一种无侧隙行星传动机构的制作方法

1.本发明属于机械设计领域，涉及一种无侧隙行星传动机构。


背景技术：

2.现在的行星传动机构为保证良好的运行、安装和加工性能，将各配对齿轮副之间设计为间隙配合，而侧隙的介入直接导致齿轮副在运行过程中存在空行程，一般精度的行星齿轮副传递运动要求不高，故常规行星传动机构齿轮副的间隙几乎不考虑对最终产品运动精度的影响。但是，在要求传递运动精度要求特别高的场合，齿轮副的侧隙直接导致传递运动的精确度和平稳度，为减小齿轮副间的侧隙，会将各齿轮的精度不停的增高，这不但增加了生产装配难度和成本，而且只能减小、不能彻底消除齿轮副的啮合侧隙。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种无侧隙行星传动机构，在保持一定精度的前提下，通过特殊结构，保证齿轮副啮合过程中无侧隙，进而达到高精度的行星传动。
4.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无侧隙行星传动机构，包括太阳轮、内齿圈和多个行星轮，多个行星轮设置在内齿圈内并设置在太阳轮的四周，太阳轮、行星轮、内齿圈均采用变齿厚的特殊齿轮进行配合，太阳轮转动带动与之啮合的行星轮转动，从而带动与行星轮啮合的内齿圈转动；太阳轮同内齿圈的变齿厚方向和尺寸一样，行星轮的变齿厚方向和太阳轮、内齿圈相反，变齿厚尺寸一样。
5.可选的，行星轮设置在行星架上。
6.可选的，行星架上设置有用于轴向定位的行星架垫块，行星架垫块通过孔用弹性挡圈卡在行星架上，并由下级太阳轮上端面定位。
7.可选的，行星轮通过销轴安装在行星架上，销轴与行星架的配合采用t6/h6的过盈配合，并设置有轴用弹性挡圈，防止行星架销轴轴向拔销现象发生。
8.可选的，行星轮通过推力球轴承以及碟簧设置在行星架上，使用碟簧在行星架上预加轴向力，再通过推力球轴承将轴向力传递至行星轮。
9.可选的，行星轮内部在高于推力球轴承部分采用纯滚针轴承。
10.可选的，行星轮变齿厚上小下大，太阳轮、内齿圈上大下小，变齿厚参数相等，具体数值为能保证加工精度的常规侧隙值j。
11.本发明的有益效果在于：发明一种无侧隙行星传动机构，通过对各内外齿轮的齿向、齿顶圆等参数进行调整，从而达到齿厚在轴向不同截面均匀增大或缩小，再通过外部精准施加在行星轮端面的轴向力，迫使齿轮副啮合的两齿轮见发生轴向位移，进而完成齿轮副间无侧隙啮合。同时，因外部施加的轴向力可控，故其不会发生啮合干涉等不利影响，也能保证在运动中的自动找正定心功能。
12.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可
以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
13.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
14.图1为本发明的整体结构示意图；
15.图2为本发明的齿厚调整示意图；
16.图3为图2的k向视图。
17.附图标记：太阳轮1、行星架2、行星轮3、内齿圈4、纯滚针轴承5、推力球轴承6、碟簧7、轴用弹性挡圈8、销轴9、行星架垫块10、孔用弹性挡圈11。
具体实施方式
18.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
19.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
20.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
21.请参阅图1～图3，为一种无侧隙行星传动机构，包括太阳轮1、内齿圈4和多个行星轮3，多个行星轮3设置在内齿圈4内并设置在太阳轮1的四周，太阳轮1、行星轮3、内齿圈4均采用变齿厚的特殊齿轮进行配合，太阳轮1转动带动与之啮合的行星轮3转动，从而带动与行星轮3啮合的内齿圈4转动；太阳轮1同内齿圈4的变齿厚方向和尺寸一样，行星轮3的变齿厚方向和太阳轮1、内齿圈4相反，变齿厚尺寸一样，行星轮3设置在行星架2上，行星架2上设置有用于轴向定位的行星架垫块10，行星架垫块10通过孔用弹性挡圈11卡在行星架2上，并由下级太阳轮1上端面定位。
22.在本实施例中，为防止行星架2销轴9轴向拔销现象发生，行星轮3通过销轴9安装在行星架2上，销轴9与行星架2的配合采用t6/h6的过盈配合，同时采用轴用弹性挡圈8进行二次防护。
23.在本实施例中，行星轮3通过推力球轴承6以及碟簧7设置在行星架2上，使用碟簧7在行星架2上预加轴向力，再通过推力球轴承6将轴向力传递至行星轮3，使用推力球轴承6可大幅度减小运行中的相对滑动产生的阻力和功率损失。
24.在本实施例中，为适应行星轮3的轴向位移工况，行星轮3内部在高于推力球轴承6部分采用纯滚针轴承5，可保证行星轮3在上下位移后，仍能良好的保证轴承与行星轮3的配合和运行效果。
25.在本实施例中，行星轮3变齿厚上小下大，太阳轮1、内齿圈4上大下小，变齿厚参数相等，具体数值为能保证加工精度的常规侧隙值j，左右齿面各一半，故整个齿轮受力的啮合为线接触，与常规设计的啮合接触相同。且在装配完毕后，行星机构的侧隙完全消除，处于无侧隙状态，传递精度无损失。由于其每个行星轮3下均有一个碟簧7施加轴向力，故对行星轮3的齿厚批差要求不高。为保证行星传动机构运转灵活，无卡滞，启动转矩小，效率高，故需对行星轮3上的轴向力进行计算，因变齿厚为锥度，故轴向力f＝f0(圆周力)
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sinα(齿面轴向夹角)。根据计算的轴向力，选择相应轴向力的碟簧7予以抵消啮合轴向力。f0(圆周力)选取最大动载荷或根据使用频率选取，至少保证90％的使用寿命中齿轮啮合中处于无侧隙运动。
26.在本实施例中，太阳轮1和行星轮3的变齿厚采用磨齿变齿厚。设计的标准齿厚的基准值为齿轮齿厚的小端，即太阳轮1的下端，行星轮3的上端。对变齿厚的同时，为减少齿轮齿顶的啮合干涉，需对各齿轮的齿顶圆也进行锥度设计，锥度方向与齿向锥度方向相同，大小为齿向齿厚变齿厚值的1倍。同时，为保证足够的啮合齿宽，太阳轮1和内齿圈4的齿宽需在设计中比行星轮3齿宽大15-20％。对于内齿圈4的锥度变齿厚加工，可采用将插齿机的主轴偏转一个与内齿轮变齿厚与轴线夹角α相同的角度即可。
27.本发明解决了常规行星传动机构的传递运动的精准性，由常规的必须有间隙设计改为通过特殊调整机构完成无侧隙啮合运动，从而保证了行星传动机构传递运动的精准性，同时，此结构简单，对加工精度要求不是特别高，运行效率高，启动力矩小，尤其是行星轮3的批差要求，内齿圈4的精度要求等，设计、生产、装配方便，成本较常规设计结构增加不大但改善效果明显。
28.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。