CN110905975A - 一种多速比复合输出减速器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多速比复合输出减速器，包括机壳以及安装在机壳内腔中的输入齿轮系统、行星旋转系统和输出系统；具体包括一套输入齿轮系统、两套行星旋转系统和三套输出系统，采用同轴布置，在一个减速结构中利用三套输入系统同时获得三种不同的减速比。其中，固定内齿轮与机壳固连在一起，组成减速器的支承部分；旋转内齿轮与输出端法兰固连在一起，组成减速器的输出端；行星齿轮机构安装在行星架上，可绕减速器轴线做行星旋转运动。本发明体积小、质量轻、减速比大的特点；减速方案在结构上采用一个输入轴和三个输出端，输入轴与三个输出端均同轴布置，实现了在一个减速结构中同时获得三种不同的减速比，从而实现一机三用。

Description

一种多速比复合输出减速器

技术领域

本发明涉及减速器领域，具体涉及一种多速比复合输出减速器。

背景技术

行星齿轮传动是一种至少有一个齿轮及其轴线绕定轴作回转运动的齿轮传动机构，其结构主要包括：太阳轮、行星轮和行星架三大部分。行星齿轮传动大多采用内啮合齿轮，且通常为多个行星齿轮同时传递载荷，使功率分流传递，因而具有结构紧凑、体积和质量小、传动比范围大、传动效率高、运转平稳、噪声低等优点，差动式行星齿轮传动还可用于运动的合成与分解或用于变速传动，因而被广泛应用在起重、运输、工程机械、航空航天、精密医疗器械等领域作减速、增速或变速齿轮传动装置。

目前，减速器通常有一个固定的减速比，可将输入轴上的旋转运动按一定比例进行增速或降速，这种传动形式可用于大多数场合。在一些复杂的机构中，往往需要多个不同转速与转矩的旋转运动，以驱动机构中的不同部位完成运动，此时便需要多个不同规格的电机和减速器配合使用，这不仅增大了机构的体积和质量，而且增加了机构的研发与制造成本。

发明内容

针对现有技术所存在的不足和局限性，本发明的目的在于提供一种多速比复合输出减速器,实现了减速器在一个减速结构中同时获得三种不同的减速比。

本发明的技术方案如下：

该多速比复合输出减速器，包括机壳，以及安装在所述机壳内腔中的输入齿轮系统、行星旋转系统和输出系统；所述行星旋转系统包括行星旋转系统A和行星旋转系统B；所述输出系统包括输出系统A、输出系统B和输出轴；

所述输入齿轮系统包括带有输入齿轮A的输入齿轮轴、用于驱动行星旋转系统B的输入齿轮B，所述输入齿轮B安装于所述输入齿轮A的后端；

所述机壳内侧设置有用于与行星旋转系统A匹配的固定内齿轮A、用于与行星旋转系统B匹配的固定内齿轮B、用于作为支撑件的端盖；所述端盖安装于固定内齿轮A和固定内齿轮B之间且将所述机壳内腔分为两个部分；

所述行星旋转系统A包括行星架A、N个行星主齿轮A、N个行星从齿轮A和N个花键轴A；所述N个行星主齿轮A同时与所述输入齿轮A和所述固定内齿轮A进行啮合，所述行星主齿轮A和行星从齿轮A安装在所述花键轴A上且所述行星从齿轮A位于所述行星主齿轮A的前端，所述花键轴A通过轴承安装在所述行星架A上，所述行星架A的一端通过轴承安装于所述端盖上；

所述输出系统A包括输出端法兰A和旋转内齿轮A；所述旋转内齿轮A同时与所述N个行星从齿轮A进行啮合，所述旋转内齿轮A通过十字交叉滚子轴承安装在所述机壳上；所述输出端法兰A固定于所述旋转内齿轮A的外端面，所述输出端法兰A位于所述机壳的一端；所述行星架A的另一端通过轴承安装于所述输出端法兰A上；

所述行星旋转系统B包括行星架B、N个行星主齿轮B、N个行星从齿轮B和N个花键轴B；所述N个行星主齿轮B同时与所述输入齿轮B和所述固定内齿轮B进行啮合，所述行星主齿轮B和行星从齿轮B安装在所述花键轴B上且所述行星从齿轮B位于所述行星主齿轮B的后端，所述花键轴B通过轴承安装在所述行星架B上，所述行星架B的一端通过轴承安装于所述端盖上；

所述输出系统B包括输出端法兰B和旋转内齿轮B；所述旋转内齿轮B同时与所述N个行星从齿轮B进行啮合，所述旋转内齿轮B通过十字交叉滚子轴承安装在所述机壳上；所述输出端法兰B固定于所述旋转内齿轮B的外端面，所述输出端法兰B位于所述机壳的另一端；所述行星架B的另一端通过轴承安装于所述输出端法兰B上；

所述输出轴与所述行星架B固连，且通过轴承安装在所述机壳上。

进一步地，上述十字交叉滚子轴承通过轴承套圈固定在所述机壳上。

进一步地，上述旋转内齿轮A通过两列十字交叉滚子轴承安装在所述机壳上。

进一步地，上述N为2-4。

进一步地，上述端盖通过螺钉固定于所述机壳上。

进一步地，上述输出端法兰A与所述旋转内齿轮A通过螺钉固定。

进一步地，上述输出端法兰B与所述旋转内齿轮B通过螺钉固定。

本发明的优点在于：

本发明采用3Z型少齿差行星齿轮传动形式，具备行星传动体积小、质量轻、减速比大的特点；减速方案在结构上采用一个输入轴和三个输出端，输入轴与三个输出端均同轴布置，实现了在一个减速结构中同时获得三种不同的减速比，从而实现一机三用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

附图标记如下：

1-输入齿轮轴；2-输出端法兰A；3-行星架A；4-旋转内齿轮A；5-机壳；6-轴承套圈；7-行星主齿轮A；8-花键轴A；9-行星从齿轮A；10-固定内齿轮A；11-端盖；12-行星架B；13-固定内齿轮B；14-行星主齿轮B；15-输入齿轮A；16-旋转内齿轮B；17-行星从齿轮B；18-花键轴B；19-输出端法兰B；20-输出轴；21-轴承I；22-轴承II；23-轴承Ⅲ；24-十字交叉滚子轴承；25-轴承IV；26-输入齿轮B；27-轴承Ⅴ；28-轴承Ⅵ；29-轴承VII。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明进行详细介绍。

如图1所示，该多速比复合输出减速器包括机壳5，以及安装在机壳5内腔中的输入齿轮系统、行星旋转系统和输出系统。具体包括一套输入齿轮系统、两套行星旋转系统和三套输出系统，采用同轴布置，在一个减速结构中利用三套输入系统同时获得三种不同的减速比。

机壳部分：机壳5、固定内齿轮A 10、固定内齿轮B 13、端盖11，各零件之间通过螺钉固连，组成一个整体形成减速器的支撑部分。

输入齿轮系统：带有输入齿轮A 15的输入齿轮轴1、输入齿轮B 26，输入齿轮轴1作为行星旋转系统的驱动件，通过轴承II 22、轴承IV 25、轴承Ⅵ28支承在行星架A 3与输出轴20上；输入齿轮B 26作为行星旋转系统B的驱动件，安装在输入齿轮轴1上。

行星齿轮系统：行星齿轮系统包括行星旋转系统A和行星旋转系统B两套系统。

行星旋转系统A包括行星架A 3、行星主齿轮A 7、行星从齿轮A 9和花键轴A8，行星主齿轮A 7和行星从齿轮A9安装在花键轴A 8上，花键轴A 8通过轴承Ⅲ23支承在行星架A 3上，行星架A 3通过轴承I 21支承在输出端法兰A 2和端盖11上，构成行星旋转系统A。行星架A 3包括前后两个部分且分别位于行星旋转系统A的两端，行星架A 3的一端通过轴承安装于端盖11上，行星架A 3的另一端通过轴承安装于输出端法兰A 2上。

行星旋转系统B包括行星架B 12、行星主齿轮B 14、行星从齿轮B 17和花键轴B18，行星主齿轮B14、行星从齿轮B 17安装在花键轴B 18上，花键轴B 18通过轴承Ⅴ27支承在行星架B 12与输出轴20上，行星架B 12与输出轴20通过轴承VII29分别安装在端盖11与输出端法兰B19上，构成行星旋转系统B。行星架B 12包括前后两个部分且分别位于行星旋转系统B的两端，行星架B 12的一端通过轴承安装于端盖11上，行星架B 12的另一端通过轴承安装于输出端法兰B 19上。

上述的行星主齿轮、行星从齿轮和花键轴一般采用2-4个为佳，大多数情况为3个。

输出系统：输出系统包括输出系统A、输出系统B和输出轴20三套输出系统，三个输出端与输入齿轮轴同轴布置，可实现同轴输入同轴输出。

输出系统A包括输出端法兰A 2、旋转内齿轮A 4，输出端法兰A 2与旋转内齿轮A 4固连后通过双列十字交叉滚子轴承24支承在机壳5上，组成减速器输出端I。

输出系统B包括输出端法兰B 19、旋转内齿轮B 16，输出端法兰B 19与旋转内齿轮B 16固连后通过双列十字交叉滚子轴承24支承在机壳5上，组成减速器输出端II。

输出轴20作为行星旋转系统B行星架的一部分，通过轴承Ⅲ23支承在机壳5上，因而可将行星架B 12的旋转运动输出，组成减速器输出端Ⅲ。

根据对上述减速器的结构描述，现对该减速器的工作过程进行简述：

运动由输入齿轮轴1输入，驱动行星旋转系统A中的行星主齿轮A 7作行星旋转运动，由于行星从齿轮A 9与行星主齿轮A 7通过花键安装在同一根轴上，因而行星主齿轮A 7与行星从齿轮A 9有着相同的运动；由于固定内齿轮A 10与旋转内齿轮A 4之间存在一定的齿数差，因而旋转内齿轮A 4在与行星主齿轮A 7啮合的同时产生一个低速旋转运动，通过输出端法兰A 2将这一低速旋转运动输出。

输入齿轮B 26安装在输入齿轮轴1上作为行星旋转系统B的输入端，带动行星主齿轮B 14、行星从齿轮B 17做行星旋转运动，通过行星传动原理与少齿差传动原理，在行星旋转系统B中的行星架B 12与旋转内齿轮B 16上获得不同的转速，分别通过输出轴20与输出端法兰B 19将这两个旋转运动输出，从而获得两种不同速比的旋转运动。

Claims (7)

1.一种多速比复合输出减速器，包括机壳(5)，其特征在于：还包括安装在所述机壳(5)内腔中的输入齿轮系统、行星旋转系统和输出系统；

所述行星旋转系统包括行星旋转系统A和行星旋转系统B；所述输出系统包括输出系统A、输出系统B和输出轴(20)；

所述输入齿轮系统包括带有输入齿轮A(15)的输入齿轮轴(1)、用于驱动行星旋转系统B的输入齿轮B(26)，所述输入齿轮B(26)安装于所述输入齿轮A(15)的后端；

所述机壳(5)内侧设置有用于与行星旋转系统A匹配的固定内齿轮A(10)、用于与行星旋转系统B匹配的固定内齿轮B(13)、用于作为支撑件的端盖(11)；所述端盖(11)安装于所述固定内齿轮A(10)和固定内齿轮B(13)之间且将所述机壳(5)内腔分为两个部分；

所述行星旋转系统A包括行星架A(3)、N个行星主齿轮A(7)、N个行星从齿轮A(9)和N个花键轴A(8)；所述N个行星主齿轮A(7)同时与所述输入齿轮A(15)和所述固定内齿轮A(10)进行啮合，所述行星主齿轮A(7)和行星从齿轮A(9)安装在所述花键轴A(8)上且所述行星从齿轮A(9)位于所述行星主齿轮A(7)的前端，所述花键轴A(8)通过轴承安装在所述行星架A(3)上，所述行星架A(3)的一端通过轴承安装于所述端盖(11)上；

所述输出系统A包括输出端法兰A(2)和旋转内齿轮A(4)；所述旋转内齿轮A(4)同时与所述N个行星从齿轮A(9)进行啮合，所述旋转内齿轮A(4)通过十字交叉滚子轴承(24)安装在所述机壳(5)上；所述输出端法兰A(2)固定于所述旋转内齿轮A(4)的外端面，所述输出端法兰A(2)位于所述机壳(5)的一端；所述行星架A(3)的另一端通过轴承安装于所述输出端法兰A(2)上；

所述行星旋转系统B包括行星架B(12)、N个行星主齿轮B(14)、N个行星从齿轮B(17)和N个花键轴B(18)；所述N个行星主齿轮B(14)同时与所述输入齿轮B(26)和所述固定内齿轮B(13)进行啮合，所述行星主齿轮B(14)和行星从齿轮B(17)安装在所述花键轴B(18)上且所述行星从齿轮B(17)位于所述行星主齿轮B(14)的后端，所述花键轴B(18)通过轴承安装在所述行星架B(12)上，所述行星架B(12)的一端通过轴承安装于所述端盖(11)上；

所述输出系统B包括输出端法兰B(19)和旋转内齿轮B(16)；所述旋转内齿轮B(16)同时与所述N个行星从齿轮B(17)进行啮合，所述旋转内齿轮B(16)通过十字交叉滚子轴承(24)安装在所述机壳(5)上；所述输出端法兰B(19)固定于所述旋转内齿轮B(16)的外端面，所述输出端法兰B(19)位于所述机壳(5)的另一端；所述行星架B(12)的另一端通过轴承安装于所述输出端法兰B(19)上；

所述输出轴(20)与所述行星架B(12)固连，且通过轴承安装在所述机壳(5)上。

2.根据权利要求1所述的多速比复合输出减速器，其特征在于：所述十字交叉滚子轴承(24)通过轴承套圈(6)固定在所述机壳(5)上。

3.根据权利要求2所述的多速比复合输出减速器，其特征在于：所述旋转内齿轮A(4)通过两列十字交叉滚子轴承(24)安装在所述机壳(5)上。

4.根据权利要求3所述的多速比复合输出减速器，其特征在于：所述N为2-4。

5.根据权利要求4所述的多速比复合输出减速器，其特征在于：所述端盖(11)通过螺钉固定于所述机壳(5)上。

6.根据权利要求5所述的多速比复合输出减速器，其特征在于：所述输出端法兰A(2)与所述旋转内齿轮A(4)通过螺钉固定。

7.根据权利要求6所述的多速比复合输出减速器，其特征在于：所述输出端法兰B(19)与所述旋转内齿轮B(16)通过螺钉固定。

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