本發(fā)明涉及機械傳動領(lǐng)域，特別地，涉及一種滾柱齒輪傳動結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前在傳動系統(tǒng)中，為了滿足大傳動比的要求，主要采用兩級行星齒輪傳動的結(jié)構(gòu)方式。該結(jié)構(gòu)主要由Ⅰ級太陽齒輪、Ⅰ級行星齒輪、Ⅰ級行星架、Ⅰ級固定齒圈、Ⅱ級太陽齒輪、Ⅱ級行星齒輪、Ⅱ級行星架、Ⅱ級固定齒圈等零件組成，行星齒輪通過軸承固定在行星架上。由Ⅰ級太陽齒輪傳入扭矩，Ⅰ級行星齒輪帶動Ⅰ級行星架轉(zhuǎn)動，Ⅱ級太陽齒輪與Ⅰ級行星架連接使Ⅱ級太陽齒輪轉(zhuǎn)動，Ⅱ級太陽齒輪通過Ⅱ級固定齒圈驅(qū)動Ⅱ級行星齒輪和Ⅱ級行星架轉(zhuǎn)動，Ⅱ級行星架帶動輸出軸轉(zhuǎn)動，將扭矩傳遞到輸出軸上。

該結(jié)構(gòu)的主要缺點是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零件數(shù)量較多，系統(tǒng)的高度和重量大，且行星齒輪的不均載特性導(dǎo)致工作不平穩(wěn)，噪聲較大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種新型滾柱齒輪傳動結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有兩級行星齒輪的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作不平穩(wěn)且噪聲較大的技術(shù)問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種滾柱齒輪傳動結(jié)構(gòu)，該滾柱齒輪傳動結(jié)構(gòu)包括提供功率輸入的主動齒輪、沿主動齒輪圓周方向設(shè)置的多個與主動齒輪嚙合的滾柱齒輪、多個分別與任意兩個相鄰的滾柱齒輪嚙合的中間齒輪，以及與中間齒輪嚙合的從動齒圈；

通過滾柱齒輪分別與主動齒輪和中間齒輪之間的嚙合產(chǎn)生的徑向力實現(xiàn)滾柱齒輪的自定心，從動齒圈為柔性齒圈，通過從動齒圈與中間齒輪嚙合產(chǎn)生的徑向力以實現(xiàn)各個齒輪間載荷均勻，從動齒圈經(jīng)連接件與用于功率輸出的輸出軸連接，主動齒輪與輸出軸同心設(shè)置。

進一步地，主動齒輪包括共軸設(shè)置的上齒輪以及位于上齒輪下方的下齒輪，滾柱齒輪包括共軸的上滾柱齒輪、下滾柱齒輪以及設(shè)置在其之間的直齒輪，中間齒輪包括共軸的小齒輪以及位于小齒輪上方的大齒輪，上齒輪與上滾柱齒輪嚙合，下齒輪與下滾柱齒輪嚙合，直齒輪與兩個相鄰的大齒輪嚙合。

進一步地，中間齒輪上設(shè)有與其同軸的輸出齒輪，從動齒圈包括與輸出齒輪嚙合的第一從動齒圈以及與小齒輪嚙合的第二從動齒圈。

進一步地，第一從動齒圈的圓周方向設(shè)有第一懸臂，第二從動齒圈的圓周方向設(shè)有第二懸臂，第一懸臂和第二懸臂經(jīng)螺栓組件與輸出軸連接。

進一步地，上滾柱齒輪、下滾柱齒輪與直齒輪之間采用電子束焊連接，經(jīng)滾柱齒輪鎖緊螺母軸向定位。

進一步地，大齒輪和小齒輪之間采用電子束焊連接，并經(jīng)嵌于滾柱齒輪的凹肩內(nèi)的鎖緊螺母軸向定位。

進一步地，中間齒輪由滾子軸承支撐，滾子軸承的外環(huán)經(jīng)中間齒輪的內(nèi)擋肩于軸向定位，并經(jīng)間隔套對滾子軸承外環(huán)的軸向壓緊；滾子軸承的內(nèi)環(huán)經(jīng)沿中間齒輪輪軸方向設(shè)置的齒輪架的擋肩于軸向定位，并經(jīng)滾子軸承鎖緊螺母鎖緊。

進一步地，齒輪架經(jīng)螺栓組件固定于固定機匣上，以防止齒輪架相對中間齒輪發(fā)生轉(zhuǎn)動。

進一步地，滾子軸承為球面滾子軸承。

進一步地，上齒輪和下齒輪之間設(shè)有用于功率輸入的花鍵，輸出軸上設(shè)有用于功率輸出的花鍵。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明的滾柱齒輪傳動結(jié)構(gòu)，通過滾柱齒輪分別與主動齒輪和中間齒輪嚙合產(chǎn)生的徑向力實現(xiàn)滾柱齒輪的自動定心和預(yù)壓緊，中間齒輪與從動齒圈嚙合，從動齒圈經(jīng)連接件與輸出軸連接，以將扭矩傳遞給輸出軸；從動齒圈采用柔性齒圈，通過中間齒輪與從動齒圈嚙合產(chǎn)生的徑向力使輪緣產(chǎn)生徑向變形，促使各齒輪間的載荷均勻，降低了齒輪工作時的噪音，且該傳動結(jié)構(gòu)零件少，重量輕，傳動比大。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的滾柱齒輪傳動結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的滾柱齒輪徑向受力示意圖。

附圖說明：

1、主動齒輪；11、上齒輪；12、下齒輪；13、花鍵；

2、滾柱齒輪；21、上滾柱齒；22、下滾柱齒；23、直齒輪；24、凹肩；

3、中間齒輪；31、小齒輪；32、大齒輪；

4、輸出齒輪；

5、從動齒圈；51、第一從動齒圈；511、第一懸臂；52、第二從動齒圈；521、第二懸臂；

6、齒輪架；7、輸出軸；8、滾子軸承；9、間隔套；14、固定機匣；15、從動機匣；16、連接盤；17、鎖緊螺母。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。

參照圖1，本發(fā)明的優(yōu)選實施例提供了一種滾柱齒輪傳動結(jié)構(gòu)，該滾柱齒輪傳動結(jié)構(gòu)包括提供功率輸入的主動齒輪1、沿所述主動齒輪1圓周方向設(shè)置的多個與主動齒輪1嚙合的滾柱齒輪2、多個分別與任意兩個相鄰的滾柱齒輪2嚙合的中間齒輪3，以及與中間齒輪3嚙合的從動齒圈5；

通過滾柱齒輪2分別與主動齒輪1和中間齒輪3之間的嚙合產(chǎn)生的徑向力實現(xiàn)所述滾柱齒輪2的自定心，該從動齒圈5為柔性齒圈，通過從動齒圈5與所述中間齒輪3嚙合產(chǎn)生的徑向力以實現(xiàn)各個齒輪間載荷均勻，所述從動齒圈5經(jīng)連接件與用于功率輸出的輸出軸7連接，所述主動齒輪1與所述輸出軸7同心設(shè)置。在本實施例中，所述連接件為螺栓組件，也可以是其他連接件。

本實施例的滾柱齒輪傳動結(jié)構(gòu)，通過滾柱齒輪分別與主動齒輪和中間齒輪嚙合產(chǎn)生的徑向力實現(xiàn)滾柱齒輪的自動定心和預(yù)壓緊，中間齒輪與從動齒圈嚙合，從動齒圈經(jīng)連接件與輸出軸連接，以將扭矩傳遞給輸出軸；從動齒圈采用柔性齒圈，通過中間齒輪與從動齒圈嚙合產(chǎn)生的徑向力使輪緣產(chǎn)生徑向變形，促使各齒輪間的載荷均勻，降低了齒輪工作時的噪音，且該傳動結(jié)構(gòu)零件少，重量輕，傳動比大。

優(yōu)選地，主動齒輪1包括共軸設(shè)置的上齒輪11以及位于所述上齒輪11下方的下齒輪12，滾柱齒輪2包括共軸的上滾柱齒輪21、下滾柱齒輪22以及設(shè)置在所述上滾柱齒輪21和下滾柱齒輪22間的直齒輪23，中間齒輪3包括共軸的小齒輪31以及位于小齒輪31上方的大齒輪32，上齒輪11與上滾柱齒輪21嚙合，下齒輪12與下滾柱齒輪22嚙合，直齒輪23與兩個相鄰的大齒輪32嚙合。

在本實施例中，參照圖2，通過上齒輪11與上滾柱齒輪21嚙合，下齒輪12與下滾柱齒輪22嚙合，產(chǎn)生F3方向的徑向力；直齒輪23分別與兩個相鄰的大齒輪32嚙合，分別產(chǎn)生F1和F2方向的徑向力；滾柱齒輪2受到了F1、F2、和F3三個方向的作用力，經(jīng)過計算得知F1、F2、和F3的合力為0，所以說滾柱齒輪2不需要其他軸承進行支撐，通過滾柱齒輪2分別與主動齒輪1和中間齒輪3之間的嚙合產(chǎn)生的徑向力實現(xiàn)所述滾柱齒輪2的自動預(yù)壓緊和自動定心，相比于現(xiàn)有的兩級行星齒輪傳動的結(jié)構(gòu)方式，減少了零件的數(shù)量，減化了結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，中間齒輪3上設(shè)有與其同軸的輸出齒輪4，從動齒圈5包括與輸出齒輪4嚙合的第一從動齒圈51以及與小齒輪31嚙合的第二從動齒圈52。第一從動齒圈51的圓周方向設(shè)有第一懸臂511，第二從動齒圈52的圓周方向設(shè)有第二懸臂521，第一懸臂511和第二懸臂521經(jīng)螺栓組件與所述輸出軸7連接。

在本實施例中，所述輸出齒輪4經(jīng)螺栓連接于中間齒輪3，第一從動齒圈51的圓周方向設(shè)有第一懸臂511，第二從動齒圈52的圓周方向設(shè)有第二懸臂521，第一懸臂511和第二懸臂521經(jīng)螺栓組件與從動機匣15連接，從動機匣15經(jīng)螺栓組件與連接盤16將功率傳遞給輸出軸7。該傳動結(jié)構(gòu)的從動齒圈5為柔性齒圈，且從動齒圈5分為第一從動齒圈51和第二從動齒圈52兩部分，通過輸出齒輪4與第一從動齒圈嚙合51以及小齒輪31與第二從動齒圈52嚙合產(chǎn)生的徑向力使齒輪邊緣產(chǎn)生徑向變形，以此促使各齒輪間載荷均勻，有利于系統(tǒng)的動力學(xué)特性，相比較現(xiàn)有的兩級行星齒輪傳動的結(jié)構(gòu)方式降低了齒輪工作時的噪音。

優(yōu)選地，上滾柱齒輪21、下滾柱齒輪22與直齒輪23之間采用電子束焊連接，經(jīng)滾柱齒輪鎖緊螺母軸向定位。

優(yōu)選地，大齒輪32和小齒輪31之間采用電子束焊連接，并經(jīng)嵌于滾柱齒輪2的凹肩內(nèi)的鎖緊螺母軸向定位。在本實施例中，大齒輪32和小齒輪31通過上下兩個鎖緊螺母17嵌于滾柱齒輪2的凹肩24內(nèi)進行軸向定位。

優(yōu)選地，中間齒輪3由滾子軸承8支撐，滾子軸承8的外環(huán)經(jīng)中間齒輪3的內(nèi)擋肩于軸向定位，并經(jīng)間隔套9對滾子軸承8外環(huán)的軸向壓緊；滾子軸承8的內(nèi)環(huán)經(jīng)沿中間齒輪3輪軸方向設(shè)置的齒輪架6的擋肩于軸向定位，并經(jīng)滾子軸承鎖緊螺母鎖緊。齒輪架6經(jīng)螺栓組件固定于固定機匣14上，以防止齒輪架6相對中間齒輪3發(fā)生轉(zhuǎn)動。在本實施例中，滾子軸承8為球面滾子軸承。在本實施例中，所述滾子軸承8的外環(huán)經(jīng)中間齒輪3的內(nèi)擋肩于軸向定位，并經(jīng)間隔套9和輸出齒輪4對滾子軸承8外環(huán)的軸向壓緊。

優(yōu)選地，上齒輪11和下齒輪12之間設(shè)有用于功率輸入的花鍵13，輸出軸7上設(shè)有用于功率輸出的花鍵。

本實施例的滾柱齒輪傳動結(jié)構(gòu)的工作原理如下：

初始狀態(tài)時，上齒輪11和上滾柱齒輪21嚙合，下齒輪12和下滾柱齒輪22嚙合，直齒輪23與大齒輪32嚙合，輸出齒輪4與第一從動齒圈51嚙合，小齒輪31與第二從動齒圈52嚙合，第一從動齒圈51與第二從動齒圈52經(jīng)連接件與輸出軸7連接，工作時，功率通過主動齒輪1上的花鍵13輸入，主動齒輪1帶動滾柱齒輪2轉(zhuǎn)動，滾柱齒輪2帶動大齒輪32轉(zhuǎn)動，大齒輪32帶動小齒輪31和輸出齒輪4轉(zhuǎn)動，輸出齒輪4帶動第一從動齒圈51轉(zhuǎn)動，小齒輪31帶動第二從動齒圈52轉(zhuǎn)動，第一從動齒圈51和第二從動齒圈52經(jīng)連接件與從動機匣15連接，從動機匣15經(jīng)連接盤16將功率傳遞給輸出軸7，并通過輸出軸7上的輸出花鍵將功率輸出。

從以上的描述可以得知，本發(fā)明實施例通過滾柱齒輪分別與主動齒輪和中間齒輪嚙合產(chǎn)生的徑向力實現(xiàn)滾柱齒輪的自動定心和預(yù)壓緊，有效的解決了現(xiàn)有兩級行星齒輪傳遞結(jié)構(gòu)零件多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題，從動齒圈采用柔性齒圈，通過中間齒輪與從動齒圈嚙合產(chǎn)生的徑向力使輪緣產(chǎn)生徑向變形，以促使各齒輪間的載荷均勻，降低了齒輪工作時的噪音，有效的解決了現(xiàn)有兩級行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)載荷不均勻，以及噪音大的問題，另外，該傳動結(jié)構(gòu)零件少，重量輕，傳動比大，傳動平穩(wěn)以及傳動效率高。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。