一种具有大口径中空结构的行星齿轮减速器制造技术

本发明专利技术公开了一种具有大口径中空结构的行星齿轮减速器，解决了现有行星齿轮减速器应用于机器人时，无法将机器人的线缆内置的导致设备体积较大，以及现有减速器轴向尺寸较大，刚性较弱的问题。该减速器通过采用端盖对第一级行星齿轮减速机构的行星轮进行轴向定位、当前级行星架对行星轮轴承进行轴向定位、上一级行星架通过下一级太阳轮的第一外齿轴向定位，同时同一级行星轮和行星架直接接触实现相互轴向定位；该减速器通过空心套筒、输入齿轮以及第1级行星齿轮减速机构的太阳轮之间的配合，实现了动力从一侧输入，另一侧输出，且空心套筒的内部空腔、每级太阳轮的中心通孔以及行星架中心设置的通孔依次连通，从而构成用于过线的中空结构。线的中空结构。线的中空结构。

【技术实现步骤摘要】
一种具有大口径中空结构的行星齿轮减速器


[0001]本专利技术涉及一种齿轮传动装置，具体涉及一种具有大口径中空结构的行星齿轮减速器。

技术介绍

[0002]对于近年的工业机械，与工业机械连接的附属设备在增加。据此，需要穿过减速器的线缆根数在增加。因此，设计具有较大中空结构的减速器显得越来越重要。特别是对于机器人来说，实现紧凑化、线缆内置的无示教化的需求变得尤为重要。
[0003]现有机器人减速器通常采用RV减速器结构，RV减速器优点为体积小而减速比大，例如：中国专利，公开号为：CN106641110A公开了一种《工业机器人高刚性中空RV减速器》。RV减速器优点为体积小而减速比大，但相对来说，由于采用摆线齿轮结构，其加工难、成本高、传动效率低、精度保持性差。行星齿轮减速器在成本、效率、精度保持性等方面都优于RV减速器。
[0004]但是目前市场上并未有中空结构的行星齿轮减速器，现有行星齿轮减速器，如CN200710068194.9、CN103322138A等，皆无法满足机器人线缆内置的需求，线缆布置都比较随意，使得整个设备体积较大。
[0005]此外，现有的行星齿轮减速器还存在以下问题：
[0006]1、大量采用卡簧进行轴向定位，既占据了轴向尺寸，又使得行星轴本身跨距加大，刚性变弱，同时由于轴向尺寸较大会导致无法满足一些对使用空间要求比较苛刻的场景。
[0007]2、该行星齿轮减速器的作为输出端的低速级行星架与内齿壳之间采用深沟球轴承，但是由于深沟球轴承主要用于承担径向载荷，对轴向载荷的承载力较弱，降低了减速器的对轴向和弯矩载荷的承载能力。也有些结构中将深沟球轴承替换为双排角接触球轴承，但是采用该轴承会使的整个减速器占用的空间太大，同时也降低了减速器的功率密度。
[0008]3、各级行星齿轮减速机构中行星轮和行星轴之间的行星轮轴承多采用滚针轴承，装配完成后滚针轴承与行星轮内孔、行星轴外圆均为线接触。
[0009]但由于制造误差(滚针、行星轮内孔、行星轴外圆三个零件的圆柱度误差)，实际上会成为接近滚针轴向某一端的点接触，使得滚针所受的径向载荷沿轴向分布不均匀，进而使得滚针沿轴向的摩擦力不均匀，使滚针自身轴线与运动方向不垂直，这种倾斜会增大摩擦阻力，产生拖拉现象，使得滚针快速失效。
[0010]另外，当减速器受载后，作为低速输出端的行星架在抵抗输出转矩的时候，需要承载的扭转载荷，要远大于另一端(输入端)的扭转载荷，从而造成作为低速输出端使用的行星架产生扭转变形，导致行星轴形成弯曲变形，这种变形又进一步破坏了滚针轴承的线接触。
[0011]以上两个因素极大地降低了滚针轴承的传动效率，导致其极易失效，缩短了使用寿命，是减速器内最容易失效损坏的环节。

技术实现思路

[0012]为了解决现有行星齿轮减速器应用于机器人时，无法将机器人的线缆内置的导致设备体积较大，以及现有行星齿轮减速器轴向尺寸较大，导致行星轴跨距加大，刚性变弱的问题、以及输出端的行星架与内齿壳之间采用深沟球轴承或双排角接触球轴承存在的问题，本专利技术提供了一种具有大口径中空结构的行星齿轮减速器。
[0013]本专利技术的具体技术方案是：
[0014]一种具有大口径中空结构的行星齿轮减速器，包括内齿壳以及沿内齿壳轴向依次设置的N级行星齿轮减速机构；N≥2；每级行星齿轮减速机构均包括太阳轮、行星轮、行星架以及行星轴；
[0015]其改进之处是：
[0016]第1级行星齿轮减速机构中，太阳轮外表面一部分设置有与当前级行星轮啮合的外齿，另一部分的外部与空心套筒的前端同轴固定；
[0017]空心套筒的后端外部同轴固连有输入齿轮；
[0018]空心套筒前端外部通过大轴承支撑安装有端盖，端盖的前端面与第1级行星齿轮减速机构的行星轮后端面接触，用于实现第1级行星齿轮减速机构中行星轮的轴向定位；
[0019]第2至N级行星齿轮减速机构中，太阳轮上均设置有第一外齿和第二外齿，且第一外齿的齿高大于第二外齿的齿高；所述第一外齿与当前级的行星轮啮合，第二外齿与上一级的行星架形成键连接；上一级行星架的端面与当前级太阳轮上的第一外齿端面接触，并同时与当前级行星轮端面形成微间隙；
[0020]每级行星齿轮减速机构的行星轴与行星架上的行星轴安装孔为过盈配合，第N级行星齿轮减速机构的行星轮和行星架相互接触实现第N级行星齿轮减速机构中行星轮的轴向定位；
[0021]第N级行星齿轮减速机构的行星架与所述内齿壳之间通过至少一列接触式滚珠轴承结构实现转动连接，同时该接触式滚珠轴承结构实现第N级行星齿轮减速机构中行星架的轴向定位；
[0022]接触式滚珠轴承结构包括在第N级行星齿轮减速机构的行星架的外表面沿轴向方向设置的M条第一内圈外滚道，内齿壳的内壁上沿轴向方向设置有与M条第一内圈外滚道一一对应的M条第一外圈内滚道；M≥1；
[0023]M条第一内圈外滚道和M条第一外圈内滚道之间构成M条钢珠安装滚道；每条钢珠安装滚道内沿圆周方向均设置有多个第一钢珠；
[0024]第N级行星齿轮减速机构的行星架中心设置通孔，每级太阳轮均具有直径相同的中心通孔，且空心套筒的内部空腔、每级太阳轮的中心通孔以及行星架中心设置的通孔依次连通，从而构成用于过线的中空结构。
[0025]进一步地，上述第N级行星齿轮减速机构的行星架上设置有至少一个轴向孔，轴向孔与第一内圈外滚道位置对应处均设置有M个滚珠装填孔，各滚珠装填孔内设置有防止滚珠脱出的防脱出结构。
[0026]进一步地，上述第N级行星齿轮减速机构的行星架上还设置有限位孔，限位孔与滚珠装填孔连通；所述限位孔内设置有防止防脱出结构移动的限位装置。
[0027]进一步地，上述限位孔是平行于轴向孔的螺孔，限位装置是支紧螺丝。
[0028]进一步地，上述M为1时：钢珠安装滚道包含四段异心的圆弧，每段占截面周长的1/4，且第一钢珠与钢珠安装滚道的四段圆弧均为点接触。
[0029]进一步地，上述M为2时，
[0030]第一条钢珠安装滚道包含四段异心的圆弧，每段占截面周长的1/4；
[0031]第二条钢珠安装滚道包含四段异心的圆弧，每段占截面周长的1/4；
[0032]第一条钢珠安装滚道的圆弧和第二条钢珠安装滚道的圆弧相同，且第二钢珠与第一条钢珠安装滚道的四段圆弧，以及第二钢珠与第二条钢珠安装滚道的四段圆弧均为点接触。
[0033]进一步地，上述M为2时，
[0034]第一条钢珠安装滚道包含二段异心的圆弧，每段占截面周长的1/2；
[0035]第二条钢珠安装滚道包含二段异心的圆弧，每段占截面周长的1/2；
[0036]第一条钢珠安装滚道的圆弧和第二条钢珠安装滚道的圆弧镜像设置。
[0037]进一步地，上述M为3时，
[0038]第一条钢珠安装滚道包含两段异心的圆弧，每段占截面周长的1/2；
[0039]第二条钢珠安装滚道包含四段异心的圆弧，每本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有大口径中空结构的行星齿轮减速器，包括内齿壳以及沿内齿壳轴向依次设置的N级行星齿轮减速机构；N≥2；每级行星齿轮减速机构均包括太阳轮、行星轮、行星架以及行星轴；其特征在于：第1级行星齿轮减速机构中，太阳轮外表面一部分设置有与当前级行星轮啮合的外齿，另一部分的外部与空心套筒的前端同轴固定；空心套筒的后端外部同轴固连有输入齿轮；空心套筒前端外部通过大轴承支撑安装有端盖，端盖的前端面与第1级行星齿轮减速机构的行星轮后端面接触，用于实现第1级行星齿轮减速机构中行星轮的轴向定位；第2至N级行星齿轮减速机构中，太阳轮上均设置有第一外齿和第二外齿，且第一外齿的齿高大于第二外齿的齿高；所述第一外齿与当前级的行星轮啮合，第二外齿与上一级的行星架形成键连接；上一级行星架的端面与当前级太阳轮上的第一外齿端面接触，并同时与当前级行星轮端面形成微间隙；每级行星齿轮减速机构的行星轴与行星架上的行星轴安装孔为过盈配合，第N级行星齿轮减速机构的行星轮和行星架相互接触实现第N级行星齿轮减速机构中行星轮的轴向定位；第N级行星齿轮减速机构的行星架与所述内齿壳之间通过至少一列接触式滚珠轴承结构实现转动连接，同时该接触式滚珠轴承结构实现第N级行星齿轮减速机构中行星架的轴向定位；接触式滚珠轴承结构包括在第N级行星齿轮减速机构的行星架的外表面沿轴向方向设置的M条第一内圈外滚道，内齿壳的内壁上沿轴向方向设置有与M条第一内圈外滚道一一对应的M条第一外圈内滚道；M≥1；M条第一内圈外滚道和M条第一外圈内滚道之间构成M条钢珠安装滚道；每条钢珠安装滚道内沿圆周方向均设置有多个第一钢珠；第N级行星齿轮减速机构的行星架中心设置通孔，每级太阳轮均具有直径相同的中心通孔，且空心套筒的内部空腔、每级太阳轮的中心通孔以及行星架中心设置的通孔依次连通，从而构成用于过线的中空结构。2.根据权利要求1所述的具有大口径中空结构的行星齿轮减速器，其特征在于：第N级行星齿轮减速机构的行星架上设置有至少一个轴向孔，轴向孔与第一内圈外滚道位置对应处均设置有M个滚珠装填孔，各滚珠装填孔内设置有防止滚珠脱出的防脱出结构。3.根据权利要求2所述的具有大口径中空结构的行星齿轮减速器，其特征在于：第N级行星齿轮减速机构的行星架上还设置有限位孔，限位孔与滚珠装填孔连通；所述限位孔内设置有防止防脱出结构移动的限位装置。4.根据权利要求3所述的具有大口径中空结构的行星齿轮减速器，其特征在于：所述限位孔是平行于轴向孔的螺孔，限位装置是支紧螺丝。5.根据权利要求1
‑
4任一权利要求所述的具有大口径中空结构的行星...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊岭，
申请(专利权)人：六环传动西安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：