[实用新型]一种基于行星齿轮机构的弹性轴结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及行星齿轮的机械传动机构，具体地说是一种基于行星齿轮机构的弹性轴结构。

背景技术

目前，公知的行星齿轮机构如图1、图2所示，包括一个太阳轮4、若干个行星轮2和一个内齿圈1，其中各行星轮2分别由行星轴5支撑，每个行星轴5的两端与行星轴固定端3刚性连接；允许行星轮2在各自的行星轴5上自转，在内齿圈1内绕太阳轮4公转，内齿圈1有自转和固定两种形式，行星轮2和相邻的太阳轮4、内齿圈1总是处于常啮合状态。传统的行星齿轮机构一般采用三行星齿轮结构(行星轮2的数量为三个)，它具有体积小、承载能力高、传动比大、输入和输出轴在同一直线上、运行平稳等优点。随着时代发展，为获得更大的传动比和功率密度，对应的行星轮组的模数及行星齿轮箱的体积也会增大，传统的行星齿轮箱体积小的优点体现不再明显。此时通过增加行星轮2的数量，即采用多行星齿轮机构(行星轮2数量为若干个，如图2中为六个)，可以降低行星轮组的模数，从而减小行星齿轮箱的体积，行星齿轮机构将更加紧凑。

但是，当行星齿轮机构运转时，如图3A所示，由于传统行星轴5的两端分别与行星轴固定端3刚性连接，行星轴5的中间部分与行星轮2的内孔直接配合，当行星轴5出现弹性弯曲变形时，变形空间的不足使行星轴5产生的弯矩负载将直接作用于行星轮2上，导致行星轮2与太阳轮4及内齿圈1相啮合轮齿齿面接触不均匀，啮合力不相等，局部齿面出现点接触(即图3B中的阴影部位)，造成应力集中现象，齿面磨损加剧，影响齿轮传动的平稳性，使其工作时产生冲击、振动和严重噪音，甚至会造成轮齿断裂。因此，对行星轴的设计及其与行星轮连接方式成为本领域需要解决的一个问题。

实用新型内容

为了解决现有行星轴出现弹性弯曲变形时，因变形空间不足而将弯矩负载直接作用于行星轮上，进而导致的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种基于行星齿轮机构的弹性轴结构。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括太阳轮、行星轮、内齿圈及行星轴固定端，其中太阳轮的外围沿圆周方向均布有多个行星轮，各所述行星轮的外围设有所述内齿圈，各所述行星轮分别与太阳轮、内齿圈相啮合；各所述行星轮均通过一刚性支撑套与行星轴连接，各所述刚性支撑套上均留有供所述行星轴发生弹性弯曲变形的变形空间，各所述行星轴因弹性弯曲变形产生的弯矩作用于与其连接的刚性支撑套上。

其中：各所述行星轴的一端与所述行星轴固定端连接，另一端与所述刚性支撑套相连；各所述刚性支撑套分别与所述行星轮的内孔配合连接；所述刚性支撑套与行星轮的内孔之间为刚性连接；所述刚性支撑套为筒形，一端为封闭端、另一端为开口端，所述行星轴的一端与所述行星轴固定端连接，另一端由所述刚性支撑套的开口端插入、连接于所述封闭端上。

本实用新型的优点与积极效果为：

1.本实用新型中各行星轮通过刚性支撑套与行星轴连接，刚性支撑套能够在行星轮上提供相应的径向向内反作用负载，以适应行星轴由于弹性变形而产生的弯矩，提高了行星轮与内齿圈和太阳轮的齿面接触面积(大于80％)。

2.本实用新型增大了整个行星齿轮机构的载荷承受力，提高了整个齿轮系统的啮合精度，保持行星轮与太阳轮及内齿圈的啮合状态，提高了多轴式行星齿轮机构运行的稳定性，从而多轴式行星齿轮箱体积小的优点将在工业应用中得到更好的体现。

3.本实用新型避免了齿面加剧磨损，延长了行星轮、太阳轮及内齿圈的使用寿命，降低了故障率。

附图说明

图1为传统三轴式行星齿轮结构的示意图；

图2为传统多轴式行星齿轮结构的示意图；

图3A为传统行星轴连接方式工况下的径向剖视构造图；

图3B为传统行星轴连接方式行星轮与太阳轮及内齿圈相啮合的轮齿齿面工况下的示意图；

图4A为本实用新型工况下的径向剖视构造图；

图4B为本实用新型行星轮与太阳轮及内齿圈相啮合的轮齿齿面工况下的示意图；

其中：1为内齿圈，2为行星轮，3为行星轴固定端，4为太阳轮，5为行星轴，6为刚性支撑套。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图4A所示，本实用新型包括太阳轮4、行星轮2、内齿圈1、刚性支撑套6及行星轴固定端3，其中太阳轮4为一个，在太阳轮4的外围沿圆周方向均布有多个行星轮2，各行星轮2的外围设有内齿圈1，各行星轮2分别与太阳轮4、内齿圈1相啮合。