周转齿轮系的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种周转齿轮系，该周转齿轮系包括驱动多个行星齿轮的驱动小齿 轮，每个行星齿轮围绕一条行星轴线进行旋转并且具有互连的带有多个不同数量的齿的第 一齿轮和第二齿轮，该第一齿轮与静止的第一齿圈啮合，并且该第二齿轮与第二齿圈啮合， 由此使该第二齿圈围绕该周转齿轮系的中央轴线进行旋转。
【背景技术】
[0002] 这种齿轮系例如是从US-5957804-A中已知的，该文献描述了用于工业机器人的 齿轮系。第一齿圈与第二齿圈之间的轴向距离是可以调整的，并且每个行星齿轮的这些齿 轮可以是锥形的以允许获得浮动的行星架。
[0003]与行星齿轮相关联的一个普遍问题是提高其性能和可靠性。
【发明内容】
[0004] 此目的是通过如权利要求1限定的周转齿轮系实现的。更确切地讲，于是在开头 提到的这种周转齿轮系包括一个调整安排，该调整安排被安排成用于改变该中央轴线与每 条行星轴线之间的距离。这意味着这些行星轴线可以从该中央轴线向外移动直至与这些齿 圈紧密啮合，由此实质上减小例如在齿轮系被用于定位目的时是有用的侧隙。
[0005]该调整安排可以通过每个行星齿轮的中央轴线而关于一条安装轴线进行偏离来 实现，该行星齿轮在该安装轴线处附接至该行星架上，该行星齿轮是围绕该安装轴线可旋 转的。一个中央控制齿轮于是可以用来控制多个（例如，三个）行星控制齿轮，每个行星控 制齿轮被连接至一个轴，该轴在该行星架的两个板之间悬挂一个行星齿轮。该中央齿轮于 是可以转动来使这些行星轴线向外移动直至侧隙被实质上地减小。这在该齿轮系组装时仅 需要进行一次。
[0006]该驱动小齿轮可以被置于该周转齿轮系的中心轴线处，从而该驱动小齿轮直接驱 动这些行星齿轮的第一齿轮。替代地，该驱动小齿轮可以是从该齿轮系的中心移位的、并且 被安排成用于驱动直接连接至该行星架上的齿轮。
[0007]该调整安排可以被适配成用于以相同的方式来调整该中央轴线与每条行星轴线 之间的距离。
[0008]该行星架可以是轴向浮动的并且可以通过使每个行星齿轮中的这些第一齿轮和 第二齿轮中的至少一者为锥形且与具有相应锥度的齿圈相互作用而被轴向地保持在位。
【附图说明】
[0009] 图1示出了具有中央驱动小齿轮的行星齿轮的侧视图。
[0010] 图2示出了沿着图1的线A-A的截面。
[0011] 图3示出了图2的暴露的行星架。
[0012] 图4示出了图3中的行星架的行星齿轮。
[0013] 图5a示意性地展示了根据本披露的侧隙减小功能，并且图5b示出了锥形行星齿 轮的替代构型。
[0014] 图6A示出了调整功能的前视图，并且图6B示意性地展示了轴线安排，其中行星齿 轮被安装在齿轮架中。
[0015] 图7和图8示出了具有空心轴的齿轮的替代版本的透视图以及沿着其线B-B的截 面透视图。
【具体实施方式】
[0016] 本披露涉及一种周转齿轮系（或行星齿轮机构），该周转齿轮系实现了高的总齿 轮比，例如高于50:1、典型地在100:1至400:1的范围内并且具有紧凑的结构。图1示出了 这种具有中央驱动小齿轮3的行星齿轮1的侧视图。齿轮1具有一个外壳5,该外壳可以附 接至一个结构上以便关于该齿轮系的操作提供静止的参考点。
[0017] 图2示出了沿着图1中的线A-A的截面。该齿轮系具有三个行星齿轮7。虽然在 大多数应用中优选地考虑三个行星齿轮，但是可以想到不同数量的行星齿轮。这些行星齿 轮7在图4中更清晰可见，并且各自包括第一齿轮9和第二齿轮11，这些齿轮借助于轴承 13被可旋转地安排在一条共同轴线上并且互相连接使得它们以同一速度进行旋转。每个行 星齿轮7中的第一齿轮9和第二齿轮11甚至可以被设计成一个单件、但就齿的数量而言具 有不同的量值。
[0018] 这些行星齿轮7被安排在一个共同的行星架15上（参见图3)，该行星架可以由 两个圆形板17形成，这两个板由多个间隔件19隔开以便在这些板之间提供足以对这些板 17之间的行星齿轮7给出空间的间隔。在所展示的行星架中，三个行星齿轮配备有120° 间距，但是不同的角度间距是可能的。
[0019] 如在图4中可见，居中定位的驱动小齿轮3与每个行星齿轮7中的第一齿轮9啮 合。行星齿轮7中的第一齿轮9各自在不同位置处进一步与第一外齿圈19啮合（参见图 2)，该第一外齿圈通过附接至外壳5上而是静止的。因此，小齿轮3的与该齿轮系的中央轴 线21对齐的旋转使得这些行星齿轮旋转时这些行星齿轮7的轴线23围绕中央轴线21进 行循环。
[0020] 每个行星齿轮7的第二齿轮11与第二外齿圈25啮合，该第二外齿圈是通过多个 轴承而围绕中央轴线21可旋转地安排的。由于每个行星齿轮7的第一齿轮9和第二齿轮 11具有相互不同数量的齿并且此外该第一齿圈19和第二齿圈25具有相互不同数量的齿， 这些行星齿轮7的移动使得第二齿圈25相对于第一齿圈19移动并且因此围绕中央轴线21 进行旋转。该第二齿圈可以连接至输出轴（未示出）。与该驱动小齿轮3的角速度相比， 第二齿圈的角速度低。在此第一齿圈和第二齿圈按照从该齿轮系的驱动小齿轮那侧所看见 的进行编号。有可能使上部齿圈25 (如图5a中所见）是固定的并且代之以的是使下部齿 圈19连接至齿轮系输出端。该驱动小齿轮的轴也可以向上延伸穿过该齿轮系，如图5a所 展示的，只要这些行星齿轮之间可获得足够的空间。
[0021] 下表1提供了周转齿轮系及其对应齿轮比的一个实例：
[0022]
[0023] 这个实例给出了U= 256的齿轮比，由以下等式确定：
[0025] 本披露涉及减小周转齿轮系中的侧隙。通常在齿轮被用于准确地定位一个装置的 应用中，齿间隙可能是一个重大问题。此类应用包括工业机器人和不同种类的换能器、以及 例如太阳能发电系统，其中齿轮可以被用于将太阳能板相对于最佳的法向轴线对齐。其他 可能的应用包括例如风力发电系统，等等。在此披露的齿轮系主要旨在用于工业机器人应 用。
[0026] 图5a示意性地展示了用于基本消除齿轮系中的侧隙的安排。在这个安排中，侧隙 是通过使得行星架15在轴向方向上在一定程度上浮动、并且通过调整行星齿轮7的轴线23 与中央轴线21之间的距离（即该驱动小齿轮3与行星齿轮7之间的径向位置）而消除的。 这些行星齿轮7的径向位置被对称地调整，使得这些行星齿轮轴线23全都沿着单一柱体前 进，该单一柱体与该齿轮系的中心轴线21共轴。这使每个行星齿轮7所携带的传输负载均 等。
[0027] 每个