一种超环面行星蜗杆传动均载结构

摘要

本发明公开了一种超环面行星蜗杆传动均载结构，所述的均载结构安装在超环面行星轮的中部，超环面行星蜗杆传动的行星轴由左芯轴(2)和右芯轴(9)组合而成。单个行星轮芯轴一端通过螺栓(8)固定在行星架(10)上，另一端悬臂伸出。环形轴套(7)中部过盈联接安装在左右两个行星轮芯轴上，轴套(7)中部内孔直径略小于行星轮芯轴直径，轴套(7)左右两端内孔直径相等且大于芯轴轴径，轴套为对称结构。两个行星轴承(3)装在轴套(7)两端，轴套(7)侧孔长度大于行星轴承(3)宽度。轴套(7)两侧为外伸悬臂筒。本均载结构利用柔性变形来抵消超环面行星蜗杆传动的制造误差的影响，解决其导致的行星轮载荷分配不均的问题。行星轮(4)受载后，行星轮(4)的变形为轴套(7)两端和芯轴的变形之和，因此增强了行星轴的柔性，避免单个行星轮承载过大提前失效，提高传动的寿命及可靠性的问题。

权利要求

1.一种超环面行星蜗杆传动均载结构，它由行星轮(4)左芯轴、行星轮右芯轴、环形轴套(7)、一对行星轴承(3)和行星轮(4)组成，其特征是：行星轴由行星轮左、右两芯轴组合而成，两芯轴通过螺栓连接固定在行星架上，环形轴套(7)过盈联接在两个芯轴上，两个行星轴承(3)分别安装在环形轴套(7)两端；环形轴套(7)中部孔径略小于芯轴轴径，与两芯轴过盈联接，两端侧孔孔径相等且大于芯轴轴径，两端侧孔长度相等，轴套(7)左右两端对称，单个轴承(3)宽度小于轴套(7)单侧侧孔长度；载荷平均传递给两个行星轴承(3)，行星轴承(3)施加力在轴套(7)两侧，轴套(7)两端外侧同时弯曲变形；轴套(7)的载荷通过过盈连接传递到左右芯轴端部，两芯轴各自受载绕芯轴固定端弯曲变形；行星轮(4)的变形为轴套(7)外侧和芯轴的变形之和，增强了行星轴的柔性，有效地抵消超环面行星蜗杆传动的制造安装误差。

说明书

一种超环面行星蜗杆传动均载结构

技术领域

[0001] 本发明涉及一种超环面行星蜗杆传动均载结构。

背景技术

[0002] 超环面行星蜗杆传动，结合了环面蜗杆传动噪声低、振动小和同时啮合齿数多的优点以及行星齿轮传动结构紧凑、体积小、重量轻、承载能力高（功率分流）、传动功率和传动比范围广、传动效率高的优点，再加上传动啮合表面由滚动摩擦代替滑动摩擦，使得该机构成为一种高效率、结构紧凑的传动，被认为是已知机械传动的最佳形式。

[0003] 超环面行星蜗杆传动最早由美国M.R.Kuehnle提出，主要由两大部件组成：1.中心蜗杆组合件，包括中心蜗杆、行星轮组和行星架三部分，行星轮的轮齿可以是滚珠、滚柱或滚锥；2.圆弧曲面凹形槽定子（简称定子），由两个半片内凹弧形零件组成。

[0004] 超环面行星蜗杆传动与同时由多个行星轮分担载荷，多对齿相啮合，减小了结构的尺寸，大大增强了超环面行星蜗杆传动的承载能力，同时也要求载荷在各行星轮间均衡分配。但由于系统零件本身存在着制造误差与安装误差，系统的载荷分配不会完全平均。单个行星轮承受大的载荷后，容易产生断齿，引起轴承损坏，制造安装误差引起齿轮副啮合线上载荷变化，系统的动载荷会引起振动、噪声。此外动载荷导致的应力分布影响封闭差动行星齿轮传动的可靠性，减小寿命。

[0005] 所以需要对超环面行星蜗杆传动均载结构进行设计，从而进一步提高或优化机械设备的动态性能及工作的稳定性，但是目前国内外对超环面行星蜗杆传动的均载研究并不多。

发明内容

[0006] 本发明的目的，是提供一种超环面行星蜗杆传动均载结构，让各行星轮间载荷分配均匀。

[0007] 超环面行星蜗杆传动机构由中心蜗杆、行星轮、滚珠、定子及行星架组成。滚珠(1)固定在行星轮(4)上，与中心蜗杆和定子的滚道接触传递扭矩，行星轮(4)通过左右芯轴安装在行星架(10)上。该种传动采用蜗杆副啮合及行星轮结构，同蜗杆传动类似中心蜗杆旋转一周，行星轮只转过一个齿，可以实现较大的传动比。

[0008] 其特征在于超环面行星蜗杆传动的行星轴由左右两个芯轴组合而成。单个行星轮芯轴一端通过螺栓固定在行星架上，另一端悬臂伸出。环形轴套(7)中部内孔直径略小于行星轮芯轴直径，环形轴套(7)中部过盈联接安装在左右两个行星轮芯轴上，环形轴套(7)左右两端内孔直径相等且大于芯轴轴径，环形轴套(7)为对称结构。两个行星轴承(3)装在轴套(7)两端，轴套(7)侧孔长度大于行星轴承(3)宽度。轴套(7)两侧为外伸悬臂筒。载荷平均传递给两个行星轴承(3)，行星轴承(3)施加力在轴套(7)两侧，轴套(7)两端外侧同时弯曲变形。轴套(7)的载荷通过过盈连接传递到左右芯轴端部，两芯轴各自受载绕芯轴固定端弯曲变形。因此行星轮(4)的变形为轴套(7)外侧和芯轴的变形之和，此均载结构增强了行星轴的柔性，能有效地抵消超环面行星蜗杆传动的制造安装误差。

[0009] 本发明均载结构的优点在于：所述的均载结构安装在行星轮的中部，利用结构的柔性变形来抵消超环面行星蜗杆传动的制造误差的影响，解决其导致的行星轮载荷分配不均的问题，避免单个行星轮承载过大提前失效，提高传动的寿命及可靠性。

附图说明

[0010] 图1是超环面行星蜗杆行星轮均载结构图。其中：1—滚珠，2—行星轮左芯轴，3—滚动轴承，4—行星轮，5—螺钉，6—套筒，7—环形轴套，8—螺栓，9—行星轮右芯轴，10—行星架。

[0011] 图2是超环面行星蜗杆传动示意图。

[0012] 图3超环面行星蜗杆传动三维结构图。

[0013] 图4是超环面行星蜗杆行星轮右芯轴示意图。

[0014] 图5是超环面行星蜗杆传动均载结构环形轴套示意图。

具体实施方式

[0015] 超环面行星蜗杆减速器适用于大减速比的场合，如某超环面减速器单级传动比32、减速箱额定输出力矩为10 T。定子外径371mm、定子槽数31，4个行星轮，行星轮左右芯轴轴端直径为φ16mm，行星轮芯轴与环形轴套采用过盈配合H7/u6，环形轴套总长24mm，中部过盈孔长度6.5mm，侧孔直径为φ20mm，侧孔长度8.7mm。芯轴悬臂变形的倾斜角和环形轴套侧孔变形的倾斜角相抵消，因此行星轴承的倾斜角很小，能保证正常运转。