技术领域
[0001] 本
发明涉及一种减速机构，特别是涉及一种体积小，并能够实现大
传动比的行星
减速齿轮箱。
背景技术
[0002] 减速机构包括多种形式，例如，采用
小齿轮配合大齿轮进行传动的减速机构；行星齿轮机构等。其中，行星齿轮机构在应用上更为普遍，其相比普通的减速机构具有更大的传动比。目前，
现有技术的行星齿轮机构主要包括
太阳轮、
行星轮和
内齿圈，其可构成单级传动、二级传动、三级传动乃至四级传动。然而，现有技术的行星齿轮机构，其存在如下不足之处，结构简单者往往传动比很低，例如单级传动；传动比高者却结构复杂、体积较为庞大，例如三级传动、四级传动。因此，现有技术的行星齿轮机构，其体积与传动比之间难以同时得到优化。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种行星减速齿轮箱，其具有结构紧凑、体积小，能够实现大传动比等特点。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种行星减速齿轮箱，包括：
[0005] 一第一传动机构或一个以上依次连接的第一传动机构，第一传动机构包括一具有开口的第一
外壳、一第一太阳轮和至少一第一行星齿轮；第一外壳的内
侧壁设有第一内齿轮，第一太阳轮通过一
输入轴支撑安装于第一内齿轮的内部中心，第一行星齿轮分别与第一内齿轮和第一太阳轮相
啮合；
[0006] 一第二传动机构，其包括具有底面和侧壁的齿轮座和至少一第二行星齿轮；齿轮座的内侧壁设有第二内齿轮，第二行星齿轮于齿轮座内与齿轮座的第二内齿轮相啮合，且该第二行星齿轮分别与对应的第一行星齿轮相同轴联动；齿轮座的底面外侧轴心
位置设有一第一
输出轴。
[0007] 还包括一第三传动机构或一个以上依次连接的第三传动机构，第三传动机构包括一具有开口的第二外壳、至少一第三行星齿轮、一第二输出轴和一与第二输出轴形成一体相接或固接的第三行星齿轮
保持架；第二外壳的内侧壁设有第三内齿轮，第三行星齿轮与第三内齿轮相啮合，并通过第三行星齿轮保持架与第二输出轴相联动；所述齿轮座的第一输出轴固接或一体相接有一第二太阳轮，该第二太阳轮与第三行星齿轮相啮合。
[0008] 所述齿轮座活动套入所述第一外壳内，所述第一外壳与所述第二外壳相扣接配合。
[0009] 所述第一传动机构还包括一第一行星齿轮保持架，该第一行星齿轮保持架活动设置于所述第一外壳的底面内侧；该第一行星齿轮保持架的中心设有一供所述第一太阳轮通过的通孔，该第一行星齿轮保持架沿其周圈偏心设有至少一第一轴孔，所述至少一第一行星齿轮自身分别设有一第一
转轴，或者，第一行星齿轮保持架的一侧沿其周圈偏心设有至少一第一转轴，所述至少一第一行星齿轮自身分别设有一第一轴孔，第一转轴与对应的第一轴孔相转动插接配合。
[0010] 所述第二传动机构还包括一第二行星齿轮保持架，该第二行星齿轮保持架活动设置于所述齿轮座的底面内侧；该第二行星齿轮保持架沿其周圈偏心设有至少一第二轴孔，所述至少一第二行星齿轮自身分别设有一第二转轴，或者，第二行星齿轮保持架的一侧沿其周圈偏心设有至少一第二转轴，所述至少一第二行星齿轮自身分别设有一第二轴孔，第二转轴与对应的第二轴孔相转动插接配合。
[0011] 所述第二外壳的底面中心设有一开孔，所述第二输出轴穿过该开孔，并于所述第二外壳内与所述第三行星齿轮保持架相固接或一体相接，所述第三行星齿轮保持架沿其周圈偏心设有至少一第三轴孔，所述至少一第三行星齿轮自身分别设有一第三转轴，或者，所述第三行星齿轮保持架的一侧沿其周圈偏心设有至少一第三转轴，所述至少一第三行星齿轮自身分别设有一第三轴孔，第三转轴与对应的第三轴孔相转动插接配合。
[0012] 所述第一行星齿轮和第二行星齿轮的个数分别为三个或四个。
[0013] 所述第三行星齿轮的个数分别为三个或四个。
[0014] 所述第二外壳的外径尺寸小于或等于所述第一外壳的内径尺寸，所述第二外壳的外侧壁沿其周圈间隔设有若干卡凸，所述第一外壳的开口端沿沿其周圈对应间隔设有若干卡槽；所述第二外壳的侧壁局部套入所述第一外壳内，且所述第二外壳的各卡凸分别限位于对应的卡槽内。
[0015] 所述第二行星齿轮的齿数与所述第一行星齿轮的齿数相差一个；所述第一内齿轮的齿数与所述第二内齿轮的齿数相差一个。
[0016] 本发明的有益效果是：
[0017] 1、第一传动机构和第二传动机构构成两级传动，并构成3K型减速组，从中大大提高了传动比；
[0018] 2、其利用第一外壳充当内齿圈，将第一传动机构的其它部件和第二传动机构包覆于第一外壳内，使整体结构非常紧凑、体积更加小巧；
[0019] 3、其在第一、第二传动机构之后
串联连接至少一个2K型的第三传动机构，形成至少三级减速组，从中进一步提高了传动比；
[0020] 4、其使一第三传动机构的第二外壳与相近邻的第一传动机构的第一外壳相扣接配合，使用于减速的第一、第二、第三行星齿轮和第一太阳轮、第二太阳轮包覆于第二外壳和第一外壳围成的空腔内，不仅充分利用了第二外壳和第一外壳围成的内部空间，还进一步使整体结构更加紧凑、体积更加小巧；
[0021] 5、将第一行星齿轮、第二行星齿轮和第三行星齿轮的个数优选为四个，使本发明具有较强的承载能
力。
[0022] 以下结合
附图及
实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种行星减速齿轮箱不局限于实施例。
附图说明
[0023] 图1是实施例一本发明的分解示意图（包括
马达）；
[0024] 图2是实施例一本发明的立体构造示意图（包括马达）；
[0025] 图3是实施例一本发明的主视图（包括马达）；
[0026] 图4是实施例一本发明沿图3中A-A线的剖面图；
[0027] 图5是实施例一本发明的局部分解示意图一；
[0028] 图6是实施例一本发明的局部分解示意图二；
[0029] 图7是实施例一本发明的第一外壳的俯视图；
[0030] 图8是实施例一本发明的第一外壳沿图7中B-B线的剖面图；
[0031] 图9是实施例一本发明的齿轮座的俯视图；
[0032] 图10是实施例一本发明的齿轮座沿图9中C-C线的剖面图；
[0033] 图11是实施例一本发明的第二外壳的俯视图；
[0034] 图12是实施例一本发明的第二外壳沿图9中C-C线的剖面图；
[0035] 图13是实施例一本发明的原理示意图；
[0036] 图14是实施例二本发明的原理示意图。
具体实施方式
[0037] 实施例一：
[0038] 请参见图1-图12所示，本发明的一种行星减速齿轮箱，包括：
[0039] 一第一传动机构1，其包括一具有开口的第一外壳11、一第一太阳轮12和至少一个第一行星齿轮13；第一外壳11包括底面和侧壁，该第一外壳11的内侧壁设有第一内齿轮111（第一内齿轮111与第一外壳11呈一体式结构或两者呈固定式连接），第一太阳轮12通过一输入轴14支撑安装于第一内齿轮111的内部中心（此输入轴14即为马达4的转轴，其转动穿过第一外壳11的底面中心，并于第一外壳11内与第一太阳轮12同轴固定），第一行星齿轮13分别与第一内齿轮111和第一太阳轮12相啮合；
[0040] 一第二传动机构2，其包括具有底面和侧壁的齿轮座22和至少一个第二行星齿轮21；齿轮座22的内侧壁设有第二内齿轮221（第二内齿轮221与齿轮座22呈一体式结构或两者呈固定式连接），该齿轮座22活动套入第一外壳11内，第二行星齿轮21与齿轮座的第二内齿轮221相啮合，且该第二行星齿轮21分别与对应的第一行星齿轮13相同轴联动；齿轮座22的底面外侧轴心位置设有一个第一输出轴；
[0041] 一第三传动机构3，其包括一具有底面和侧壁的第二外壳33、至少一个第三行星齿轮31、一第二输出轴32和一与第二输出轴32形成一体相接的第三行星齿轮保持架34，第二外壳33的内侧壁上设有第三内齿轮331（第三内齿轮331与第二外壳33呈一体式结构或两者呈固定式连接），第三行星齿轮31与第二外壳的第三内齿轮331相啮合，并通过第三行星齿轮保持架34与第二输出轴32相联动；齿轮座22的第一输出轴一体设有一个第二太阳轮23，该第二太阳轮23与第三行星齿轮31相啮合。
[0042] 作为一种优选，上述第二外壳33与第一外壳11相扣接配合。
[0043] 作为一种优选，为了使上述第一行星齿轮13于第一外壳11内转动更加稳定，第一传动机构1还包括一个第一行星齿轮保持架15，该第一行星齿轮保持架15活动放置于第一外壳11的底面内侧。如图5所示，该第一行星齿轮保持架15的中心设有一个供第一太阳轮12通过的通孔151，该第一行星齿轮保持架15沿其周圈偏心设有至少一个第一轴孔152，上述至少一第一行星齿轮13自身分别设有一第一转轴131（或者，也可以使第一行星齿轮保持架15的一侧
板面沿其周圈偏心设有至少一个第一转轴，使第一行星齿轮13自身分别设有一第一轴孔），第一转轴131分别与对应的第二轴孔152相转动插接配合。
[0044] 作为一种优选，上述第二传动机构2还包括一个第二行星齿轮保持架24，该第二行星齿轮保持架24活动设置于齿轮座22的底面内侧。如图5所示，该第二行星齿轮保持架24的一侧沿其周圈偏心设有至少一个第二转轴241，上述至少一个第二行星齿轮21自身分别设有一第二轴孔（或者，也可以使第二行星齿轮保持架24沿其周圈偏心设有至少一第二轴孔，使上述至少一第二行星齿轮21自身分别设有一第二转轴），各第二转轴241分别与对应的第二轴孔相转动插接配合。
[0045] 如图5所示，上述第一行星齿轮13与对应的第二行星齿轮21之间具体是这样实现配合的：在第一行星齿轮13上设置第四轴孔，在第二行星齿轮21上设置第四转轴211（或者，也可以在第一行星齿轮13上设置第四转轴，在第二行星齿轮21上设置第四轴孔），且第四轴孔与第四转轴分别呈非圆形结构，使第四转轴211与第四转轴相插接配合时，能够实现两者的相对固定，从而使第二行星齿轮21能够与对应的第一行星齿轮13同轴联动，即实现同步转动。或者，也可以使第一行星齿轮13与对应的第二行星齿轮21呈一体式结构。
[0046] 第二外壳33的底面中心设有一开孔332，第二输出轴32穿过该开孔332；并于第二外壳33内与上述第三行星齿轮保持架34一体相接。如图6所示，第三行星齿轮保持架34的一侧沿其周圈偏心设有至少一个第三转轴341，上述至少一第三行星齿轮31自身分别设有一个第三轴孔（或者，也可以使第三行星齿轮保持架34的一侧沿其周圈偏心设有至少一个第三轴孔，使上述至少一个第三行星齿轮31自身分别设有一个第三轴孔），各个第三转轴341分别与对应的第三轴孔相转动插接配合。
[0047] 作为一种优选，上述第一行星齿轮13、第二行星齿轮21和第三行星齿轮31的个数分别为四个，且第二行星齿轮21的齿数与对应的第一行星齿轮13的齿数相差一个；第一内齿轮111的齿数与第二内齿轮221的齿数相差一个。当然，上述第一行星齿轮13、第二行星齿轮21、第三行星齿轮31的个数也可以分别为一个、两个、三个或四个以上。
[0048] 如图7、图8所示，第一外壳11的内侧壁沿其轴向分成两部分，一部分靠近其开口，未设有第一内齿轮，另一部分靠近其底面，并设有第二内齿轮111；该两部分由一级阶梯进行过渡，且第一内齿轮111部分对应的内径尺寸较小，第一内齿轮111以外的部分用于容纳齿轮座22和第二外壳33。
[0049] 如图11、图12所示，第二外壳33的外径尺寸小于（或者，也可以是等于）第一外壳11的内径尺寸，该第二外壳33的外侧壁沿其周圈间隔设有三个卡凸333，第一外壳11的开口端沿对应间隔设有三个卡槽112（如图7、图8所示）。当第二外壳33的侧壁局部套入第一外壳11内后，第二外壳的各卡凸333分别限位于对应的卡槽112内，以此可以使第二外壳33与第一外壳11实现相对固定。特别的，装配后，第二外壳的各卡凸333的外侧面与第一外壳11的外侧壁相平，可以使整体形成一个表面平整的壳体结构。第二外壳33与第一外壳11相扣接配合后，用于减速的第一行星齿轮13、第二行星齿轮21、第三行星齿轮31、齿轮座22、第一太阳轮12、第二太阳轮23分别包覆于第二外壳33和第一外壳11围成的空腔内，不仅充分利用了第二外壳33和第一外壳11围成的内部空间，还能够进一步使整体结构更加紧凑、体积更加小巧。
[0050] 本发明的一种行星减速齿轮箱，请参见图13所示，在图13中，K1表示第一级传动，K2表示第二级传动，K3表示第三级传动；Z1表示第一太阳轮12，Z2表示第一行星齿轮13，Z3表示第一外壳11的第一内齿轮111，Z2＇表示第二行星齿轮21，Z4表示齿轮座22的第二内齿轮221；Z5表示第二太阳轮23，Z6表示第三行星齿轮31，Z7表示第二外壳33的第三内齿轮331；H1表示第一行星齿轮保持架15，H2表示第二行星齿轮保持架24，H3表示第三行星齿轮保持架34。K1、K2构成3K-H型减速组（3K指具有三个太阳轮：Z1、Z3、Z4，其中，Z3、Z4与Z1相当于同轴传动，分别类似太阳轮），K3构成2K-H型减速组，其Z5、Z7同轴传动，类似两个太阳轮。
[0051] 以下列举几个实例说明K1、K2级获得的传动比：
[0052] 实例一：
[0053] 将Z1的齿数设为10、Z2的齿数设为12、Z2＇的齿数设为11，Z3的齿数设为34，Z4的齿数设为33，则K1、K2级获得的传动比为348.48，此传动比可通过测量获得，也可通过计算获得。这里，其传动比的计算公式如下所示：
[0054] 根据图13的原理示意图：
[0055] 在第二传动机构中，Z4（齿轮座22）在转化轮系中相对于Z1（第一太阳轮12）的减速传动比为：
[0056] -----①
[0057] 其中：ω1为Z1的
角速度；ω4为Z4的角速度；
[0058] ωH为H1(第一行星齿轮保持架15)的角速度；（-1）n为反映Z1与Z4的回转方向的异同，“-”表示Z4的回转方向与Z1的相反，“+”则表示两者回转方向相同，n表示Z1到Z4过程中齿轮外啮合的次数，此处n=1；
[0059] 在第一传动机构中，Z3（第一外壳11）在转化轮系中相对于Z1的减速传动比为：
[0060] -----②
[0061] ω3为Z3的角速度，由于Z3是不转动的，所以
[0062] ω3＝0-----③
[0063] 综合上述公式①②③可得出Z1到Z4，即K1、K2级的实际减速传动比计算公式为：
[0064] --④
[0065] 在第三传动机构中，Z5（第二太阳轮23）到第三行星齿轮保持架34（第二输出轴）的实际减速传动比为：
[0066] -----⑤
[0067] 从公式④⑤可得出第一、二、三传动机构的总减速传动比计算公式为：
[0068] -----⑥
[0069] 实例二：
[0070] 将Z1的齿数设为9、Z2的齿数设为13、Z2＇的齿数设为14，Z3的齿数设为35，Z4的齿数设为36，则本发明获得的传动比为-508.44，其中，负号表示第一输出轴与输入轴的回转方向相反。
[0071] 实例三：
[0072] 将Z1的齿数设为9、Z2的齿数设为15、Z2＇的齿数设为14，Z3的齿数设为39，Z4的齿数设为38，则K1、K2级获得的传动比为675.56。
[0073] 实例四：
[0074] 将Z1的齿数设为9、Z2的齿数设为17、Z2＇的齿数设为16，Z3的齿数设为43，Z4的齿数设为42，则K1、K2级获得的传动比为916.74。
[0075] 本发明的一种行星减速齿轮箱，当将第一行星齿轮13、第二行星齿轮21的数量分别设为三个时，其K1、K2级也能够获得大传动比，以下列举几个实例进行[0076] 说明：
[0077] 实例五：
[0078] 将Z1的齿数设为9、Z2的齿数设为12、Z2＇的齿数设为11，Z3的齿数设为33，Z4的齿数设为32，则K1、K2级获得的传动比为398.22。
[0079] 实例六：
[0080] 将Z1的齿数设为9、Z2的齿数设为12、Z2＇的齿数设为13，Z3的齿数设为33，Z4的齿数设为34，则K1、K2级获得的传动比为-423.11，其中，负号表示第一输出轴与输入轴的回转方向相反。
[0081] 实例七：
[0082] 将Z1的齿数设为9、Z2的齿数设为15、Z2＇的齿数设为14，Z3的齿数设为39，Z4的齿数设为38，则K1、K2级获得的传动比为675.56。
[0083] 本发明的一种行星减速齿轮箱，由以上几个实例可知，本发明仅通过K1、K2级便可获得较大的传动比，再连接K3级可获得更大的传动比。
[0084] 实施例二：
[0085] 本发明的一种行星减速齿轮箱，其与实施例一的区别在于，其第一传动机构和第三传动机构的数量分别为一个以上。当第一传动机构和第三传动机构的数量分别为多个时，各第一传动机构之间通过设定相同的中
心轴依次相连接，各第三传动机构之间依次通过太阳轮进行连接。下面以第一传动机构和第三传动机构的数量分别为三个为实例进行说明：如图14所示，K1b、K1a为相比实施例一多出来的两个K1级，其中，Z1b、Z1a分别表示第一太阳轮，Z2b、Z2a分别表示第一行星齿轮，Z3b、Z3a表示第一外壳的第一内齿轮，H1b、H1a分别表示第一行星齿轮保持架；K3b、K3a为相比实施例一多出来的两个K3级，其中，Z5b、Z5a分别表示第二太阳轮，Z6b、Z6a分别表示第三行星齿轮，Z7b、Z7a分别表示第二外壳的第三内齿轮，H3b、H3a分别表示第三行星齿轮保持架。具体，在K1级系列中，K1级的输入轴与K1b级的第一行星齿轮保持架H1b的中心轴同轴固定，K1b级的第一太阳轮Z1b与K1a级的第一行星齿轮保持架H1a的中心轴同轴固定，K1a级的第一太阳轮Z1a的中心轴与总输入轴14＇同轴固定。在K3级系列中，K3级的第二输出轴与K3b级的第二太阳轮Z5b的中心轴同轴固定，K3b级的第二输出轴与K3a级的第二太阳轮Z5a的中心轴同轴固定，K3a级的第二输出轴构成总输出轴32＇。
[0086] 当第一传动机构和第三传动机构分别为一个以上时，第一壳体和第二壳体的数量可以分别为一个以上，也可以只有一个：当第一壳体和第二壳体的数量分别为一个以上时，可以将相近邻的第一壳体和第二壳体相扣接，当第一壳体和第二壳体的数量分别只有一个时，如图14所示，分别对第一壳体和第二壳体的侧壁进行延伸扩长，使上述K1级系列对应的各部件分别位于第一壳体内，上述K3级系列对应的各部分分别位于第二壳体内，再使第一壳体和第二壳体相扣接配合，如此可以使整个行星减速齿轮箱的外观看起来非常简洁、大方、结构非常紧凑。显然，当第一传动机构和/或第三传动机构的数量分别为一个以上时，相比实施例一，可以获得更大的总传动比。
[0087] 上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种行星减速齿轮箱，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单
修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。
