一種背隙可調行星齒輪減速器的製作方法

2023-10-05 22:28:59 1

專利名稱：一種背隙可調行星齒輪減速器的製作方法
技術領域：
本發明涉及機械傳動中的行星齒輪傳動，特別是背隙可調行星齒輪減速器。
背景技術：
行星齒輪傳動裝置中，通常採用數個行星輪同時傳遞載荷、使功率分流併合理地採用了內嚙合，因而具有一系列的優點如結構緊湊、體積小、重量輕、傳動比範圍大，傳動效率高、運轉平穩、噪音小、可進行運動的合成與分解等等，因而廣泛應用於多種機械上，作為減速、增速和變速傳動裝置。有一類行星傳動，要求行星傳動的輸出轉軸有逆時針和順時針兩種工作狀態，同時要求兩種工作狀態轉換的角度回差非常小，又稱小背隙、零背隙傳動。背隙定義為將輸入端固定，輸出端順時針和逆時針方向旋轉，使輸出端產生額定扭矩士2%扭矩時，減速機輸出端有一個微小的角位移，此角位移就是回程間隙.單位是"分"，就是一度的六十分之一。如伺服電機、步進電機用減速器，主要應用於CNC數控工具機，制袋機械，塑料機械，印刷機械等。一般漸開線行星傳動減速器每一級減速的背隙不作要求，如果有背隙要求而且不小於0.5°，則不做任何處理，僅僅是減小齒輪嚙合側隙並驗證其嚙合側隙即可；但如果是高精度要求的很小背隙的減速器(如10'或者是5')，則齒輪的加工精度和行星輪架的加工精度必須很高，否則無法保證在極小嚙合間隙下的裝配和運轉的良好性。其存在的不足之處是1、高精度齒輪的磨齒加工，高精度行星輪架的加工中心加工，加工周期時間長，成本大幅上升。2、齒輪磨損造成的嚙合側隙和行星輪與銷軸配合間隙的加大，根本無法解決背隙變大的問題，只有報廢。

發明內容
本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種背隙可調行星齒輪減速器，通過採用兩組行星輪組和行星輪架組件，同時消除順時針和逆時針方向的齒側間隙、 軸與行星輪內孔的間隙，再通過差齒調整獲得減速器所要求的背隙。本發明解決技術問題所採用的技術方案是本發明背隙可調行星齒輪減速器，所述減速器中的內齒圈為固定不旋轉，行星輪齒分別與太陽輪的外齒和內齒圈的內齒相嚙合，其結構特點是在一個傳動級內分別設置有第一行星輪組和第二行星輪組，在第一行星輪架組件與下鎖塊的接觸面和第二行星輪架組件與上鎖塊的接觸面上分別設有相互咬合的端面齒，所述下鎖塊與上鎖塊由鎖塊銷釘鎖定；向心球軸承裝在軸承座孔內，用孔用彈性擋圈限定向心球軸承軸向位移；螺釘將軸承座緊固在所述內齒圈的內孔輸出端；軸用彈性擋圈限定向心球軸承在第一行星輪架組件軸向上的位置；鎖緊螺釘將第二行星輪架組件、下鎖塊、上鎖塊與所述第一行星輪架組件緊固在一起。
本發明背隙可調行星齒輪減速器的結構特點也在於在所述接觸面有相互咬合的端面齒的第一行星輪架組件和下鎖塊上設置的端面齒齒數均為N ；在所述接觸面有相互咬合的端面齒的第二行星輪架組件和上鎖塊上設置的端面齒齒數均為N+1。所述減速器為二級減速或多級減速。與已有技術相比，本發明的有益效果體現在1、本發明減速器可以使用常規精度等級(7級)的齒輪組裝整機；這是因為每一級有兩組齒輪，裝配時通過調整兩組齒輪組，保證一組齒輪組在順勢針方向消除嚙合側隙，另一組齒輪組在逆時針方向消除嚙合側隙，這樣安裝後的齒輪消除掉了全部的嚙合側隙，即背隙為「0」 ；齒輪的嚙合側隙為「0」的減速器是不能運轉的，再通過差齒調整獲得所需要的背隙。2、本發明減速器在齒輪因磨損造成的嚙合間隙加大而產生背隙的增加時，可以通過差齒調整嚙合側隙，重新得到很小的背隙，即可以恢復甚至於提高背隙精度。


圖1為本發明結構剖視總圖；圖2為本發明逆時針方向消除間隙示意圖；圖3為本發明順時針方向消除間隙示意圖；圖4為本發明中第二行星輪架組件左視圖；圖5為本發明中第二行星輪架組件主視圖；圖6為本發明中第二行星輪架組件俯視圖；圖7為本發明中第一行星輪架組件主視圖；圖8為本發明中第二行星輪架組件右視圖；圖9為本發明中上鎖塊、下鎖塊及鎖塊銷釘組件主視圖；圖10為本發明中上鎖塊、下鎖塊及鎖塊銷釘組件右視圖；圖11為本發明中上鎖塊、下鎖塊及鎖塊銷釘組件左視圖。圖12為本發明二級減速背隙可調行星齒輪減速器示意圖。圖中標號1下鎖塊；2鎖塊銷釘；3上鎖塊；4第二行星輪組；5太陽輪；6內齒圈； 7第一行星輪組；8第二行星輪架組件；9鎖緊螺釘；10第一行星輪架組件；11向心球軸承； 12孔用彈性擋圈；13螺釘；14軸承座；15軸用彈性擋圈。
具體實施例方式參見圖1，本實施例是一種太陽光自動跟蹤裝置用減速器。具體實施中，本實施例中背隙可調行星齒輪減速器，內齒圈6固定不旋轉，行星輪齒分別與太陽輪5的外齒和內齒圈6的內齒相嚙合，在一個傳動級內設有兩組行星輪組，即第一行星輪組7和第二行星輪組4，在第一行星輪架組件10與下鎖塊1的接觸面和第二行星輪架組件8與上鎖塊3的接觸面上分別設有相互咬合的端面齒，下鎖塊1與上鎖塊3由鎖塊銷釘2鎖定；向心球軸承11裝在軸承座14孔內，用孔用彈性擋圈12限定軸向位移；螺釘13將軸承座14緊固在內齒圈6內孔輸出端；軸用彈性擋圈15限定向心球軸承11在第一行星輪架組件10軸向上的位置；鎖緊螺釘9將第二行星輪架組件8、下鎖塊1、上鎖塊3 與第一行星輪架組件10緊固在一起。本實施例中背隙可調行星齒輪減速器，在第一行星輪架組件10與下鎖塊1接觸面有相互咬合的端面齒，齒數相同設為N，取N = 80 ；則第二行星輪架組件8與上鎖塊3接觸面有相互咬合的端面齒，齒數相同為N+l，80+l = 81 ；各零件的設計參數如下第一行星輪組7和第二行星輪組4各由三隻齒輪組成；齒輪的參數相同，均為模數m = 0.9 ；齒數 ζ = 15 ；壓力角 a = 25° ；變位係數χ = 0. 3106 ；公法線長w3 = 7 (-0. 04/-0. 08)；太陽輪5齒輪參數模數m = 0.9 ；齒數 ζ = 8 ；壓力角 a = 25° ；變位係數χ = 0. 3 ；公法線長w2 = 4. 27 (_0· 04/-0. 08)；內齒圈6 ( —只)齒輪參數模數m = 0.9 ；齒數 ζ = 40 ；壓力角 a = 25° ；變位係數χ = -0. 0934 ；公法線長w6 = 15 (0. 09/0. 04)；行星輪內孔和銷軸之間的間隙為0. 04mm (單邊)；中心距 10. 85mm ；背隙由兩部分組成第一部分齒輪之間的嚙合側隙，太陽輪和行星輪之間的嚙合側隙以及行星輪和內齒圈之間的側隙，經過實際計算，這兩部分側隙造成背隙為0. 5385° ；第二部分行星輪內孔和銷軸間隙造成的背隙經過計算為180° *0· 04*2/(10. 85* π )= 0.2112*2 = 0.4224° ；總計背隙=0.4224°+0.5385° =0.9610° ；本實施例背隙調整是這樣完成的動力從太陽輪5輸入太陽輪5和內齒圈6同時與第一行星輪組7相嚙合，且消除掉順時針方向的齒側間隙所產生的背隙0.41925° ；同時消除掉軸與行星輪內孔的間隙所產生的背隙0.2112°，如圖3所示。動力從太陽輪5輸入太陽輪5和內齒圈6同時與第二行星輪組4相嚙合，且消除掉逆時針方向的齒側間隙所產生的背隙0.41925° ；同時消除掉軸與行星輪內孔的間隙所產生的背隙0.2112°，如圖2所示。保持間隙消除狀態下將下鎖塊1和上鎖塊3用三隻鎖塊銷釘2銷死，如圖9、圖10 和圖11所示。在第一行星輪架組件10與下鎖塊1接觸面有相互咬合的端面齒，如圖7和圖8所示，圖7中的」A」基準面齒數為N = 80，圖9中的「C」基準面的齒數為N = 80 ；而第二行星輪架組件8與上鎖塊3接觸面同樣有相互咬合的端面齒，如圖4、圖5和圖6所示，圖4中的 「B」基準面端面齒齒數為N+1 = 81，圖9中的「D」基準面的端面齒齒數為N+1 = 81 ；即二者齒數相差一齒。因為第一行星輪架組件10與下鎖塊1相咬合的齒數相等為80，第二行星輪架組件8與上鎖塊3相咬合的齒數為81，那麼當第二行星輪架組件8在順時針轉過一個端面齒距，相對於上下鎖塊組合件，即下鎖塊1、鎖塊銷釘2和上鎖塊3的轉角為360° /81 ； 當第一行星輪架組件10同樣也在順時針轉過一個端面齒距，其相對上下鎖塊組合件，即下鎖塊1、鎖塊銷釘2和上鎖塊3的轉角為360° /80 ；二者在順時針方向的轉角之差為 360° /(81*80)；這個角度就是微調機構的最小調整單元360° /(80*81) = 0. 0555556°消除所有順時針和逆時針方向間隙後，在第一行星輪架組件10和第二行星輪架組件8的外圓做好標記；將各零件安裝進內齒圈6內，將第一行星輪架組件10相對於上鎖塊3與下鎖塊1組合件順時針方向調整一個端面齒距；同時將第二行星輪架組件8相對於上鎖塊3與下鎖塊1組合件同樣順時針方向調整一個端面齒距，這樣，第一行星輪架組件10 和第二行星輪架組件8相對於沒有調整一個端面齒距之前二者具有一定的相對轉角。此時，第一行星輪組7和第二行星輪組4可以在內齒圈6內運轉自如而又保證有最小的背隙約3. 33'，也可以同時調整兩個端面齒，那麼背隙將變成2*3. 33' =6.66'；最後鎖死鎖緊螺釘9。當出現齒輪的齒厚磨損以及行星輪與銷軸配合磨損而造成背隙變大不能滿足使用要求的時候，可以將鎖緊螺釘9鬆開，將第一行星輪架組件10和第二行星輪架組件8再同旋向調整一定的相對轉角消除一定量背隙，使其在適合的背隙下運轉，延長減速器的使用壽命和提高減速器的工作質量。圖12所示為二級減速背隙可調行星齒輪減速器示意圖；相同原理也可以設計成多級減速減速器。
權利要求
1.一種背隙可調行星齒輪減速器，所述減速器中的內齒圈(6)為固定不旋轉，行星輪齒分別與太陽輪( 的外齒和內齒圈(6)的內齒相嚙合，其特徵是在一個傳動級內分別設置有第一行星輪組(7)和第二行星輪組G)，在第一行星輪架組件(10)與下鎖塊(1)的接觸面和第二行星輪架組件(8)與上鎖塊(3)的接觸面上分別設有相互咬合的端面齒，所述下鎖塊⑴與上鎖塊⑶由鎖塊銷釘⑵鎖定；向心球軸承(11)裝在軸承座孔內，用孔用彈性擋圈(1 限定向心球軸承(11)軸向位移；螺釘(1 將軸承座(14)緊固在所述內齒圈(6)的內孔輸出端；軸用彈性擋圈(15)限定向心球軸承(11)在第一行星輪架組件(10) 軸向上的位置；鎖緊螺釘(9)將第二行星輪架組件(8)、下鎖塊(1)、上鎖塊( 與所述第一行星輪架組件(10)緊固在一起。
2.根據權利要求1所述的背隙可調行星齒輪減速器，其特徵是在所述接觸面有相互咬合的端面齒的第一行星輪架組件(10)和下鎖塊(1)上設置的端面齒齒數均為N;在所述接觸面有相互咬合的端面齒的第二行星輪架組件(8)和上鎖塊( 上設置的端面齒齒數均為 N+1。
3.根據權利要求1或2所述的背隙可調行星齒輪減速器，其特徵是所述減速器為二級減速或多級減速。
全文摘要
本發明公開了一種背隙可調行星齒輪減速器，減速器中的內齒圈為固定不旋轉，行星輪齒分別與太陽輪的外齒和內齒圈的內齒相嚙合，其特徵是在一個傳動級內分別設置有第一行星輪組和第二行星輪組，在第一行星輪架組件與下鎖塊的接觸面和第二行星輪架組件與上鎖塊的接觸面上分別設有相互咬合的端面齒。本發明通過同時消除順時針和逆時針方向的齒側間隙、軸與行星輪內孔的間隙，由差齒調整獲得減速器所要求的背隙。
文檔編號F16H57/08GK102297257SQ20111025001
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月26日 優先權日2011年8月26日
發明者孫本松, 孟凡紀, 徐偉 申請人:合肥波林新材料有限公司