无齿侧间隙行星式齿轮组件制造技术

本发明专利技术涉及一种无齿侧间隙行星式齿轮组件，至少包括第一行星架构件(4)和第二行星架构件(5)，所述第一行星架构件(4)和第二行星架构件(5)围绕所述组件的轴线(7)相对于彼此是可旋转的并且通过布置成对所述行星架构件之间的旋转做出弹性反应的弹性部件(10，14)被连接，当所述第一构件和所述第二构件在设计操作条件下被旋转对正时，所述弹性部件被拉伸，使得所述组件在使用中被预加载使所述第一行星架构件相对于所述第二行星架构件旋转的扭矩，以便复位齿侧间隙。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无齿侧间隙行星式齿轮组件
本专利技术涉及行星式和混合式传动装置的领域。本专利技术公开一种减小齿侧间隙的行星式齿轮，还涉及包括所述减小齿侧间隙的行星式齿轮的齿轮减速器或增速器。
技术介绍
行星式齿轮包括太阳齿轮和至少一个行星齿轮。行星齿轮安装在行星架上，如果行星齿轮的数量多于一个，则每个行星齿轮安装在行星架上。行星齿轮与太阳齿轮相啮合，并且设有外环或内齿环。通常，行星架相对于太阳齿轮旋转，使得行星齿轮围绕该太阳齿轮旋转。行星齿轮也称为行星轮或仅称为行星。众所周知，行星式齿轮为一种周转齿轮，且具有多个有利特征，包括在紧凑包装中的显著的传动比。例如，行星式齿轮广泛地用在与电动机联接的齿轮减速器中。通过包括多个行星级的多级减速器、或包括一个或多个常规的非周转级(如，正齿轮级)以及一个或多个行星级的混合减速器，可实现更高的减速。行星式齿轮减速器所面对的问题或在行星式齿轮级中的问题是减小齿侧间隙。齿侧间隙为齿轮之间的空隙(或间隙)；特别地，行星级受到行星齿轮和太阳齿轮和/或内齿环之间的齿侧间隙的影响。由于每当旋转被反向时，在齿轮之间的任何空隙/间隙产生了旋转的空转角，故尤其在需要在两个旋转方向上运行的行星式齿轮中，消除齿侧间隙是期望的。例如，这种空转会影响包括行星式齿轮的伺服电动机单元的精度。行星式减速机可被用作减速器或比例增速器，在这两种情况下，为了提高精度，减小的齿侧间隙是令人期望的。到目前为止，已做出了许多尝试来使齿侧间隙最小化和获得减小齿侧间隙的行星式齿轮单元。具有减小的齿侧间隙的行星式齿轮也称为“无齿侧间隙”行星式齿轮。W02009/106222公开了一种行星式齿轮单元,其中，每个行星齿轮被分为第一行星子齿轮和第二行星子齿轮，并且其中，通过布置在基本上平行于旋转的行星杆线的两个行星子齿轮中的弹簧杆，第一行星子齿轮相对于第二行星子齿轮行星杆被预加载。一个弹簧杆或多个弹簧杆经受弯曲加载，且被支撑在两个行星子齿轮中；所述弹簧杆围绕旋转的行星杆线布置，且至少一个弹簧杆布置在第一行星子齿轮的第一凹槽和第二行星子齿轮的第二凹槽中；所述第一凹槽和第二凹槽延伸到且进入分割面的区域中；第一凹槽和第二凹槽被做成朝向分割面拓宽的孔。W02010/132912公开了一种行星式齿轮，包括太阳齿轮、具有行星轮的行星架、和环形齿轮，其中，行星轮被弹性地安装在行星架上而彼此独立。行星轮包括齿环和轴承套；齿环通过插入的弹性元件安装在轴承套上。上文的实施方式通过在行星轮中包括弹性元件基本上提供了行星式齿轮的预载荷。缺点是，这些实施方式需要行星轮的复杂设计，即，需要制造包括至少两个具有用于容纳弹簧杆的小孔的子部件，或包括两个用于插入中间弹性环的环形部件的行星轮。以上的设计因此是昂贵的，并且它们尤其对于小的减速器是不实用的，在小的减速器中，行星轮可具有数毫米的直径，例如，IOmm或更小的直径。上文的技术的另一个缺点是由于通过利用意味着摩擦的金属部件而制成的产品结构所产生的噪音。所述摩擦还产生更高的磨损，这意味着在减小的齿侧间隙和精确度方面，行星式齿轮很快地失去最初的性能。对每个行星轮提供弹性构件(如，弹簧)具有另一个缺点，行星式齿轮包括作用于太阳齿轮的多个基本上独立的弹性构件。因此，更加难以确保齿轮的齿受到均匀的拉伸力。
技术实现思路
本专利技术的技术问题是克服现有技术的以上缺点。本专利技术的构思是对行星架预加载来代替行星轮，以便提供期望的预加载力。根据本专利技术的各个实施方式，所述力被传递至行星轮和/或太阳齿轮。因此，可通过常见的设计来制造行星轮，并且行星轮不需要包含弹簧杆或其他弹性构件。该问题通过行星式齿轮组件来解决，所述行星式齿轮组件包括中心轴线和至少一个行星齿轮，所述行星齿轮远离所述轴线，使得当所述齿轮组件在使用时，所述行星轮围绕所述轴线旋转，其特征在于，所述行星式齿轮组件至少包括第一行星架构件和第二行星架构件，所述行星架构件围绕所述轴线相对于彼此是可旋转的并且通过布置成对所述行星架构件之间的旋转做出弹性反应的弹性部件被连接，当所述第一构件和所述第二构件在设计操作条件下被旋转对正时，所述弹性部件被拉伸，使得所述组件在使用中被预加载使所述第一行星架构件相对于所述第二行星架构件旋转的扭矩。本专利技术提供了两个或两个以上的弹性连接的行星架构件，该行星架构件可围绕所述中心轴线相对于彼此旋转。在所述行星架构件之间的旋转位移补偿齿侧间隙。行星架构件可看作行星架的部件或单独的行星架。根据本专利技术的某些实施方式，常规的行星架被分成通过弹性部件连接的两个或两个以上的部分。根据其他实施方式，行星式齿轮组件包括两个或两个以上的彼此弹性连接的行星架。根据本专利技术的【具体实施方式】，行星架构件可具有不同的形状。典型地，行星式齿轮组件的行星轮与环形齿轮箱(环形物)接合。根据本专利技术的某些实施方式，例如在多级减速器中，该组件还可包括用于与邻接的级，优选与邻接的行星式组件的行星轮接合的太阳齿轮。根据本专利技术的多个实施方式，弹性连接的行星架构件的数量可以是两个、三个或三个以上。具有两个弹性连接的行星架构件的组件使行星轮与环形齿轮箱的齿侧间隙最优化；具有三个(或三个以上)构件的组件也可以减小行星轮与太阳齿轮的齿侧间隙。根据另一些实施方式，本专利技术组件的太阳齿轮被分成至少两个轴向部分，这两个轴向部分相对于彼此是可旋转的，且被连接到相应相应的行星架构件。例如，所述太阳齿轮包括第一轴向部分和第二轴向部分，所述第一轴向部分和所述第二轴向部分围绕所述中心轴线相对于彼此是可旋转的；所述太阳齿轮的第一轴向部分被固定在第一行星架构件上，所述太阳齿轮的第二轴向部分被固定在第二行星架构件上。在另一些实施方式中，太阳齿轮可包括多于两个部分，每个部分被固定到相应的行星架构件上。在优选的实施方式中，太阳齿轮的轴向部分被安装在共轴的第一杆和第二杆(例如，外部空心杆和共轴的内杆)上。第一杆被连接到第一行星架构件，第二杆被连接到第二行星架构件。因此，行星架构件之间的弹性连接提供了在太阳齿轮的所述各部分之间的预载荷。这些实施方式导致太阳齿轮具有两个(或两个以上)弹性预加载的轴向部分。具有这种弹性预加载的轴向部分的太阳齿轮复位了行星轮对太阳齿轮本身的齿侧间隙。根据本专利技术的其他实施方式，行星架构件被垂直于太阳齿轮的旋转轴线的分界面分开。例如，行星架构件是基本上圆盘状叠置的元件的形式。根据本专利技术的其他实施方式，行星架包括两个或两个以上的通过所述弹簧部件连接的圆形部分。优选地，弹性部件包括扭转弹簧部件。尽管行星架构件可相对于彼此旋转，导致弹性部件的弹性形变，但它们优选在轴线方向上被联接。在优选的实施方式中，弹性元件被局部地插入在第一行星架构件的凹槽中，所述弹性元件的剩余部分被插入在第二行星架构件(根据架构件的数量，可以是第三行星架构件)的对应凹槽中，使得当弹性元件在适当的位置上时，第一行星架构件、第二行星架构件和下一个(若有的话)行星架构件通过弹性元件被轴向地联接，而所述弹性元件提供在行星架构件之间的扭转弹簧。通过在例如具有圆形部分的形式的行星架构件之间，利用弹性元件将它们直接连接，可实现相同的弹性效果。本专利技术的优选实施方式提供了弹性元件，该弹性元件由非金属材料制成，该非金属材料例如为塑料、橡胶、合成橡胶、或可以提供弹性的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种行星式齿轮组件，包括中心轴线(7)和至少一个行星齿轮，所述行星齿轮远离所述中心轴线，使得当所述齿轮组件在使用时，所述行星齿轮围绕所述中心轴线旋转，其特征在于，所述行星式齿轮组件至少包括第一行星架构件和第二行星架构件(4，5；101‑103；301‑304)，所述行星架构件围绕所述中心轴线(7)相对于彼此是可旋转的并且通过弹性部件(10，14，110A，110B，305)被连接，其中所述弹性部件对所述行星架构件之间的旋转做出弹性反应，当所述第一行星架构件和第二行星架构件在设计操作条件下被旋转对正时，所述弹性部件被拉伸，使得所述组件在使用中被预加载扭矩，所述扭矩趋向于使所述第一行星架构件相对于所述第二行星架构件旋转。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种行星式齿轮组件，包括中心轴线(7)和至少一个行星齿轮，所述行星齿轮远离所述中心轴线，使得当所述齿轮组件在使用时，所述行星齿轮围绕所述中心轴线旋转，其特征在于，所述行星式齿轮组件至少包括第一行星架构件和第二行星架构件(4，5 ; 101-103 ；301-304)，所述行星架构件围绕所述中心轴线(7)相对于彼此是可旋转的并且通过弹性部件(10，14，110A, IIOb, 305)被连接，其中所述弹性部件对所述行星架构件之间的旋转做出弹性反应，当所述第一行星架构件和第二行星架构件在设计操作条件下被旋转对正时，所述弹性部件被拉伸，使得所述组件在使用中被预加载扭矩，所述扭矩趋向于使所述第一行星架构件相对于所述第二行星架构件旋转。2.根据权利要求1所述的行星式齿轮组件，所述弹性部件为扭转弹簧部件。3.根据权利要求2所述的行星式齿轮组件，所述扭转弹簧部件包括至少一个由弹性可变形材料制成的弹性元件(10，14，110A, IIOb)，并且所述元件的一部分插入在所述第一行星架构件的凹槽中，剩余部分插入在所述第二行星架构件的凹槽中。4.根据权利要求3所述的行星式齿轮组件，所述扭转弹簧部件包括布置在所述第一行星架构件和所述第二行星架构件的中心部分中的弹性元件。5.根据权利要求4所述的行星式齿轮组件，所述弹性元件为十字形的元件(10，110A，110B)。6.根据权利要求3所述的行星式齿轮组件，所述扭转弹簧部件包括多个弹性元件(14)，所述元件(14)优选设置在所述行星架构件的周围区域中。7.根据前述权利要 求中任一项所述的行星式齿轮组件，所述弹性元件由非金属材料制成，所述非金属材料包括橡胶、合成橡胶或合成材料。8.根据权利要求1所述的行星式齿轮组件，所述弹性部件包括至少一个弹簧，所述弹簧优选是金属弹簧。9.根据前述权利要求中任一项所述的行星式齿轮组件，所述第一行星架构件和所述第二行星架构件被垂直于所述中心轴线(7)的分界面(6)分开。10.根据前述权利要求中任一项所述的行星式齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗·克罗斯，罗兰多·贝尔塔，
申请(专利权)人：冯哈伯微电机有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH