[实用新型]变距消隙行星调速器

说明书

变距消隙行星调速器，一种高精度调速器，利用渐开线齿轮中心距可分的特性，通过变中心距结构来消除侧隙，以施力组件的“锁定”、“活动”、“弹性”和“刚性”四个特征为变量，给出变距机构的三种基本工作方式——在调整好侧隙后施力组件锁定在固定位置为行星轮提供刚性支撑，不再主动改变其径向位置，或者，施力组件锁定在固定位置后依然主动对行星轮施加弹性压力，使其径向位置自适应动态变化，或者，施力组件始终不锁定并且主动对行星轮施加弹性压力，使其径向位置自适应动态变化。此外，在多个关联细节上同步优化，协同提高渐开线齿轮系统在精密应用领域的竞争力。

技术领域

本实用新型涉及一种减速器，特别是高精度渐开线齿轮行星减速器。

背景技术

齿轮减速器广泛应用于动力设备的输出端，起到改变转速、扭矩或惯量的作用，是动力机械领域不可或缺的传动装置。回差是精密减速器的重要指标，主要由材料变形和运动组件之间的间隙造成，其中，运动组件之间的间隙主要是齿轮侧隙。渐开线齿轮具有中心距可分性、扭矩和速比恒定、载荷大、加工方便以及成本低等众多优点，是普及范围最广的齿传动技术，但遗憾的是由于侧隙较大而难以在精密领域应用，业界不得不为使用替代技术而付出更高的成本代价并接受另一些遗憾。侧隙问题之所以成为渐开线齿轮的硬伤，主要原因在于，侧隙可以容纳油膜，吸收热膨胀和降低加工误差的影响，正常传动需要保留一定的侧隙；加工误差和轴承间隙不可避免；为了获得较大传动比而采用较长的传动链会增加侧隙累积量；传动副的中心距往往是固定的，或者传动轮双侧传动，不方便采用缩小中心距的方法来减少侧隙量。为了消除侧隙，人们想了很多办法，但往往是解决问题的同时又增加更难以接受的问题，例如，采用双片周向错位组合的“零侧隙”齿轮，会成倍增加齿轮数量、重量和体积，又如，齿轮副采用零侧隙标准设计和标准安装，这样会加大传动阻力，转速高就容易发热卡死，精度寿命短。精密应用领域目前一般采用针轮摆线减速器、RV减速器和谐波减速器，它们的侧隙相对较小，但也有其局限性——针轮和摆线轮制作和安装精度要求很高，强度较低，中心距不可分，磨损后不能通过变中心距来保持精度；RV减速器在针轮和摆线轮前边设置的一级减速齿轮副通常采用渐开线齿轮，同样也存在前述的侧隙问题；谐波减速器的柔轮材料性能和工艺要求较高，承载能力也比较有限；采用少齿差减速原理，传动比的大小决定于齿数差和大齿轮齿数，需要大传动比的时候也会面临着大齿轮不够大、齿数差不够小的境况。如果渐开线齿轮系统能有效解决侧隙问题，在精密应用领域将大有可为。

实用新型内容

本实用新型旨在提高渐开线齿轮减速器的精度，首先，利用渐开线齿轮中心距可分的特性，通过变中心距结构来消除侧隙，以施力组件的“锁定”、“活动”、“弹性”和“刚性”四个特征为变量，给出变距机构的三种基本工作方式，并在多个关联细节上同步优化，协同提高渐开线齿轮系统在精密应用领域的竞争力。

本实用新型带有变距机构，可以调整行星轮的径向位置来改变其与中心轮的中心距，由此改变侧隙；变距机构带有弹性或刚性的施力组件来改变传动轮组的中心距；变距机构的工作方式为——施力组件始终不锁定并且主动对行星轮施加弹性力，使其径向位置自适应动态变化，或者，在调整好侧隙后施力组件锁定在固定，依然主动对行星轮施加弹性作用力，使其径向位置自适应动态变化，或者，在调整好侧隙后施力组件锁定在固定位置为行星轮提供刚性作用力，不再主动改变其径向位置；行星轮为单层结构或阶梯结构，中心轮为外齿或内齿。

本实用新型的施力组件和行星轮为一对一关系，或者一个施力组件同时作用于多个行星轮，不同的行星轮通过施力组件相互约束。

本实用新型的施力组件、行星轮或者它们之间的轴套带有斜面，彼此在轴向相对移动可以改变行星轮径向位置，变距机构带有轴向位移装置来改变施力组件的轴向位置。

本实用新型的轴向位移装置为手动装置，或者是自动弹力装置，或者是磁、电、液或气动智能化伺服装置。

本实用新型带有作用力自动调节装置，类型为离心式，或者是磁、电、液或气动智能化伺服装置，用来改变施力组件对行星轮的作用力大小，避免行星轮在传动时因作用力不够大而后撤，或者作用力过大而导致不必要的齿面磨损或被卡死。