[发明专利]一种超环面行星蜗杆传动均载结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种超环面行星蜗杆传动均载结构。

背景技术

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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

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。

图2是超环面行星蜗杆传动示意图。

图3超环面行星蜗杆传动三维结构图。

图4是超环面行星蜗杆行星轮右芯轴示意图。

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

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。