齿轮架通过平键与二级太阳齿轮同轴传动配合，使得二级太阳齿轮也做减速旋转，齿数最少的二级太阳齿轮带动齿数最多的二级行星小齿轮旋转，从而带动二级行星小齿轮在第二内齿圈中作进一步的减速自转，进而带动第二内齿圈作减速旋转。通过一级行星齿轮组件与二级行星齿轮组件的一级减速和二级行星齿轮组件输出的二级减速，对AGV驱动轮进行多级减速，以实现AGV驱动轮的较优的减速比和大力矩的减速自转。

本实施例所述二级减速的AGV驱动轮的其它结构参见现有技术。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种二级减速的AGV驱动轮，其特征在于：包括驱动轮本体(1)及行星减速传动机构，所述驱动轮本体(1)通过行星减速传动机构实现减速自转；

所述行星减速传动机构包括一级行星齿轮组件(2)、二级行星齿轮组件(3)和传动齿轮轴(4)，所述一级行星齿轮组件(2)和二级行星齿轮组件(3)并排设置；

所述传动齿轮轴(4)穿设于一级行星齿轮组件(2)和二级行星齿轮组件(3)的中心轴线，以使一级行星齿轮组件(2)和二级行星齿轮组件(3)同轴旋转。

2.根据权利要求1所述的二级减速的AGV驱动轮，其特征在于：所述一级行星齿轮组件(2)包括一级太阳齿轮(21)、若干个一级行星小齿轮(22)和行星架(23)，所述一级太阳齿轮(21)的齿数小于一级行星小齿轮(22)的齿数；

所述一级太阳齿轮(21)与传动齿轮轴(4)固定连接，且所述一级太阳齿轮(21)与传动齿轮轴(4)一体式设置；

所述行星架(23)沿圆周均匀分布有枢接一级行星小齿轮(22)的行星齿轮轴(231)，所述行星齿轮轴(231)与一级行星小齿轮(22)一一对应；

所述一级太阳齿轮(21)设置在行星架(23)的中部，且一级太阳齿轮(21)与各一级行星小齿轮(22)啮合。

3.根据权利要求2所述的二级减速的AGV驱动轮，其特征在于：所述二级行星齿轮组件(3)包括二级太阳齿轮(31)和若干个二级行星小齿轮(32)，所述二级太阳齿轮(31)的齿数小于二级行星小齿轮(32)的齿数；

所述二级太阳齿轮(31)套设在传动齿轮轴(4)上，所述二级太阳齿轮(31)与行星架(23)通过平键同轴传动配合；

各所述二级行星小齿轮(32)环绕二级太阳齿轮(31)，并与二级太阳齿轮(31)啮合。

4.根据权利要求1所述的二级减速的AGV驱动轮，其特征在于：所述行星减速传动机构还包括第一内齿圈(5)和旋转主轴(6)；

所述第一内齿圈(5)套设在一级行星齿轮组件(2)***，且所述第一内齿圈(5)的内齿与各一级行星小齿轮(22)啮合；

所述旋转主轴(6)内部中空，所述旋转主轴(6)的一端固定连接第一内齿圈(5)，所述旋转主轴(6)套设在二级行星齿轮组件(3)的***。

5.根据权利要求4所述的二级减速的AGV驱动轮，其特征在于：所述传动齿轮轴(4)靠近旋转主轴(6)的一端通过平键连接有输入轴(7)，所述输入轴(7)与AGV驱动电机的输出轴驱动连接；

所述输入轴(7)与旋转主轴(6)之间设有深沟球轴承。

6.根据权利要求4所述的二级减速的AGV驱动轮，其特征在于：所述旋转主轴(6)的曲面开设有若干个槽孔(61)，所述槽孔(61)与二级行星小齿轮(32)一一对应；

所述二级行星小齿轮(32)可转动地嵌装在槽孔(61)中，且二级行星小齿轮(32)的部分轮齿露出旋转主轴(6)的外表面。

7.根据权利要求6所述的二级减速的AGV驱动轮，其特征在于：所述行星减速传动机构还包括第二内齿圈(8)，该第二内齿圈(8)套接在所述旋转主轴(6)远离第一内齿圈(5)的一端；

所述第二内齿圈(8)的内齿与各二级行星小齿轮(32)啮合，所述驱动轮本体(1)套设在第二内齿圈(8)的外表面。

8.根据权利要求7所述的二级减速的AGV驱动轮，其特征在于：所述旋转主轴(6)与第二内齿圈(8)之间设有若干个深沟球轴承。

9.根据权利要求1～8任一项所述的二级减速的AGV驱动轮，其特征在于：所述传动齿轮轴(4)靠近一级行星齿轮组件(2)的一端通过平键传动配合有制动组件(9)，该制动组件(9)包括制动器(91)和测速编码器(92)；

所述传动齿轮轴(4)穿设制动器(91)的内部，所述传动齿轮轴(4)的末端与测速编码器(92)的旋转轴驱动连接。

10.根据权利要求9所述的二级减速的AGV驱动轮，其特征在于：所述制动器(91)与一级行星齿轮组件(2)之间设置有端盖(10)，所述端盖(10)中央设有配合传动齿轮轴(4)伸出的通孔，所述通孔嵌装有深沟球轴承。