一种双输入行星轮系差速器制造技术

本发明专利技术属于一种差速器，具体公开一种双输入行星轮系差速器，该差速器包括壳体，以及位于壳体内的实心太阳轮、空心太阳轮、第一输入轴、第一外齿轮、第二行星架、多个实心太阳轮行星轮轴、多个实心太阳轮行星轮、第二输入轴、第二外齿轮、第一行星架、多个空心太阳轮行星轮轴、多个空心太阳轮行星轮、多个滚针轴承和多个支撑轴承。该差速器在减小空间体积的同时，两输入轴转动互不干涉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种差速器，具体涉及一种用于机电伺服系统的双输入行星轮系差速器。
技术介绍
现有技术中的行星轮系差速器主要是行星轮共轴的WGW型差速器，行星轮共轴的WGW型差速器由于行星轮轴共轴，行星轮轴会承受较大的剪切力，受力差，由运动学分析可知，只允许两个太阳轮大小不等，这时WGW型差速器机构一路减速比为正、另一路减速比为负，且减速比为小数，这不利于机电伺服系统优化减速比，因此不适用于机电伺服系统。车用直齿圆柱行星轮差速器(属于WWW型差速器)(1)应用于汽车，行星架既是输入轴，也是壳体，因此壳体是旋转的，而机电伺服系统中减速器壳体不能旋转，因此不能应用于机电伺服系统；(2)行星轮轴两侧没有轴向定位，而机电伺服系统会有轴向力，需要轴向定位，因此不能应用于机电伺服系统；(3)其中，行星轮与行星轴一体设计，支持方式是两侧光轴与行星架上的铜套直接配合，没有经过滚针轴承，摩擦严重，效率损大；(4)应用于汽车上，输入输出轴的方向成T字形布局，行星架输入，两太阳轮输出，会使得机电作动器占据空间大，航天机电伺服系统考虑到体积和外形要求，大多采用输入输出平行布置的方式；(5)车载差速器对运动的精度要求不高，对回差的要求不是很高，可以经常维修，而余度机电伺服系统中的差速器运动精度要求高，回差要求小，一旦使用不能经常拆卸维修。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种双输入行星轮系差速器，该差速器在减小空间体积的同时，两输入轴转动互不干涉。实现本专利技术目的的技术方案：一种双输入行星轮系差速器，该差速器包括壳体，以及位于壳体内的实心太阳轮、空心太阳轮、第一输入轴、第一外齿轮、第二行星架、多个实心太阳轮行星轮轴、多个实心太阳轮行星轮、第二输入轴、第二外齿轮、第一行星架、多个空心太阳轮行星轮轴、多个空心太阳轮行星轮、多个滚针轴承和多个支撑轴承；实心太阳轮中部外套有空心太阳轮、且两者之间设有滚针轴承，实心太阳轮的一端外套有与其齿轮啮合、且沿其周向均匀布置的多个实心太阳轮行星轮，实心太阳轮的该端端部插在第二行星架内、且两者之间设有支撑轴承，第二行星架通过支撑轴承安装在壳体内；多个实心太阳轮行星轮各自套装在一个实心太阳轮行星轮轴的外部，中间通过滚针轴承支撑，且每个实心太阳轮行星轮轴的一端均固定装在第二行星架内；实心太阳轮的另一端外套有与其固定连接的第一外齿轮，第一外齿轮外套有与其齿轮啮合的第一输入轴；空心太阳轮的一端端部套有其齿轮啮合、且沿其周向均匀布置的多个空心太阳轮行星轮，空心太阳轮邻近空心太阳轮行星轮处的外部套有第一行星架，且空心太阳轮与第一行星架之间设有支撑轴承；多个空心太阳轮行星轮各自套装在一个空心太阳轮行星轮轴的外部，中间通过滚针轴承支撑，且每个空心太阳轮行星轮轴的一端均固定装在第一行星架内；空心太阳轮的另一端外套有与连接的第二外齿轮，第二外齿轮外套有与其齿轮啮合的第二输入轴；每个空心太阳轮行星轮轴另一端均固定装在第二行星架内，每个实心太阳轮行星轮轴的另一端均固定装在第一行星架内，且空心太阳轮行星轮轴与实心太阳轮行星轮轴方向相反；多个空心太阳轮行星轮和多个实心太阳轮行星轮间隔布置，且相邻两个空心太阳轮行星轮、实心太阳轮行星轮之间相互啮合；实心太阳轮、 空心太阳轮、第一输入轴、第二输入轴、第二外齿轮均通过支撑轴承安装在壳体内。所述的多个实心太阳轮行星轮包括第一实心太阳轮行星轮、第二实心太阳轮行星轮、第三实心太阳轮行星轮，多个空心太阳轮行星轮包括第一空心太阳轮行星轮、第二空心太阳轮行星轮、第三空心太阳轮行星轮，第一实心太阳轮行星轮与第一空心太阳轮行星轮之间啮合，第二实心太阳轮行星轮与第二空心太阳轮行星轮之间啮合，第三实心太阳轮行星轮第三空心太阳轮行星轮之间啮合。所述的每个实心太阳轮行星轮轴、空心太阳轮行星轮轴的两端均与第一行星架、第二行星架之间通过过盈配合和锁紧螺母锁紧。所述的第一外齿轮与实心太阳轮之间通过定位销固定连接。所述的第二外齿轮与空心太阳轮之间通过花键连接。所述的实心太阳轮外部套有档圈和第二轴套，档圈和第二轴套位于空心太阳轮与第一外齿轮之间。所述的实心太阳轮外部套有轴用弹性档圈，轴用弹性档圈位于第一外齿轮的左侧。所述的空心太阳轮外部套有第一轴套，第一轴套位于用于支撑空心太阳轮和壳体之间的支撑轴承与第二外齿轮之间，用于第二外齿轮的轴向定位，防止第二外齿轮沿着花键的左右攒动。所述的第二行星架的输出端内开有用于安装滚珠丝杠作动缸的输入轴的输出孔和键槽。所述的壳体由多段壳体通过螺钉固定连接组成，所述的多个空心太阳轮行星轮和多个实心太阳轮行星轮两侧均设有耐磨垫片。本专利技术的有益技术效果：(1)本专利技术的两路输入结构对称，两路输入转动惯量相同，使得两路的动态特性相同；(2)实现差速运转、速度综合，没有力矩纷争：本专利技术的差速器的自由度为2，可以实现两个输入在任何转速情况下的速度综合或差速运转；不论在单路还是双路稳态工作模式下，传递力矩不变，没有双路之间的力矩纷争；(3)实现功率分流，减小体积：输入转矩值由多个行星轮均分，比同尺寸的定轴轮系体积更小，在同样体积下，能实现大传动比；(4)双余度可靠性高：双输入可以由两个电机带动，同时在每个电机和差速器单个输入轴之间安装一个制动器，当一路失效时迅速制动，另一路还能继续工作。(5)双路工作时可提高机电伺服系统的带宽：带宽要求可以转化为角加速度要求，在加速情况下，双路工作比单路工作角加速度降低一半，而转动惯量不变，因此惯性力矩比单路工作时降低一半，这样，双路时允许的角加速度可以比单路时大，因此带宽高。(6)空心轴套在实心轴外面，实现两输入在同侧布置，空心轴的支撑和轴向定位是一个创新点。空心轴和实心轴中间通过滚针轴承支撑，空心轴的轴向定位通过轴肩、轴套、轴承、齿轮和轴用弹性档圈实现，这样能够实现双输入在同侧布置，这种布局方式适合于机电伺服作动系统。(7)而且行星架只是作为输出，并不作为整个差速器的壳体，这样壳体不会随着行星架转动，而是静止不动，这样才能适合于机电伺服作动系统；(8)设计不动的壳体；壳体分为多个部分组成，易于加工，易于支撑不同部分的轴承，而且易于安装；(9)还有行星轮和行星轮轴分体设计，中间通过滚针轴承支撑，使得效率损失减少。(10)余度机电伺服系统使用中，会存在沿着齿轮轴向的加速度，因此，行星轮轴需要在行星架外侧增加螺母，实现轴向定位和承载。(11)两路输入轴和行星架的支撑轴承互为支撑，彼此协调一致，实现了两个输入轴与行星架的共同支撑，减少了体积。(12)采用变位方法实现渐开线直齿轮的配齿，在不根切的前提下，实现太阳轮与行星轮之间、行星轮与行星轮之间的啮合，实现行星轮小于太阳轮，有利于减少转动惯量，并使得回差可控。附图说明图1为本专利技术所提供的一种双输入行星轮系差速器的剖视示意图；图2为图1中行星轮啮合位置局部放大示意图；图3为图1的B-B向剖视图；图4为图1的C-C向剖视图；图5为图3的D-D视图。图中：1.实心太阳轮，2.空心太阳轮，3.第一行星架，4.第一输入轴左侧支撑轴承，5.实心太阳轮行星轮轴，6.第二输入轴右侧支撑轴承，7.第一滚针轴承，8.第二滚针轴承，9.第一外齿轮，10.定位销，11.第一实心太阳轮行星轮，12.第二实心太阳轮行星轮，13.第三实心太阳轮行星本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双输入行星轮系差速器，其特征在于：该差速器包括壳体，以及位于壳体内的实心太阳轮(1)、空心太阳轮(2)、第一输入轴(16)、第一外齿轮(9)、第二行星架(30)、多个实心太阳轮行星轮轴(5)、多个实心太阳轮行星轮、第二输入轴(17)、第二外齿轮(15)、第一行星架(3)、多个空心太阳轮行星轮轴(45)、多个空心太阳轮行星轮、多个滚针轴承和多个支撑轴承；实心太阳轮(1)中部外套有空心太阳轮(2)、且两者之间设有滚针轴承，实心太阳轮(1)的一端外套有与其齿轮啮合、且沿其周向均匀布置的多个实心太阳轮行星轮，实心太阳轮(1)的该端端部插在第二行星架(30)内、且两者之间设有支撑轴承，第二行星架(30)通过支撑轴承安装在壳体内；多个实心太阳轮行星轮各自套装在一个实心太阳轮行星轮轴(5)的外部，且每个实心太阳轮行星轮轴(5)的一端均固定装在第二行星架(30)内；实心太阳轮(1)的另一端外套有与其固定连接的第一外齿轮(9)，第一外齿轮(9)外套有与其齿轮啮合的第一输入轴(16)；空心太阳轮(2)的一端端部套有其齿轮啮合、且沿其周向均匀布置的多个空心太阳轮行星轮，空心太阳轮(2)邻近空心太阳轮行星轮处的外部套有第一行星架(3)，且空心太阳轮(2)与第一行星架(3)之间设有支撑轴承；多个空心太阳轮行星轮各自套装在一个空心太阳轮行星轮轴(45)的外部，且每个空心太阳轮行星轮轴(45)的一端均固定装在第一行星架(3)内；空心太阳轮(2)的另一端外套有与连接的第二外齿轮(15)，第二外齿轮(15)外套有与其齿轮啮合的第二输入轴(17)；每个空心太阳轮行星轮轴(45)另一端均固定装在第二行星架(30)内，每个实心太阳轮行星轮轴(5)的另一端均固定装在第一行星架(3)内；多个空心太阳轮行星轮和多个实心太阳轮行星轮间隔布置，且相邻两个空心太阳轮行星轮、实心太阳轮行星轮之间相互啮合；实心太阳轮(1)、空心太阳轮(2)、第一输入轴(16)、第二输入轴(17)、第二外齿轮(15)均通过支撑轴承安装在壳体内。...

【技术特征摘要】
1.一种双输入行星轮系差速器，其特征在于：该差速器包括壳体，以及位于壳体内的实心太阳轮(1)、空心太阳轮(2)、第一输入轴(16)、第一外齿轮(9)、第二行星架(30)、多个实心太阳轮行星轮轴(5)、多个实心太阳轮行星轮、第二输入轴(17)、第二外齿轮(15)、第一行星架(3)、多个空心太阳轮行星轮轴(45)、多个空心太阳轮行星轮、多个滚针轴承和多个支撑轴承；实心太阳轮(1)中部外套有空心太阳轮(2)、且两者之间设有滚针轴承，实心太阳轮(1)的一端外套有与其齿轮啮合、且沿其周向均匀布置的多个实心太阳轮行星轮，实心太阳轮(1)的该端端部插在第二行星架(30)内、且两者之间设有支撑轴承，第二行星架(30)通过支撑轴承安装在壳体内；多个实心太阳轮行星轮各自套装在一个实心太阳轮行星轮轴(5)的外部，且每个实心太阳轮行星轮轴(5)的一端均固定装在第二行星架(30)内；实心太阳轮(1)的另一端外套有与其固定连接的第一外齿轮(9)，第一外齿轮(9)外套有与其齿轮啮合的第一输入轴(16)；空心太阳轮(2)的一端端部套有其齿轮啮合、且沿其周向均匀布置的多个空心太阳轮行星轮，空心太阳轮(2)邻近空心太阳轮行星轮处的外部套有第一行星架(3)，且空心太阳轮(2)与第一行星架(3)之间设有支撑轴承；多个空心太阳轮行星轮各自套装在一个空心太阳轮行星轮轴(45)的外部，且每个空心太阳轮行星轮轴(45)的一端均固定装在第一行星架(3)内；空心太阳轮(2)的另一端外套有与连接的第二外齿轮(15)，第二外齿轮(15)外套有与其齿轮啮合的第二输入轴(17)；每个空心太阳轮行星轮轴(45)另一端均固定装在第二行星架(30)内，每个实心太阳轮行星轮轴(5)的另一端均固定装在第一行星架(3)内；多个空心太阳轮行星轮和多个实心太阳轮行星轮间隔布置，且相邻两个空心太阳轮行星轮、实心太阳轮行星轮之间相互啮合；实心太阳轮(1)、空心太阳轮(2)、第一输入轴(16)、第二输入轴(17)、
\t第二外齿轮(15)均通过支撑轴承安装在壳体内。2.根据权利要求1所述的一种双输入行星轮系差速器，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄玉平，徐强，王水铭，赵国平，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11