[發明專利]錐齒行星齒輪差動減速器及應用該差動減速器的裝置

有效

• 申請號: 202310086653.5
• 申請日: 2023-02-09
• 公開（公告）號: CN115789200B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 鄭世杰;趙嵩陽
• 申請（專利權）人: 機器時代（北京）科技有限公司
• 主分類號: F16H48/06
• 分類號: F16H48/06;F16H48/38;F16H57/08;F16H57/023
• 代理公司: 北京力致專利代理事務所(特殊普通合伙) 11900
• 代理人: 朱靜謙

本發明公開一種錐齒行星齒輪差動減速器及應用該差動減速器的裝置，該錐齒行星齒輪差動減速器包括外殼、驅動件、至少一組兩位一體行星齒輪、固定齒圈和旋轉齒圈，固定齒圈和旋轉齒圈具有齒數差，兩位一體行星齒輪包括上下共軸的第一行星齒輪和第二行星齒輪，兩位一體行星齒輪和固定齒圈、旋轉齒圈均為標準錐齒輪。采用錐齒打破了行星差動減速中兩個行星齒輪不同軸的傳動問題，大大提高了精度和傳動效率，而且由于錐齒自帶斜度，無需對齒輪端部進行導角加工，降低了裝配難度。

技術領域

本發明涉及傳動裝置技術領域，具體涉及一種錐齒行星齒輪差動減速器及應用該差動減速器的裝置。

背景技術

在各種傳動裝置中，都需要把電動機等原動機高轉速降為低速大扭矩輸出，以操作各種機構，如工業機器人的驅動部件、閥門開閉的轉動、輪船舵的轉動等。但是一般的齒輪減速器，由于結構限制，單級減速比不能太大，因而為滿足需要必須使用多級減速，從而使減速器體積十分龐大，重量極大。即便是使用蝸輪蝸桿減速，單級減速比也不能很大，傳動效率不高。現有技術中使用一種諧波齒輪減速裝置作為一些中小功率的高減速比減速器，用于儀器儀表控制、航空舵機及各種機器人等精度要求高需要實現精準控制的場合，它使用差動的方式減速，利用剛性齒圈和柔性齒圈間的齒差減速，可以做到單級大減速比。但由于要使用柔性齒圈，在工作時，柔性齒圈不斷變形，因而對柔性齒圈的技術要求高，而且受柔性齒圈齒強度的限制，輸出扭矩不能過高，應用受到限制。

為此，現有技術如中國專利文獻CN1032555C公開了一種大速比差動減速器，其包括輸入齒輪、行星齒輪、太陽齒輪、輸出齒輪等，行星齒輪由上下兩齒輪面構成，太陽齒輪與輸出齒輪同軸并齒數相差一齒，太陽齒輪與減速器殼體固定，輸入齒輪帶動行星齒輪公轉，每轉一周使太陽齒輪與輸出齒輪差動一齒，從而得到很大的減速比。然而，由于輸出齒輪和太陽齒輪存在齒數差，在標準模數下兩者的分度圓半徑并不相等，為保持兩者與行星齒輪有相同的中心距，該現有技術通過使用變位齒輪技術，讓輸出齒輪、太陽齒輪、行星齒輪的上下齒面和齒圈內齒面都變位，或者用非標準模數的方法調整中心距，以保持運動的平穩性。但是，經驗證，通過變位齒輪技術并不能讓輸出齒輪和太陽齒輪兩者與行星齒輪的上下齒輪面具有相同的中心距，在標準模數下，當兩個齒輪的齒數不相等時，分度圓的半徑肯定不相等，無論采用何種變位齒輪技術都不能讓行星齒輪的分度圓分別與兩個不相等的齒輪的分度圓相切。而當采用非標準模數的方法調整中心距時勢必需要對標準齒輪的齒廓進行變形加工，業內也稱之為非標準齒輪，采用非標準齒輪時分度圓不相切，兩齒輪為非標準嚙合，采用非標準齒輪技術可以實現同一行星齒輪與有齒數差的輸出齒輪和太陽齒輪同時嚙合，但是由于該種嚙合為非標準嚙合，對齒輪的磨損極為嚴重，導致減速器使用壽命大大降低。類似的，在中國專利文獻CN112797145A中，也采用了與上述現有技術類似的非標準齒輪技術，該專利文獻說明書部分詳細介紹了旋轉環形齒輪（相當于CN1032555C中的輸出齒輪）的非標準模數、壓力角和變位系數的計算過程，同樣的，該現有技術也存在實際使用中齒輪磨損嚴重的問題。

為了讓具有齒數差的輸出齒輪和太陽齒輪分別與行星齒輪能夠進行標準嚙合，申請人在中國專利文獻CN105805244B中通過將上下兩個行星齒輪非共軸且在上下兩行星齒輪的連接軸上增加曲拐或者聯軸器的方式以調節輸出齒輪、太陽齒輪與行星齒輪的中心距，以確保輸出齒輪、太陽齒輪與行星齒輪具有標準嚙合。但是由于減速器高速旋轉，引入曲拐或者聯軸器勢必會帶來減速器傳動效率的降低。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中錐齒行星齒輪差動減速器采用非標準齒輪技術所帶來的齒輪磨損嚴重問題以及通過增加曲拐或聯軸器的方式調節中心距所帶來的減速器傳動效率降低的問題，從而提供一種錐齒行星齒輪差動減速器及應用該錐齒行星齒輪差動減速器的裝置。

為此，本發明實施例第一方面提供一種錐齒行星齒輪差動減速器，包括：

外殼；

驅動件，可旋轉地安裝在所述外殼內，所述驅動件連接至輸入軸且中心軸與所述輸入軸同軸設置，所述驅動件用于傳遞所述輸入軸的輸入扭矩；