CN111536205B - 一种数控机床用低回程间隙行星减速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数控机床设备技术领域，且公开了一种数控机床用低回程间隙行星减速器，包括减速机箱、减速机箱的两侧分别活动套装有动力输入轴和动力输出轴，动力输入轴和动力输出轴的一端分别设有位于减速机箱内腔的行星轮和太阳轮，且动力输出轴一端的太阳轮啮合在三个行星轮之间。该数控机床用低回程间隙行星减速器，通过包裹行星轮的齿圈的深度由左至右均匀增大设计，在太阳轮与行星轮之间齿轮存在摩擦损耗时，由钢弹簧的弹力作用，行星架上的三个行星轮在齿圈的最左端向右移动，继续保持稳定的低回程间隙啮合的状态，从而有效的保障了行星减速器长期有效的保持高精度传动，从而保障了行星减速器长期的高效率传动。

Description

一种数控机床用低回程间隙行星减速器
技术领域
本发明涉及数控机床设备领域，具体为一种数控机床用低回程间隙行星减速器。
背景技术
行星减速器是一种应用广泛的减速传动设备，行星齿轮传动精度靠的是齿轮之间的配合，而间隙就是指的是齿轮与齿轮之间的间隙，一般称作回程间隙，回程间隙越大，精度越差，反之精度越高，行星减速器在数控机床的应用中，对回程间隙的精度要求高，以确保数控机床的传动精度和效率高，进而加工零件的精度保持较高。
然而，由于行星减速器是通过齿轮传动进行工作的，由于需要控制行星减速器的回程间隙，这使得，齿轮与齿轮之间存在摩擦损耗，并随着摩擦损耗的增大，齿轮间的回程间隙增大，导致长期工作后的行星减速器的传动精度和效率持续降低，影响力数控机床的加工精度，且应用于数控机床的行星减速器齿轮间的间隙加工时控制较小，由于长时间工作产生高温会引起齿轮自身的弹性形变，导致齿轮间的挤压强度增大，使得齿轮之间的磨损程度提高，降低了低回程间隙行星减速器在数控机床应用时的使用寿命。
发明内容
针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种数控机床用低回程间隙行星减速器，具备长期有效的保持高精度传动的优点，解决了背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种数控机床用低回程间隙行星减速器，包括减速机箱、减速机箱的两侧分别活动套装有动力输入轴和动力输出轴，动力输入轴和动力输出轴的一端分别设有位于减速机箱内腔的行星轮和太阳轮，且动力输出轴一端的太阳轮啮合在三个行星轮之间，所述减速机箱的内部设有齿圈，且齿圈的内齿与三个行星轮的外沿啮合，三个所述行星轮的宽度值均为太阳轮两倍，所述齿圈的内齿宽度值为行星轮的三倍，且齿圈的内齿的深度由左至右均匀增大，三个所述行星轮初始啮合于齿圈内齿的最左端，且三个行星轮可右移，三个所述行星轮的中部均轴承套装有行星连轴，三个行星连轴的两端均套装有位于行星轮两侧的行星架，三个所述行星连轴均可向行星架的轴心运动，一个所述行星架与动力输出轴传动连接，且该行星架的侧面设有端面轴承，所述端面轴承与减速机箱的内腔之间设有钢弹簧。
优选的，所述减速机箱的侧面固定套装有位于动力输出轴外侧的限位套，所述限位套的中部螺纹套接由调节螺管，且调节螺管的两侧分别固定套装有位于减速机箱外侧和内侧的挡板，其中位于减速机箱内侧的挡板与钢弹簧的一端固定连接，所述调节螺管的内圈与动力输出轴之间设有滑动轴承。
优选的，所述动力输入轴的一端活动套接有位于减速机箱内腔的输入连轴，且输入连轴的顶部固定连接有限位条，所述输入连轴的远离动力输入轴的一端活动套接有输入联动管，所述输入联动管的一端与太阳轮固定套接，且输入联动管与两个行星架均轴承套接。
优选的，所述动力输出轴的一端活动套装有位于减速机箱内腔的输出连轴，且输出连轴的顶部固定连接有限位条，所述输出连轴的远离动力输出轴的一端活动套接有输出联动管，所述输出联动管的一端与行星架的侧面固定连接，所述输出联动管位于端面轴承的内部，且与端面轴承的内圈不接触。
优选的，所述行星架上开设有三个轴心对称的通槽，且三个通槽分别于三个行星连轴的一端活动套接，三个通槽均由行星架的外沿朝向轴心，每个所述通槽的两个侧壁上均开设有位于行星架上的内滑槽，行星连轴一端的两侧分别固定连接有与内滑槽卡接的卡块。
本发明具备以下有益效果：
该数控机床用低回程间隙行星减速器，通过包裹行星轮的齿圈的深度由左至右均匀增大设计，在太阳轮与行星轮之间齿轮存在摩擦损耗时，由钢弹簧的弹力作用，行星架上的三个行星轮在齿圈的最左端向右移动，继续保持稳定的低回程间隙啮合的状态，从而有效的保障了行星减速器长期有效的保持高精度传动，从而保障了行星减速器长期的高效率传动，同时，对于数控机床要求的低回程间隙行星减速器的使用寿命相对现有的行星减速器来说提高；并且，随着行星减速器的持续工作，行星轮、太阳轮和齿圈之间的接触部位温度升高，在高温环境下引起的弹性膨胀形变，会使得行星轮、太阳轮和行星架整体克服钢弹簧的弹力，相对齿圈左移，在保持高精度的传动下，减小了行星轮、太阳轮和齿圈之间的摩擦损耗，进一步保障了行星减速器长期有效的保持高精度传动。
附图说明
图1为本发明行星减速器的剖视结构示意图；
图2为本发明图1中齿圈的结构侧视图；
图3为本发明图1中行星架的结构示意图；
图4为本发明图1中行星架的剖切示意图；
图5为本发明图1中动力输入轴的侧视图。
图中：1、减速机箱；101、限位套；102、调节螺管；103、滑动轴承；2、动力输入轴；201、输入连轴；202、输入联动管；3、动力输出轴；301、输出连轴；302、输出联动管；4、行星轮；5、太阳轮；6、齿圈；7、行星架；701、端面轴承；702、通槽；703、内滑槽；8、行星连轴；801、卡块；9、钢弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，一种数控机床用低回程间隙行星减速器，包括减速机箱1、减速机箱1的两侧分别活动套装有动力输入轴2和动力输出轴3，动力输入轴2与数控机床的驱动电机连接，由数控机床提供驱动旋转的动力，动力输出轴3与数控机床的加工件连接，动力输入轴2和动力输出轴3的一端分别设有位于减速机箱1内腔的行星轮4和太阳轮5，且动力输出轴3一端的太阳轮5啮合在三个行星轮4之间，减速机箱1的内部设有齿圈6，且齿圈6的内齿与三个行星轮4的外沿啮合，三个行星轮4的宽度值均为太阳轮5两倍，齿圈6的内齿宽度值为行星轮4的三倍，且齿圈6的内齿的深度由左至右均匀增大，三个行星轮4初始啮合于齿圈6内齿的最左端，且三个行星轮4可右移，三个行星轮4的中部均轴承套装有行星连轴8，三个行星连轴8的两端均套装有位于行星轮4两侧的行星架7，三个行星连轴8均可向行星架7的轴心运动，一个行星架7与动力输出轴3传动连接，该行星架7的侧面设有端面轴承701，且端面轴承701与减速机箱1的内腔之间设有钢弹簧9，由驱动电机驱动动力输入轴2转动，经输入连轴201、输入联动管202驱动太阳轮5同速旋转，经行星轮4传动减速，并由行星架7、输出联动管302、输出连轴301和动力输出轴3同速转动，实现数控机床减速，并在减速器长期使用过程中，太阳轮5与行星轮4之间齿轮存在摩擦损耗，均会随之增大，在钢弹簧9的弹力作用下，随着太阳轮5与行星轮4之间的回程间隙、行星轮4与齿圈6的回程间隙的增大，行星架7上的三个行星轮4在齿圈6的最左端向右移动，继续保持稳定的低回程间隙啮合的状态，从而有效的保障了行星减速器长期有效的保持高精度传动，从而保障了行星减速器长期的高效率传动，同时，对于数控机床要求的低回程间隙行星减速器的使用寿命相对现有的行星减速器来说提高，并且，随着行星减速器的持续工作，行星轮4、太阳轮5和齿圈6之间的接触部位温度升高，在高温环境下引起的弹性形变，会使得行星轮4、太阳轮5和行星架7整体克服钢弹簧9的弹力，相对齿圈6左移，在保持高精度的传动下，减小了行星轮4、太阳轮5和齿圈6之间的摩擦损耗，进一步保障了行星减速器长期有效的保持高精度传动。
其中，减速机箱1的侧面固定套装有位于动力输出轴3外侧的限位套101，限位套101的中部螺纹套接由调节螺管102，且调节螺管102的两侧分别固定套装有位于减速机箱1外侧和内侧的挡板，其中位于减速机箱1内侧的挡板与钢弹簧9的一端固定连接，调节螺管102的内圈与动力输出轴3之间设有滑动轴承103，通过旋转减速机箱1外侧的挡板，使得调节螺管102旋转，进而控制钢弹簧9的压缩程度，进而确保对行星架7的侧向推力足够，已保障行星轮4、太阳轮5和齿圈6之间的稳定啮合，确保行星减速器工作时保持稳定。
其中，动力输入轴2的一端活动套接有位于减速机箱1内腔的输入连轴201，且输入连轴201的顶部固定连接有限位条，输入连轴201的远离动力输入轴2的一端活动套接有输入联动管202，输入联动管202的一端与太阳轮5固定套接，且输入联动管202与两个行星架7均轴承套接，使得输入联动管202随动力输入轴2同速旋转的同时，可相对输入联动管202移动，从而在钢弹簧9的弹力作用下，提供行星轮4、太阳轮5和齿圈6之间磨损的补偿时，不影响对动力输入轴2的旋转进行减速。
其中，动力输出轴3的一端活动套装有位于减速机箱1内腔的输出连轴301，且输出连轴301的顶部固定连接有限位条，输出连轴301的远离动力输出轴3的一端活动套接有输出联动管302，输出联动管302的一端与行星架7的侧面固定连接，输出联动管302位于端面轴承701的内部，且与端面轴承701的内圈不接触，使得输出联动管302随动力输出轴3同速旋转的同时，可相对输出联动管302移动，从而在钢弹簧9的弹力作用下，提供行星轮4、太阳轮5和齿圈6之间磨损的补偿时，不影响对动力输出轴3的旋转传动。
其中，行星架7上开设有三个轴心对称的通槽702，且三个通槽702分别于三个行星连轴8的一端活动套接，三个通槽702均由行星架7的外沿朝向轴心，每个通槽702的两个侧壁上均开设有位于行星架7上的内滑槽703，行星连轴8一端的两侧分别固定连接有与内滑槽703卡接的卡块801，当行星轮4、太阳轮5和齿圈6之间存在磨损时，在钢弹簧9的弹力作用下，行星轮4、太阳轮5和行星架7整体右移，此时，两个行星架7之间的三个行星连轴8在通槽702内朝向行星架7的轴心运动，使得三个行星轮4朝向中心的太阳轮5移动，进而克服行星轮4、太阳轮5和齿圈6之间的摩擦损耗，确保行星轮4、太阳轮5和齿圈6之间的啮合依然保持低回程间隙，进而确保行星减速器长期保持高效传动。
工作时，数控机床上的驱动设备驱动动力输入轴2旋转，经输入连轴201、输入联动管202、太阳轮5、行星轮4、行星连轴8、行星架7、输出联动管302、输出连轴301、动力输出轴3的传动减速，使得数控机床的加工部件进行加工工作，在行星轮4、太阳轮5和齿圈6之间的啮合因摩擦损耗时，钢弹簧9的弹力使得行星轮4、太阳轮5相对齿圈6右移，使得行星轮4、太阳轮5和齿圈6之间继续保持低回程间隙状态，即可。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种数控机床用低回程间隙行星减速器，包括减速机箱(1)，减速机箱(1)的两侧分别活动套装有动力输入轴(2)和动力输出轴(3)，动力输入轴(2)和动力输出轴(3)的一端分别设有位于减速机箱(1)内腔的行星轮(4)和太阳轮(5)，且动力输出轴(3)一端的太阳轮(5)啮合在三个行星轮(4)之间，其特征在于：所述减速机箱(1)的内部设有齿圈(6)，且齿圈(6)的内齿与三个行星轮(4)的外沿啮合，三个所述行星轮(4)的宽度值均为太阳轮(5)两倍，所述齿圈(6)的内齿宽度值为行星轮(4)的三倍，且齿圈(6)的内齿的深度由左至右均匀增大，三个所述行星轮(4)初始啮合于齿圈(6)内齿的最左端，且三个行星轮(4)可右移，三个所述行星轮(4)的中部均轴承套装有行星连轴(8)，三个行星连轴(8)的两端均套装有位于行星轮(4)两侧的行星架(7)，三个所述行星连轴(8)均可向行星架(7)的轴心运动，一个所述行星架(7)与动力输出轴(3)传动连接，且该行星架(7)的侧面设有端面轴承(701)，所述端面轴承(701)与减速机箱(1)的内腔之间设有钢弹簧(9)，所述动力输入轴(2)的一端活动套接有位于减速机箱(1)内腔的输入连轴(201)，且输入连轴(201)的顶部固定连接有限位条，所述输入连轴(201)的远离动力输入轴(2)的一端活动套接有输入联动管(202)，所述输入联动管(202)的一端与太阳轮(5)固定套接，且输入联动管(202)与两个行星架(7)均轴承套接，所述动力输出轴(3)的一端活动套装有位于减速机箱(1)内腔的输出连轴(301)，且输出连轴(301)的顶部固定连接有限位条，所述输出连轴(301)的远离动力输出轴(3)的一端活动套接有输出联动管(302)，所述输出联动管(302)的一端与行星架(7)的侧面固定连接，所述输出联动管(302)位于端面轴承(701)的内部，且与端面轴承(701)的内圈不接触，所述行星架(7)上开设有三个轴心对称的通槽(702)，且三个通槽(702)分别于三个行星连轴(8)的一端活动套接，三个通槽(702)均由行星架(7)的外沿朝向轴心，每个所述通槽(702)的两个侧壁上均开设有位于行星架(7)上的内滑槽(703)，行星连轴(8)一端的两侧分别固定连接有与内滑槽(703)卡接的卡块(801)。
2.根据权利要求1所述的一种数控机床用低回程间隙行星减速器，其特征在于：所述减速机箱(1)的侧面固定套装有位于动力输出轴(3)外侧的限位套(101)，所述限位套(101)的中部螺纹套接由调节螺管(102)，且调节螺管(102)的两侧分别固定套装有位于减速机箱(1)外侧和内侧的挡板，其中位于减速机箱(1)内侧的挡板与钢弹簧(9)的一端固定连接，所述调节螺管(102)的内圈与动力输出轴(3)之间设有滑动轴承(103)。
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