阅读说明：本技术 高集成度两级大扭矩减速机 (High-integration two-stage large-torque speed reducer ) 是由 屠科慧 奚尧舜 于 2020-07-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高集成度两级大扭矩减速机,涉及减速机,旨在解决输出扭矩提高有限和缺乏集成性的问题,其技术方案要点是：一种高集成度两级大扭矩减速机,包括输入轴、一级行星系统以及二级行星系统,输入轴设置有输入太阳轮,一级行星系统包括一级行星机壳、一级行星架以及输出太阳轮,一级行星机壳固定有一级内齿圈,一级行星架设置有一级行星齿轮；二级行星系统包括二级行星机壳、二级行星架以及输出法兰,二级行星机壳设置有二级内齿圈,二级行星架设置有二级包裹套,二级行星架设置有二级行星齿轮。本发明的一种高集成度两级大扭矩减速机,在提高输出扭矩的前提下,有效提高一级行星系统和二级行星系统的集成度并减小体积。(The invention discloses a high-integration two-stage large-torque speed reducer, relates to a speed reducer, aims to solve the problems of limited output torque improvement and lack of integration, and adopts the technical scheme that: a high-integration-level two-stage large-torque speed reducer comprises an input shaft, a primary planetary system and a secondary planetary system, wherein the input shaft is provided with an input sun gear, the primary planetary system comprises a primary planetary machine shell, a primary planetary frame and an output sun gear, a primary inner gear ring is fixed on the primary planetary machine shell, and the primary planetary frame is provided with a primary planetary gear; the second-stage planetary system comprises a second-stage planetary casing, a second-stage planet carrier and an output flange, the second-stage planetary casing is provided with a second-stage inner gear ring, the second-stage planet carrier is provided with a second-stage wrapping sleeve, and the second-stage planet carrier is provided with a second-stage planetary gear. The high-integration-level two-stage large-torque speed reducer effectively improves the integration level of a first-stage planetary system and a second-stage planetary system and reduces the volume on the premise of improving the output torque.)

高集成度两级大扭矩减速机

技术领域

本发明涉及减速机，更具体地说，它涉及一种高集成度两级大扭矩减速机。

背景技术

减速机是一种机械传动仪器，具备降低转速，同时增大输出扭矩的功能。

申请人申请有公告号为CN109139813A的中国专利公告的一种行星齿轮减速机及其装配方法，其技术要点是：包括壳体、输入组件以及输出组件，壳体包括前壳体和后壳体，后壳体固定设置有内齿圈；输入组件包括输入轴、与输入轴过盈配合的太阳齿轮，以及连接输入轴与前壳体的第一深沟球轴承；输出组件包括输出轴、与输出轴固定的齿轮架，以及与齿轮架转动连接的三个行星齿轮，输出轴与后壳体之间设置有第二深沟球轴承，齿轮架整体呈空心圆柱状，其圆周面开设有三个容纳行星齿轮的安装槽位。

上述方案为单级行星系统，存在扭矩提高有限的问题，现有技术中为提高扭矩提高量，一般会采用两级或多级行星系统进行叠加，但是单纯地叠加会造成体积大量提升缺乏集成性；因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高集成度两级大扭矩减速机，在提高输出扭矩的前提下，有效提高一级行星系统和二级行星系统的集成度并减小体积。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高集成度两级大扭矩减速机，包括输入轴、一级行星系统以及二级行星系统，所述输入轴设置有输入太阳轮，所述一级行星系统包括一级行星机壳、同轴转动连接于一级行星机壳内的一级行星架，以及固定于一级行星架的输出太阳轮，所述一级行星机壳内固定有一级内齿圈，所述输入轴转动连接于一级行星机壳内，所述输入太阳轮伸入到一级行星架内，所述一级行星架内至少转动连接有三个一级行星齿轮，所述一级行星齿轮同时与输入太阳轮和一级内齿圈啮合；所述二级行星系统包括与一级行星机壳固定的二级行星机壳、同轴转动连接于二级行星机壳内的二级行星架，以及加工成型于二级行星架的输出法兰，所述二级行星机壳内加工成型有二级内齿圈，所述二级行星架设置有二级包裹套，所述一级行星架部分间隙伸入于二级包裹套，所述输出太阳轮伸入到二级行星架内，所述二级行星架内至少转动连接有三个二级行星齿轮，所述二级行星齿轮同时与输出太阳轮和二级内齿圈啮合。

通过采用上述技术方案，本发明在正常工作时，电机驱动输入轴和输入太阳轮同步旋转，输入太阳轮在旋转过程中带动多个一级行星齿轮转动，多个一级行星齿轮在转动过程中与一级内齿圈配合，产生并提高扭力带动一级行星架和输出太阳轮旋转，输出太阳轮在旋转过程中带动多个二级行星齿轮转动，多个二级行星齿轮在转动过程中与二级内齿圈配合，再次产生并提高扭力带动二级行星架旋转，从而由同轴固定于二级行星架的输出法兰，输出经扭力两级提升后的扭转力，相比于对比文件，有效提高输出扭矩；需要说明的是，二级行星架设置二级包裹套，用于容纳部分一级行星架的结构，并将输入轴限定于一级行星机壳内，结合以上两点，相比于现有技术中简单的叠加，有效提高一级行星系统和二级行星系统的集成度并减小体积，还需要说明的是，本申请与对比文件相比长度仅增大了二分之一个一级行星机壳的长度。

本发明进一步设置为：所述输入轴设置有用于与电机输出轴套接配合的抱箍套，所述抱箍套等角度开设有多个形变槽，所述抱箍套套设有夹套，所述夹套螺纹配合有安装螺栓，所述安装螺栓拧入于抱箍套，所述夹套螺纹配合有同时拧入其两个部分的夹紧螺栓。

通过采用上述技术方案，输入轴增设抱箍套和夹套，并利用安装螺栓限制夹套沿抱箍套长度方向滑动的活动度，从而确保抱箍套与夹套的装配稳定性；在需要连接输入轴与电机的输出轴时，拧紧夹紧螺栓迫使夹套的两个部分收紧，从而由夹套迫使抱箍套以形变槽为形变点，进行收紧形变抱紧电机的输出轴，实现电机输出轴与本申请输入轴的同轴连接。

本发明进一步设置为：所述一级行星机壳法兰固定有电机安装座，所述电机安装座具有中心通孔，所述夹套处于中心通孔的中心，所述电机安装座的一侧贯穿开设有注油孔，所述注油孔可拆卸嵌合有堵头。

通过采用上述技术方案，一级行星机壳提供电机安装座，用于连接电机的机壳，从而提高本申请与电机的装配稳定性；电机安装座设置中心通孔，从而避免电机安装座影响电机输出轴与本申请输入轴的顺利连接；将夹套限定于中心通孔，从而使得电机输出端处于密封环境，进而适应严苛环境的使用要求；电机安装座增设注油孔，从而在卸下堵头后即可向电机安装座内注入润滑油或者密封油，进而为本申请的注油提供便利。

本发明进一步设置为：所述一级行星机壳设置有延伸套环，所述延伸套环与输入轴之间设置有第一深沟球轴承。

通过采用上述技术方案，一级行星机壳增设延伸套环，一方面为电机安装座提供一个安装部位，另一方面为安装第一深沟球轴承提供一个安装部位，于延伸套环和输入轴之间设置第一深沟球轴承，从而利用第一深沟球轴承降低摩擦力的特点，有效降低输入轴转动时所受到的摩擦阻力。

本发明进一步设置为：所述一级行星机壳内设置有内齿圈安装台，所述一级内齿圈贴合于内齿圈安装台的端面并进行螺栓固定；所述内齿圈安装台的内圆周面与一级行星架之间设置有第二深沟球轴承。

通过采用上述技术方案，一级行星机壳增设内齿圈安装台，第一内齿圈在贴合于内齿圈安装台的端面，并利用多个螺栓进行加固，从而确保一级内齿圈的安装强度；于内齿圈安装台和一级行星架之间增设第二深沟球轴承，从而利用第二深沟球轴承降低摩擦力的特性，有效降低一级行星架转动时所受的摩擦阻力。

本发明进一步设置为：所述一级行星机壳的内圆周面加工成型有油封环，所述油封环和输入轴之间设置有输入端油封圈。

通过采用上述技术方案，一级行星机壳增设油封环，从而降低其输入端开口的尺寸，并安装输入端油封圈，从而确保一级行星机壳输入端的密封性。

本发明进一步设置为：所述一级行星机壳设置有嵌入圈，所述嵌入圈嵌入并贴合于二级行星机壳的内壁，所述嵌入圈设置有用于容纳密封胶条的容纳环槽。

通过采用上述技术方案，一级行星机壳增设嵌入圈嵌入于二级行星机壳，从而提高一级行星机壳与二级行星机壳的装配强度；嵌入圈增设容纳环槽，从而在密封要求更高的使用环境时，可以利用密封胶条提高一级行星机壳与二级行星机壳的密封性。

本发明进一步设置为：所述二级包裹套与二级行星机壳之间、输出法兰与二级行星机壳之间分别设置有圆柱角轴承；所述圆柱角轴承包括内圈、外圈以及多个滚动圆柱，所述内圈和外圈的截面均为等腰直角三角形，且两者的斜边相对，多个所述滚动圆柱的圆周面分别与内圈和外圈的斜边相切，所述内圈和外圈之间设置有限位骨圈，所述限位骨圈具有多个呈等角度布置的圆柱容纳通槽，所述滚动圆柱滚动嵌入于圆柱容纳通槽。

通过采用上述技术方案，增设两个圆柱角轴承限制二级行星架的两端，从而确保二级行星架的稳定性和转动顺畅性；内圈和外圈的截面为等腰直角三角形，从而内圈和外圈均可以嵌入于卡接位置的直角环内，不仅能够实现传统轴承降低摩擦力的功能，还可以实现对二级行星架轴线方向活动度的限制，有效提高本申请的抗径向冲击力；需要说明的是，将内圈和外圈的截面设计为等腰直角三角形，相比于传统的滚锥轴承，有效减少圆柱角轴承截面宽度，从而减少二级行星机壳的内腔占用量，进而使得二级行星机壳能够与一级行星机壳进行对接，无需特意增大一级行星机壳的尺寸，进一步提高本申请的集成度；还需要说明的是，利用限位骨圈的圆柱容纳通槽用于容纳滚动圆柱，从而确保多个滚动圆柱的有序性。

本发明进一步设置为：所述二级行星机壳的输出端卡接固定有输出端油封圈，所述输出端油封圈的内圆周面与输出法兰转动贴合。

通过采用上述技术方案，利用输出端油封圈填充输出法兰和二级行星机壳的间隙，从而确保二级行星机壳输出端的密封性。

本发明进一步设置为：所述二级行星机壳的外壁面加工成型有装配外环法兰。

通过采用上述技术方案，利用装配外环法兰实现本申请的安装，从而提高本申请的安装便捷性。

综上所述，本发明具有以下有益效果：输出经扭力两级提升后的扭转力，有效提高输出扭矩；二级行星架设置二级包裹套，用于容纳部分一级行星架的结构，并将输入轴限定于一级行星机壳内，结合以上两点，相比于现有技术中简单的叠加，有效提高一级行星系统和二级行星系统的集成度并减小体积；利用安装螺栓限制夹套沿抱箍套长度方向滑动的活动度，从而确保抱箍套与夹套的装配稳定性；由夹套迫使抱箍套以形变槽为形变点，收紧形变抱紧电机的输出轴，从而确保电机输出轴与本申请输入轴的连接强度；一级行星机壳提供电机安装座，用于连接电机的机壳，从而提高本申请与电机的装配稳定性；将夹套限定于中心通孔，从而使得电机输出端处于密封环境，进而适应严苛环境的使用要求；电机安装座增设注油孔，从而为本申请的注油提供便利；一级行星机壳增设延伸套环，一方面为电机安装座提供一个安装部位，另一方面为安装第一深沟球轴承提供一个安装部位；利用第一深沟球轴承降低摩擦力的特点，有效降低输入轴转动时所受到的摩擦阻力；一级行星机壳增设内齿圈安装台，第一内齿圈在贴合于内齿圈安装台的端面，并利用多个螺栓进行加固，从而确保一级内齿圈的安装强度；利用第二深沟球轴承降低摩擦力的特性，有效降低一级行星架转动时所受的摩擦阻力；一级行星机壳增设油封环，从而降低其输入端开口的尺寸，并安装输入端油封圈，从而确保一级行星机壳输入端的密封性；一级行星机壳增设嵌入圈嵌入于二级行星机壳，从而提高一级行星机壳与二级行星机壳的装配强度；增设两个圆柱角轴承限制二级行星架的两端，从而确保二级行星架的稳定性和转动顺畅性；利用输出端油封圈填充输出法兰和二级行星机壳的间隙，从而确保二级行星机壳输出端的密封性；利用装配外环法兰实现本申请的安装，从而提高本申请的安装便捷性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的局部剖视图；

图3为本发明的***图；

图4为本发明输出轴的结构示意图；

图5为本发明一级行星系统的结构示意图；

图6为本发明圆柱角轴承的结构示意图；

图7为本发明圆柱角轴承的局部剖视图。

附图说明：1、输入轴；11、输入太阳轮；111、抱箍套；12、形变槽；13、夹套；14、安装螺栓；15、夹紧螺栓；16、电机安装座；17、中心通孔；18、注油孔；19、堵头；21、一级行星机壳；22、一级行星架；23、输出太阳轮；24、一级内齿圈；25、一级行星齿轮；26、延伸套环；27、第一深沟球轴承；28、内齿圈安装台；29、第二深沟球轴承；30、油封环；31、输入端油封圈；32、嵌入圈；33、容纳环槽；41、二级行星机壳；42、二级行星架；43、输出法兰；44、二级内齿圈；45、二级包裹套；46、二级行星齿轮；47、圆柱角轴承；48、内圈；49、外圈；50、限位骨圈；51、滚动圆柱；52、容纳通槽；53、输出端油封圈；54、装配外环法兰。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

高集成度两级大扭矩减速机，如图1、图2、图3所示，包括输入轴1、一级行星系统以及二级行星系统，输入轴1过盈插接固定有输入太阳轮11，一级行星系统包括一级行星机壳21、同轴转动连接于一级行星机壳21内的一级行星架22，以及过盈插接固定于一级行星架22的输出太阳轮23，一级行星机壳21内法兰固定有一级内齿圈24，输入轴1转动连接于一级行星机壳21内，输入太阳轮11伸入到一级行星架22内，一级行星架22内转动连接有三个一级行星齿轮25，一级行星齿轮25同时与输入太阳轮11和一级内齿圈24啮合；二级行星系统包括与一级行星机壳21法兰固定的二级行星机壳41、同轴转动连接于二级行星机壳41内的二级行星架42，以及加工成型于二级行星架42的输出法兰43，二级行星机壳41内加工成型有二级内齿圈44，二级行星架42加工成型有二级包裹套45，一级行星架22部分间隙伸入于二级包裹套45，输出太阳轮23伸入到二级行星架42内，二级行星架42内转动连接有三个二级行星齿轮46，二级行星齿轮46同时与输出太阳轮23和二级内齿圈44啮合。

本发明在正常工作时，电机驱动输入轴1和输入太阳轮11同步旋转，输入太阳轮11在旋转过程中带动多个一级行星齿轮25转动，多个一级行星齿轮25在转动过程中与一级内齿圈24配合，产生并提高扭力带动一级行星架22和输出太阳轮23旋转，输出太阳轮23在旋转过程中带动多个二级行星齿轮46转动，多个二级行星齿轮46在转动过程中与二级内齿圈44配合，再次产生并提高扭力带动二级行星架42旋转，从而由同轴固定于二级行星架42的输出法兰43，输出经两级提升后的扭转力，相比于对比文件，有效提高输出扭矩；需要说明的是，二级行星架42设置二级包裹套45，用于容纳一级行星架22的输出端结构，并将输入轴1限定于一级行星机壳21内，结合以上两点，相比于现有技术中简单的叠加，有效提高一级行星系统和二级行星系统的集成度从而减小体积，还需要说明的是，本申请与对比文件相比长度仅增大了二分之一个一级行星机壳21的长度。

本申请的输入轴1通过如下方式与电机的输出轴固定，如图4所示，输入轴1加工成型有用于与电机输出轴套接配合的抱箍套111，抱箍套111等角度贯穿开设有多个形变槽12，抱箍套111套设有夹套13，夹套13螺纹配合有安装螺栓14，安装螺栓14拧入于抱箍套111，从而利用安装螺栓14限制夹套13沿抱箍套111长度方向滑动的活动度，确保抱箍套111与夹套13的装配稳定性，夹套13螺纹配合有同时拧入其两个部分的夹紧螺栓15，在需要连接输入轴1与电机的输出轴时，拧紧夹紧螺栓15迫使夹套13的两个部分收紧，从而由夹套13迫使抱箍套111以形变槽12为形变点，进行收紧形变抱紧固定电机的输出轴，实现电机输出轴与本申请输入轴1的同轴固定。

为便于装配本申请与电机，如图3所示，一级行星机壳21法兰固定有电机安装座16，从而由电机安装座16提供一个电机外壳的安装位置，进而为提高电机的安装便捷性；电机安装座16具有中心通孔17，从而避免电机安装座16影响电机输出轴与本申请输入轴1的顺利连接；夹套13处于中心通孔17的中心，从而使得电机的输出端处于密封环境，进而适应严苛环境的使用要求；电机安装座16的一侧贯穿开设有注油孔18，注油孔18可拆卸嵌合有堵头19，从而在卸下堵头19后即可向电机安装座16内注入润滑油或者密封油，进而为本申请注油提供便利。

输入轴1通过如下方式转动连接于一级行星机壳21，如图2、图4所示，一级行星机壳21加工成型有延伸套环26，延伸套环26与输入轴1之间设置有第一深沟球轴承27，第一深沟球轴承27的外圈与延伸套环26卡接固定，其内圈与输入轴1卡接固定，从而利用第一深沟球轴承27降低摩擦力的特点，有效降低输入轴1转动时所受到的摩擦阻力。

一级内齿圈24通过如下方式安装于一级行星机壳21内，如图2、图5所示，一级行星机壳21内加工成型有内齿圈安装台28，一级内齿圈24贴合于内齿圈安装台28的端面并进行螺栓固定，从而确保一级内齿圈24的安装强度；内齿圈安装台28的内圆周面与一级行星架22之间设置有第二深沟球轴承29，第二深沟球轴承29的外圈与内齿圈安装台28卡接固定，其内圈与一级行星架22卡接固定，从而利用第二深沟球轴承29降低摩擦力的特性，有效降低一级行星架22转动时所受的摩擦阻力。

为提高本申请输入端的密封性，如图2所示，一级行星机壳21的内圆周面加工成型有油封环30，从而降低其输入端开口的尺寸，油封环30和输入轴1之间设置有输入端油封圈31，从而确保本申请输入端的密封性。

为提高一级行星机壳21和二级行星机壳41的装配强度，如图2、图4所示，一级行星机壳21加工成型有嵌入圈32，嵌入圈32嵌入并贴合于二级行星机壳41的内壁，从而提高一级行星机壳21与二级行星机壳41的装配强度；嵌入圈32加工成型有用于容纳密封胶条的容纳环槽33，从而本申请在运用于密封要求更高的使用环境时，可以利用容纳环槽固定密封胶条，进而提高一级行星机壳21与二级行星机壳41的密封性。

二级行星架42通过如下方式转动连接于二级行星机壳41内，如图2所示，二级包裹套45与二级行星机壳41之间、输出法兰43与二级行星机壳41之间分别设置有圆柱角轴承47，从而由两个圆柱角轴承47限制二级行星架42的两端，进而确保二级行星架42的稳定性和转动顺畅性。

圆柱角轴承47的具体结构如下，如图6、图7所示，圆柱角轴承47包括内圈48、外圈49以及多个滚动圆柱51，内圈48和外圈49的截面均为等腰直角三角形，且两者的斜边相对，多个滚动圆柱51的圆周面分别与内圈48和外圈49的斜边相切，内圈48和外圈49之间设置有限位骨圈50，限位骨圈50具有多个呈等角度布置的圆柱容纳通槽52，滚动圆柱51滚动嵌入于圆柱容纳通槽52。

采用上述圆柱角轴承47具有如下技术效果，限定内圈48和外圈49的截面为等腰直角三角形，从而内圈48和外圈49均可以嵌入于卡接位置的直角环内，不仅能够实现传统轴承降低摩擦力的功能，还可以实现对二级行星架42轴线方向的活动度进行限制，有效提高本申请的抗径向冲击力；需要说明的是，将内圈48和外圈49的截面设计为等腰直角三角形，相比于传统的滚锥轴承，有效减少圆柱角轴承47的截面宽度，从而减少二级行星机壳41的内腔占用量，进而使得二级行星机壳41能够与一级行星机壳21直接进行对接，无需特意增大一级行星机壳21的尺寸，进一步提高本申请的集成度；还需要说明的是，利用限位骨圈50的圆柱容纳通槽52用于容纳滚动圆柱51，从而确保多个滚动圆柱51的有序性

为提高本申请输出端的密封性，如图2所示，二级行星机壳41的输出端卡接固定有输出端油封圈53，输出端油封圈53的内圆周面与输出法兰43转动贴合，从而利用输出端油封圈53填充输出法兰43和二级行星机壳41的间隙，进而确保二级行星机壳41输出端的密封性。

为便于安装本申请，如图1所示，二级行星机壳41的外壁面加工成型有装配外环法兰54，从而可以利用装配外环法兰54实现本申请的安装，进而提高本申请的安装便捷性。

具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。