專利名稱：多級(jí)式減速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的多級(jí)式減速器。
背景技術(shù)：
由DE 2420232 Al公知了一種兩級(jí)式減速器，在該兩級(jí)式減速器 中，第一減速級(jí)構(gòu)造成行星齒輪系，并且在該兩級(jí)式減速器中，第二 減速級(jí)包括三個(gè)小齒輪，這三個(gè)小齒輪在圓周的不同部位上與大齒輪 保持齒嚙合，并且這三個(gè)小齒輪中的第一小齒輪與行星齒輪系的行星 架抗扭地連接，以及另外兩個(gè)小齒輪通過(guò)圓柱齒輪副與行星齒輪系的 齒圈傳動(dòng)連接。
在結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊的情況下，利用這種變速器已經(jīng)能夠高傳動(dòng)比地 傳遞非常高的轉(zhuǎn)矩。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)一種根據(jù)類屬的減速器。
該任務(wù)通過(guò)權(quán)利要求1的特征來(lái)解決。根據(jù)本發(fā)明的其他構(gòu)造方 式和優(yōu)點(diǎn)由從屬權(quán)利要求表明。
因此提出一種多級(jí)式減速器，在該多級(jí)式減速器中，第一減速級(jí) 構(gòu)造成行星齒輪系，該行星齒輪系具有可驅(qū)動(dòng)的第一太陽(yáng)輪以及多個(gè) 在可轉(zhuǎn)動(dòng)支承的第一行星架上可轉(zhuǎn)動(dòng)支承的第一行星輪，這些第一行 星輪與第一太陽(yáng)輪和同樣可轉(zhuǎn)動(dòng)支承的第一齒圈保持同時(shí)齒嚙合，在 所述多級(jí)式減速器中，第二減速級(jí)包括至少兩個(gè)小齒輪，這兩個(gè)小齒 輪在圓周的不同部位上與大齒輪保持齒嚙合，并且所述小齒輪中的第一小齒輪與第一行星架抗扭地連接，以及至少一個(gè)第二小齒輪通過(guò)轉(zhuǎn) 動(dòng)方向相反的齒輪副與第一齒圈傳動(dòng)連接。
根據(jù)本發(fā)明，大齒輪作為定子，也就是固定地構(gòu)造，而從動(dòng)機(jī)構(gòu) 由結(jié)構(gòu)組件構(gòu)成，在該結(jié)構(gòu)組件中還支承有小齒輪，從而小齒輪在工 作時(shí)以行星輪的方式圍繞大齒輪的中心軸運(yùn)行。功能元件如電動(dòng)機(jī)和 與其連接的傳動(dòng)部件因此在工作時(shí)繞大齒輪的中心軸運(yùn)動(dòng)。這些功能 元件能夠以有利的方式安裝在其他方面未被利用的結(jié)構(gòu)空間的部位 上，從而總體上可以獲得有利的結(jié)構(gòu)空間比例。
在本發(fā)明一種有利的構(gòu)造方式中，大齒輪具有中央通道，該中央 通道可用于穿過(guò)供電線路和控制線路。
在本發(fā)明另一種有利的構(gòu)造方式中，存在至少一個(gè)其他同類型的 減速器，其中，至少兩個(gè)減速器具有一個(gè)共同的大齒輪。這一點(diǎn)之所 以可行，是因?yàn)榈谝粶p速級(jí)相對(duì)于大齒輪的中心軸線向外徑向偏移布 置在大齒輪圓周的一個(gè)部位上。因此，根據(jù)大齒輪的圓周尺寸，在相 應(yīng)的轉(zhuǎn)矩需求情況下，在大齒輪的圓周上分布布置兩個(gè)、三個(gè)或者多 個(gè)第一減速級(jí)。在此，可為每個(gè)第一減速級(jí)分配本身的電動(dòng)機(jī)，使得 這樣構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的總功率總體上也隨著第一減速級(jí)的數(shù)量而相應(yīng) 地提高。該系統(tǒng)也可以這樣描述，即多個(gè)"驅(qū)動(dòng)單元"通過(guò)各自至少 兩個(gè)小齒輪支撐在共同的大齒輪上。每個(gè)這種"驅(qū)動(dòng)單元"分別包括 行星齒輪系、小齒輪和轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的齒輪副。
在具有大齒輪的許多應(yīng)用裝置、例如裝甲車炮塔的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置
或起重機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置中，在使用多個(gè)結(jié)構(gòu)相同并因此成本更低的 "驅(qū)動(dòng)單元"的情況下，所述驅(qū)動(dòng)單元因而能夠提供所需的驅(qū)動(dòng)功率。 附加的優(yōu)點(diǎn)是基于冗余度而提高的工作可靠性。
對(duì)于作為機(jī)器人變速器的精確應(yīng)用裝置，這些精確應(yīng)用裝置取決
5于無(wú)間隙度和柔性的引線引導(dǎo)裝置，小齒輪和大齒輪能夠錐形地構(gòu)造， 其中，存在用于調(diào)整每個(gè)小齒輪相對(duì)于大齒輪的軸向位置的調(diào)整裝置。
如果需要更高的總傳動(dòng)比，那么第一減速級(jí)可以前置有另一個(gè)構(gòu) 造成行星級(jí)的減速級(jí)，其中，第二行星架與第一太陽(yáng)輪抗扭地連接， 第二行星輪可轉(zhuǎn)動(dòng)支承在第二行星架上并與第二齒圈和可轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的 第二太陽(yáng)輪始終保持齒嚙合，該第二齒圈與第一齒圈抗扭地連接。
于是，這種前置級(jí)特別是在下述情況下可以成本低廉地制造，即 第一和第二齒圈構(gòu)造成唯一的齒圈構(gòu)件，其中，第一和第二行星輪利 用其齒部嚙合在齒圈構(gòu)件的不同軸向區(qū)域上，或者齒圈構(gòu)件完全具有 連續(xù)的齒部。
為了考慮特殊的安裝比例，大齒輪和小齒輪也能夠構(gòu)造成具有不 平行轉(zhuǎn)軸的錐形齒輪。
特別有利的比例是，兩個(gè)小齒輪具有相同的齒數(shù)，并且該轉(zhuǎn)動(dòng)方 向相反的齒輪副以(U/(U+1))的比例減速到低速，其中，U相應(yīng)于前置 行星齒輪系中的齒圈齒數(shù)與太陽(yáng)輪的齒數(shù)之比。
下面借助附圖舉例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。其中
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的變速器的縱向剖面；
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的變速器的示意性俯視圖3示出根據(jù)本發(fā)明的變速器的示意性3D視圖；以及
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的變速器的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出多級(jí)式減速器1。第一減速級(jí)由行星齒輪系8構(gòu)成，而 第二減速級(jí)包括兩個(gè)小齒輪4、 6，這兩個(gè)小齒輪4、 6與大齒輪2在大
6齒輪圓周的不同部位上嚙合。在此，第一小齒輪4與行星齒輪系8的
行星架IO抗扭地連接，并且第二小齒輪通過(guò)由圓柱齒輪12、 14構(gòu)成 的圓柱齒輪副與行星齒輪系8的齒圈16傳動(dòng)連接。圖1中的中心線之 上和之下示出不同的剖面。
由圖2和3彼此看出相互嚙合的圓柱齒輪12、 14的位置。
行星齒輪系8因此作為差速器工作，在該差速器中，行星架10和 齒圈16通過(guò)圓柱齒輪副12、 14、小齒輪4和大齒輪2相互傳動(dòng)聯(lián)接。
在行星架10上，行星銷軸18上可轉(zhuǎn)動(dòng)支承有行星輪20，所述行 星輪20與齒圈16和太陽(yáng)輪22保持同時(shí)齒嚙合。
在所示根據(jù)本發(fā)明的變速器中，大齒輪作為定子，也就是固定的 構(gòu)造，而結(jié)構(gòu)組件42能夠繞大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，有利的是大齒輪在機(jī) 器人上能夠用于所謂的"軸l"，其中，大齒輪與基座連接。
由太陽(yáng)輪22、行星輪20和齒圈16構(gòu)成的行星齒輪系8前置有另 一個(gè)構(gòu)造成行星級(jí)的減速級(jí)。該減速級(jí)包括支承在行星架24上的行星 輪26，該行星輪26與齒圈16和能夠由未示出的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的太陽(yáng)輪 28保持同時(shí)齒嚙合。
在此，兩個(gè)行星級(jí)的齒圈相互抗扭地連接。在所示實(shí)施方式中， 齒圈與齒圈構(gòu)件16 —體化，該構(gòu)件甚至具有連續(xù)的齒部。行星輪20 和26因此在同一齒圈16的不同軸向區(qū)域上與該齒圈16嚙合。
事實(shí)上，齒圈在工作期間不靜止，同時(shí)還以有利的方式影響前置 行星級(jí)的傳動(dòng)比。
無(wú)論是小齒輪4、 6還是大齒輪均錐形地構(gòu)造。布置在鎖環(huán)32與
7小齒輪軸承34的軸承內(nèi)環(huán)之間的調(diào)整盤30用作調(diào)整裝置，該調(diào)整裝
置用于調(diào)整各個(gè)小齒輪相對(duì)于大齒輪的軸向位置。因此，能夠調(diào)整或 消除對(duì)變速器的總間隙影響最強(qiáng)的小齒輪與大齒輪之間的齒部間隙，
從而達(dá)到機(jī)器人變速器所需的精度。對(duì)于小齒輪4、 6，還分別在齒部 平面的另一側(cè)上布置第二軸承36，該第二軸承36軸向布置在小齒輪與 圓柱齒輪12、 14的齒部平面之間。
大齒輪具有中央通道40，該中央通道40能夠在機(jī)器人變速器上 用于穿過(guò)控制線路和供電線路。
大齒輪2與可相對(duì)于該大齒輪扭轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)單元42之間以O(shè)形布置 存在兩個(gè)軸向調(diào)整的軸承44、 46，在結(jié)構(gòu)單元42中還支承有小齒輪。 這種類型的軸承結(jié)構(gòu)是精密的并能夠支承高的軸向力和橫向力。
相同的部位在其他附圖中設(shè)置有相同的附圖標(biāo)記。
圖4以俯視圖示意性示出根據(jù)本發(fā)明的變速器。在該變速器中， 兩個(gè)相同類型的減速器將共用一個(gè)共同的大齒輪，從而不僅是兩個(gè)， 而且是四個(gè)小齒輪與大齒輪嚙合。以這種方式使得可傳遞的轉(zhuǎn)矩和可 傳遞的功率倍增。在圖4中所示的變速器中，大齒輪構(gòu)造成定子。分 布在圓周上的孔用于將變速器固定在基座上。附圖標(biāo)記1減速器
2大齒輪
4小齒輪
6小齒輪
8行星齒輪系
10行星架
12圓柱齒輪
14圓柱齒輪
16齒圈
18行星銷軸
20行星輪
22太陽(yáng)輪
24行星架
26行星輪
28太陽(yáng)輪
30調(diào)整盤
32鎖環(huán)
34軸承
36軸承
40中央通道
42結(jié)構(gòu)單元
44軸承
46軸承
權(quán)利要求
1. 多級(jí)式減速器(1)，其中第一減速級(jí)構(gòu)造成行星齒輪系，所述行星齒輪系具有可驅(qū)動(dòng)的第一太陽(yáng)輪(22)以及多個(gè)在可轉(zhuǎn)動(dòng)支承的第一行星架上可轉(zhuǎn)動(dòng)支承的第一行星輪(10)，所述第一行星輪與所述第一太陽(yáng)輪(22)和同樣可轉(zhuǎn)動(dòng)支承的第一齒圈(16)保持同時(shí)齒嚙合；其中第二減速級(jí)包括至少兩個(gè)小齒輪(4、6)，所述小齒輪(4、6)均在圓周的不同部位上與大齒輪(2)保持齒嚙合，并且所述小齒輪(4、6)中的第一小齒輪(4)與所述第一行星架(10)抗扭地連接，以及至少一個(gè)第二小齒輪(6)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)方向反向的齒輪副(12、14)與所述第一齒圈(16)傳動(dòng)連接，其特征在于，所述大齒輪(2)被構(gòu)造成定子，并且從動(dòng)機(jī)構(gòu)由結(jié)構(gòu)組件構(gòu)成，在所述結(jié)構(gòu)組件中還支承有所述小齒輪(4、6)，從而所述小齒輪在工作時(shí)以行星輪的方式圍繞所述大齒輪的中心軸運(yùn)行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的減速器，其特征在于，所述大齒輪(2) 具有中央通道(40)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的減速器，其特征在于，存在至少一 個(gè)其他同類型的減速器，其中，所述至少兩個(gè)減速器具有一個(gè)共同的 大齒輪(2)。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的減速器，其特征在于，所述小齒 輪(4、 6)和所述大齒輪(2)錐形地構(gòu)造；并且存在調(diào)整裝置(30)， 用于調(diào)整各小齒輪(4、 6)相對(duì)于所述大齒輪(2)的軸向位置。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的減速器，其特征在于，所述第一 減速級(jí)前置有另一個(gè)構(gòu)造成行星級(jí)的減速級(jí)，其中，第二行星架(24) 與所述第一太陽(yáng)輪(22)抗扭地連接，第二行星輪(26)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支 承在所述第二行星架(24)上并與第二齒圈(16)和可轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的第二太陽(yáng)輪(28)始終保持齒嚙合，所述第二齒圈(16)與所述第一齒 圈(16)抗扭地連接。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的減速器，其特征在于，所述第一 和所述第二齒圈構(gòu)造成唯一的齒圈構(gòu)件(16)，其中，所述第一和所 述第二行星輪利用其齒部嚙合在所述齒圈構(gòu)件的不同軸向區(qū)域上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的減速器，其特征在于，所述齒圈構(gòu)件(16)具有連續(xù)的齒部。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的減速器，其特征在于，所述大齒 輪(3)和所述小齒輪構(gòu)造成具有不平行轉(zhuǎn)軸的錐形齒輪。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的減速器，其特征在于，從動(dòng)級(jí)的 兩個(gè)小齒輪(4、 6)具有相同的齒數(shù)；并且所述反向的圓柱齒輪副或 錐形齒輪副(12、 14)以(u/(u+l))的比例減速到低速，其中，u相應(yīng) 于所述前置的行星組中的齒圈齒數(shù)與太陽(yáng)輪的齒數(shù)之比。
全文摘要
一種多級(jí)式減速器，第一減速級(jí)構(gòu)造成行星齒輪系(8)，其具有可驅(qū)動(dòng)的第一太陽(yáng)輪(22)以及多個(gè)在可轉(zhuǎn)動(dòng)支承的第一行星架(10)上可轉(zhuǎn)動(dòng)支承的第一行星輪(20)，這些第一行星輪(20)與第一太陽(yáng)輪(22)和同樣可轉(zhuǎn)動(dòng)支承的第一齒圈(16)保持同時(shí)齒嚙合；第二減速級(jí)包括至少兩個(gè)小齒輪(4、6)，它們?cè)趫A周的不同部位上與大齒輪(2)保持齒嚙合，并且其中的第一小齒輪(4)與第一行星架(10)抗扭地連接，以及至少一個(gè)第二小齒輪(6)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的齒輪副(12、14)與第一齒圈(16)傳動(dòng)連接。大齒輪(2)作為定子，也就是固定地構(gòu)造，并且從動(dòng)機(jī)構(gòu)由結(jié)構(gòu)組件構(gòu)成，在該結(jié)構(gòu)組件中還支承有小齒輪(4、6)，從而小齒輪在工作時(shí)以行星輪的方式圍繞大齒輪的中心軸運(yùn)行。
文檔編號(hào)F16H1/32GK101523080SQ200780036490
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2007年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月30日
發(fā)明者于爾根·佩舍克, 約阿希姆·馬克特, 蒂諾·基施納, 雷納·克倫巴赫爾, 霍斯特·舒爾茨, 馬丁·韋斯 申請(qǐng)人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司;庫(kù)卡羅伯特有限公司