一种高精度行星少齿差双差速减速机构制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高精度行星少齿差双差速减速机构，属于传动机械技术领域。减速机构包括两端开口的筒状的机体、以及分别遮闭机体两个开口的前盖和端盖，机体内设有三个行星轮、一个太阳轮、一个外套内齿圈、三片内齿板、一根输出齿轮轴、一根输入轴、三根偏心轴和一个行星架，内齿板的中心位置具有一多齿内齿圈，输出齿轮轴上具有与多齿内齿圈配合形成少齿差传动副的少齿外齿圈；偏心轴上键连接有两个偏心套，偏心套外圆上套装一安装在安装孔内的轴承，使偏心轴呈一曲柄结构；偏心套位于行星架内，行星架与偏心轴之间通过轴承连接，行星轴上的两个偏心套的相位角相差为180°。本实用新型专利技术具有精度高、速比大、传动平稳、运行可靠等优点。

A high precision planetary double differential speed reduction mechanism with few teeth difference

【技术实现步骤摘要】
一种高精度行星少齿差双差速减速机构
本技术属于传动机械
，涉及一种高精度行星少齿差双差速减速机构。
技术介绍
减速机构应用广泛，通常与各类电机配套，作为各种设备中电机与执行机构之间的传动机构，起着降低转速，增大扭矩，传递功率的作用。精密减速机主要用于机器人、机械手、数控机床、自动化生产线、科学仪器、医疗器械化工、军工、航天航空、智能移动设备、物流、机械停车、起重、冶金、包装、塑料机械等行业装备的驱动机构。也可以作为各类减速器的前端减速装置。精密减速器是指能够实现精确传动的减速机构，与普通减速器相比，除了满足传动的各个基本性能外，其关键指标是齿轮传动背隙，其主要指标涉及传动效率、噪声和振动等。在许多应用领域，还涉及到减速机的传动速比范围、输入转速范围、功率密度、过载能力等指标。另外，工作可靠性、使用寿命、安装维护保养便易程度、环境适应性等也是评价精密减速机性能的重要依据。国内外现有精密减速器主要是高精度的行星减速器、圆柱齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器、少齿差类减速器等。行星减速器的特点是运行平稳，噪声小，效率高，可靠性强，单级速比一般在12以内，可通过多级叠加实现大速比传动。缺点是设计制作要求高，配齿繁琐，速比匹配较困难，装配和维修难度大。目前，在机器人、机械臂、自动化生产线等领域，中小功率精密行星减速器的应用比重较大。圆柱齿轮减速器的优点是设计简单，速比匹配容易，是应用最广泛的减速器类型。缺点单级传动速比小，体积大，功率密度低，整机性能受制作条件影响较大。蜗轮蜗杆减速器的有点是单级传动比较大，传动精确，在一定条件下具有自锁性能。缺点是效率低，磨损大。少齿差类减速器的传动比特大，同时进入啮合区齿数较多，过载能力大。如果采取了功率分流和相位平衡布置，齿轮啮合背隙可相互抵消，可实现高精度传动，可靠性强，结构简单，制作容易，体积小，功率密度高，在低速重载工况尤其适用。缺点是存在死点冲击，对曲柄上轴承、偏心套的要求高。近年来随着对少齿差类减速机构研发的不断深入，在中小功率高精度传动领域的应用不断增大。宗上所述，目前的精密减速机，还存在着各方面的缺陷，本人曾在2008年申请了专利号为CN20081177029Y的中国专利(申请一)，其名称为：恒星少齿差减速器，包括恒星齿轮族输入级、少齿差内啮合齿轮副构成的输出级、机座、前端盖、后端盖、轴承盖，恒星齿轮族输入级包括1个太阳轮——圆柱齿轮和3套恒星曲柄机构以星形组合布置构成，所述的少齿差内啮合齿轮副构成的输出级包括输出轴、输出外齿轮、分别由3组，每组各3个呈正三角形布置的偏心轴共同驱动作平面运动的3片内齿轮板，输出外齿轮与内齿轮板中心的内齿轮构成少齿差内啮合齿轮副。并于2014年申请了专利号为CN201410187365.X的中国专利(申请二)，名称为：立体车库升降机构用减速电机，申请二为对申请一的进一步升级，并将其应用于立体车库升降电机。上述申请一和申请二均已经成为成熟产品，主要应用在机械停车、起重机、水工机械、冶金、矿山、木工、建材等装备行业，发挥了其速比大、体积小、过载能力强、适合于低速重载工况、性价比高的优势。然而，随着供应商的精度要求越来越高，应用范围越来越广泛，其任然存在如下缺陷：但在精密传动领域，尤其是中小功率精密传动领域，其性能仍然存在缺陷：精密减速器领域本没有这种减速器，应用最多的是精密行星减速器，要与它比性能，才能进入这个市场。申请一和申请二的出发点是突出大速比、自锁安全性，小体积、适合低速重载工况等优点，主要用途是与特种设备如机械停车和起重机配套的，并不是作为精密减速器而设计。本方案主要是突出高精度、高可靠性，运行平稳、噪声振动小、体积小，重量轻，性价比高的优点，从而适合于替代目前的精密减速器，从原理和结构上固然是继承和借鉴了申请一和申请二，因此要和现在市场上的精密减速器相比。总之，本方案的目的就是用行星少齿差减速器的结构和原理，达到比精密行星减速器好的效果，使产品进入目前精密减速器的应用领域。本方案高精度高精度的特性主要来自平面少齿差级，由于多块内齿板之间相位平衡，使进入啮合区和退出啮合区的每一齿，都有与之对应的齿，形成背隙对冲抵消，消除了回程间隙。本方案高可靠性的特性主要来自于在传动链的各环节都进行了功率分流，例如行星轮、偏心轴、内齿板等主要受力构件都是3个而不是单个，因此构件传递功率承载冗余度大，安全系数大。另一原因是少齿差级多齿啮合，减轻了齿轮受力。本专利的运行平稳性、噪声小的特性主要来自于1、啮合角大，多齿啮合，减小了齿轮啮合冲击。2、多相位平衡布置使死点振动抵消3、第一组差动使内齿板的平动振动因存在反向差动而抵消。4、内齿板与输出齿轮啮合副齿形为双摆线，内外齿形成共轭面接触啮合。本专利结构精巧，体积小，重量轻，性价比高的优势，主要来自于将行星传动和少齿差传动无缝融合，其重点还在少齿差级。行星输入级的主要作用，一是降低输入速度，使少齿差级能平稳运行；二是进行功率和运动分流；三是形成偏心轴的自转和行星架的公转，形成第一级差动，这是很重要的专利点，单独的行星传动或少齿差传动时不可能的，只有将两者对接才能形成。少齿差级传递速比特大，一级少齿差传动就可实现目前多级行星减速器的速比效果，优势突出。目前精密行星减速器用多级组合来解决大速比问题，因而造成体积大，造价高，累积背隙大的缺点。另外，实施方案中，增加了第二方案，就是不设置内齿圈的，这种方案在软起动性能上有突出优势。一：输入转速太高会导致行星轮传动平稳性急剧变差，且磨损严重，加上其本身相对较小的尺寸，散热和润滑效果变差。润滑不充分，在卧式(输出轴水平)放置时，处于高位的曲柄轴系中轴承得不到充分的润滑，加上机体内空间体积较小，散热效果差，不适合于连续工作制。转动惯量比行星减速器大很多，采用伺服电机时，功率响应相对迟钝，转动惯量是刚体绕轴转动时惯性的量度，由于上述的恒星少齿差减速器中行星轮的驱动完全依赖太阳轮，并没有其他传动部件给予其旋转的扭矩，从而造成转动惯量较大，响应迟钝。输入转速不可过高。对于高速级恒星轴系的设计，在空间尺寸受到限制的条件下，主要是考虑其对分流功率的作用，导致高速级传动比过小，对第二级曲柄轴系的降速效果不大。由于存在曲柄系，所以激励振动振幅峰值比行星减速器高，当输入速度超过1460rpm时，曲柄过死点会有类似发动机的撞击声，虽然平均实测噪声比行星减速器低，但是来自行星轮的噪音和不平稳造成的激励振动振幅峰值较高。速比受限，在相同外廓尺寸下，虽然上述的恒星少齿差减速器能够达到较高的速比，但是，随着应用范围和应用场景的增多，速比任然不尽如人意，限制了其市场份额。使用寿命不是很长，上述的恒星少齿差减速器行星轮磨损严重，使其使用寿命较短，且对行星轮对应的轴承的要求较高。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种高精度行星少齿差双差速减速机构，本技术所要解决的技术问题是如何提高减速运行精度、增大速比的范围和可供选择本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高精度行星少齿差双差速减速机构，其特征在于，减速机构包括两端开口的筒状的机体(1)、以及分别遮闭机体(1)两个开口的前盖(2)和端盖(3)，所述机体(1)内设有三个行星轮(P)、一个太阳轮(S)、一个内齿圈(R)、三片内齿板(I)、一根输出齿轮轴(T)、一根输入轴(Q)、三根偏心轴(E)和一个行星架(C)，三根偏心轴(E)的一端分别固连三个行星轮(P)，所述太阳轮(S)固连输入轴(Q)，各所述行星轮(P)周向均匀分布在太阳轮(S)外侧，且各行星轮(P)同时啮合太阳轮(S)和内齿圈(R)，所述内齿圈(R)与机体(1)固定连接，所述内齿板(I)的中心位置具有一多齿内齿圈(A1)，所述输出齿轮轴(T)上具有与多齿内齿圈(A1)配合形成少齿差传动副的少齿外齿圈(A2)；所述内齿板(I)上还开设有三个周向均匀分布在多齿内齿圈(A1)外侧的安装孔(4)；所述偏心轴(E)上键连接有两个偏心套(5)，所述偏心套(5)外圆上套装一安装在安装孔(4)内的轴承，使偏心轴(E)呈一曲柄结构；所述偏心套(5)位于行星架(C)内，所述行星架(C)与偏心轴(E)之间通过轴承连接，所述偏心轴(E)上的三个偏心套(5)的相位角相差为分别为0°-180°-360°；所述前盖(2)通过轴承与输入轴(Q)相连，所述端盖(3)通过轴承与输出齿轮轴(T)相连，三个行星轮(P)的模数、齿数、几何参数、齿轮旋转相位角完全相同，三个行星轮(P)的轴心线与太阳轮(S)的轴心线互相平行，并以太阳轮(S)的轴心线为中心线呈正三角形布置，三个行星轮(P)都与太阳轮(S)形成定轴外啮合齿轮副，由太阳轮(S)集中驱动，使三个行星轮(P)同步自转，并在内齿圈(R)的作用下公转；三根偏心轴(E)对应位置的偏心套(5)的相位角完全相同，通过偏心套(5)的作用，三个行星轴上的曲柄作完全同步的偏心旋转，共同驱动三片内齿板作平面运动，并随行星架(C)的旋转而形成反向公转。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高精度行星少齿差双差速减速机构，其特征在于，减速机构包括两端开口的筒状的机体(1)、以及分别遮闭机体(1)两个开口的前盖(2)和端盖(3)，所述机体(1)内设有三个行星轮(P)、一个太阳轮(S)、一个内齿圈(R)、三片内齿板(I)、一根输出齿轮轴(T)、一根输入轴(Q)、三根偏心轴(E)和一个行星架(C)，三根偏心轴(E)的一端分别固连三个行星轮(P)，所述太阳轮(S)固连输入轴(Q)，各所述行星轮(P)周向均匀分布在太阳轮(S)外侧，且各行星轮(P)同时啮合太阳轮(S)和内齿圈(R)，所述内齿圈(R)与机体(1)固定连接，所述内齿板(I)的中心位置具有一多齿内齿圈(A1)，所述输出齿轮轴(T)上具有与多齿内齿圈(A1)配合形成少齿差传动副的少齿外齿圈(A2)；所述内齿板(I)上还开设有三个周向均匀分布在多齿内齿圈(A1)外侧的安装孔(4)；所述偏心轴(E)上键连接有两个偏心套(5)，所述偏心套(5)外圆上套装一安装在安装孔(4)内的轴承，使偏心轴(E)呈一曲柄结构；所述偏心套(5)位于行星架(C)内，所述行星架(C)与偏心轴(E)之间通过轴承连接，所述偏心轴(E)上的三个偏心套(5)的相位角相差为分别为0°-180°-360°；所述前盖(2)通过轴承与输入轴(Q)相连，所述端盖(3)通过轴承与输出齿轮轴(T)相连，三个行星轮(P)的模数、齿数、几何参数、齿轮旋转相位角完全相同，三个行星...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻幸福，喻扬，
申请(专利权)人：湖北恒欣传动设备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42