行星齿轮与曲柄轴连接结构和RV减速机的制作方法

行星齿轮与曲柄轴连接结构和rv减速机
技术领域
1.本实用新型涉及减速机技术领域，具体而言，涉及一种行星齿轮与曲柄轴连接结构和rv减速机。


背景技术：

2.参阅图1、图2和图3，从图中可以看出，rv减速机的基本结构主要的零部件为针齿壳、输出架、摆线轮、行星轮11和曲柄轴12。其中曲柄轴12和行星轮11通过花键13联接，轴向通过卡簧14进行定位，如图2、图3所示。
3.从图中可以看出，传统的行星齿轮与曲柄轴的连接方式为花键连接，但花键连接存在以下一些问题：
4.花键的加工难度相对比较大，并且花键与行星轮的外齿以及曲柄轴的偏心方向存在角相关系，控制难度比较高；
5.花键的侧隙对rv减速机角度传递误差影响比较大，对加工和装配工艺提出更高的要求；
6.由于加工行星齿轮外齿需要用花键作为基准，存在基准难定位的问题，并且花键的精度直接影响外齿的精度。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的包括，例如，提供了一种行星齿轮与曲柄轴连接结构和rv减速机，其能够方便快捷地实现行星齿轮与曲柄轴连接，且行星齿轮与曲柄轴的装配精度更好、能够更好地适应不同的加工精度要求。
8.本实用新型的实施例可以这样实现：
9.第一方面，本实用新型提供一种行星齿轮与曲柄轴连接结构，包括外环锥面部、内环锥面部和多个紧固件；
10.所述外环锥面部设置在所述曲柄轴的外圆端面的周向上，且所述外环锥面部靠近曲柄的一侧的直径大于远离曲柄一侧的直径；
11.所述内环锥面部设置在所述行星齿轮的轴孔的周向上，且所述内环锥面部靠近曲柄的一侧的直径小于远离所述曲柄一侧的直径；
12.多个所述紧固件沿所述行星齿轮的中轴线周向均布，且所述紧固件被配置为沿所述行星齿轮的轴线方向移动，以使所述外环锥面部、所述内环锥面部相互靠近而使所述行星齿轮的轴孔内壁和所述曲柄轴的外圆端外壁相互抵紧。
13.本方案的行星齿轮与曲柄轴连接结构主要采用紧固件和锥面连接的方式，通过紧固的预紧拉伸作用，使得两个相互配合的圆锥面产生轴向位移。在锥面上，轴向运动会分解到径向，产生径向的压紧力和径向位移，从而对锥环上下两个表面进行压紧，进而使得径向方向上的行星齿轮与曲柄轴能够紧密连接。即行星齿轮与曲柄轴连接结构能够抛弃使用原花键加工工艺，提高了行星齿轮外齿的加工精度。
14.在可选的实施方式中，所述紧固件与所述行星齿轮连接。
15.在可选的实施方式中，外环锥面部设置在所述曲柄轴的径向外壁上；所述内环锥面部设置在行星齿轮的轴孔内壁处；
16.所述紧固件穿设所述内环锥面部后与曲柄轴连接。
17.在可选的实施方式中，所述曲柄轴具有台阶部，所述外环锥面部设置在所述台阶部远离所述曲柄的一侧，所述行星齿轮抵持在所述台阶部的侧壁上；
18.所述紧固件穿设所述内环锥面部后与所述台阶部的侧壁连接。
19.在可选的实施方式中，所述内环锥面部与所述行星齿轮一体成型。
20.在可选的实施方式中，所述外环锥面部设置在所述行星齿轮轴孔边缘远离所述曲柄的一侧；所述外环锥面部具有与所述行星齿轮轴孔连通的连接通孔，所述连接通孔用于套设在所述曲柄轴上；
21.所述内环锥面部设置在所述外环锥面部的径向外侧壁上；
22.所述紧固件穿设所述内环锥面部后与所述行星齿轮的盘面连接。
23.在可选的实施方式中，还包括沿径向布置的内锥环、外锥环，以及沿轴线方布置的前锥楔和后锥楔；所述前锥楔位于行星齿轮靠近曲柄轴的曲柄的一侧，所述后锥楔位于行星齿轮远离曲柄轴的一侧；所述外锥环的外周面套设在行星齿轮的轴孔中，所述内锥环的内周面曲柄轴上；
24.从前锥楔到后锥楔的方向，所述内锥环的一侧斜楔面、外锥环的一侧斜楔面围合形成开口逐渐减小的前锥口以使所述前锥楔能够与所述前锥口抵持，所述内锥环的另一侧斜楔面、外锥环的另一侧斜楔面围合形成开口逐渐减增大的后锥口以使所述后锥楔能够与所述后锥口抵持；
25.所述紧固件分别与所述前锥楔与所述后锥楔连接，以使前锥楔与所述后锥楔沿轴线方向靠近，而使得行星齿轮与所述曲柄轴卡紧；
26.所述外环锥面部包括前锥楔和后锥楔的斜楔面，所述内环锥面部包括内锥环的斜楔面。
27.在可选的实施方式中，所述紧固件为螺栓。
28.在可选的实施方式中，所述行星齿轮的齿面上留有螺纹顶出孔，以方便拆卸时顶出齿轮。
29.第二方面，本实用新型提供一种rv减速机，所述rv减速机包括前述实施方式中任一项所述的行星齿轮与曲柄轴连接结构。
30.本实用新型实施例的有益效果包括，例如：
31.本方案的行星齿轮与曲柄轴连接结构通过紧固件沿所述行星齿轮的轴线方向移动，以使所述外环锥面部、所述内环锥面部相互靠近而使所述行星齿轮的轴孔内壁和所述曲柄轴的外圆端外壁相互抵紧。如此实现了行星齿轮与曲柄轴的连接能够抛弃使用原花键加工工艺，提高了行星齿轮外齿的加工精度。行星齿轮与曲柄轴连接结构通过对预紧力和预紧位移的计算，设计合理的锥面能够精确的控制行星齿轮的变形量，保证了整体rv减速机的精度。整个设计方案，特别是方案三对于量大的rv减速机而言，独立的锥形预紧结构便于外协加工，提高了生成效率以及成本的降低。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
33.图1为现有技术中rv减速机的结构示意图；
34.图2为现有技术中rv减速机中的行星轮和曲柄轴连接的结构示意图；
35.图3为现有技术中rv减速机中的行星轮和曲柄轴连接的另一视角结构示意图；
36.图4为本方案的行星齿轮与曲柄轴连接结构的工作原理示意图；
37.图5为本实用新型实施例一的行星齿轮与曲柄轴连接结构的结构示意图；
38.图6为本实用新型实施例一的行星齿轮与曲柄轴连接结构的剖视图；
39.图7为本实用新型实施例二的行星齿轮与曲柄轴连接结构的结构示意图；
40.图8为本实用新型实施例二的行星齿轮与曲柄轴连接结构的剖视图；
41.图9为本实用新型实施例三的行星齿轮与曲柄轴连接结构的结构示意图；
42.图10为本实用新型实施例三的行星齿轮与曲柄轴连接结构的剖视图。
43.图标：11-行星轮；12-曲柄轴；13-花键；14-卡簧；100-行星齿轮与曲柄轴连接结构；110-外环锥面部；111-连接通孔；120-内环锥面部；130-紧固件；201-前锥口；202-后锥口；210-内锥环；220-外锥环；310-前锥楔；320-后锥楔；21-行星齿轮；21a-轴孔；22-曲柄轴；22a-台阶部；23-凸缘；24-螺纹顶出孔。
具体实施方式
44.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
45.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
46.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
47.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
48.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
49.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
50.实施例一
51.请参考图4-图6，本实施例提供了一种行星齿轮与曲柄轴连接结构100，包括外环锥面部110、内环锥面部120和多个紧固件130；
52.外环锥面部110设置在曲柄轴22的外圆端面的周向上，且外环锥面部110靠近曲柄的一侧的直径大于远离曲柄一侧的直径；
53.内环锥面部120设置在行星齿轮21的轴孔21a的周向上，且内环锥面部120靠近曲柄的一侧的直径小于远离曲柄一侧的直径；
54.多个紧固件130沿行星齿轮21的中轴线周向均布，且紧固件130被配置为沿行星齿轮21的轴线方向移动，以使外环锥面部110、内环锥面部120相互靠近而使行星齿轮21的轴孔21a内壁和曲柄轴22的外圆端外壁相互抵紧。
55.本方案的行星齿轮与曲柄轴连接结构100主要采用紧固件130和锥面连接的方式，通过紧固的预紧拉伸作用，使得两个相互配合的圆锥面产生轴向位移。在锥面上，轴向运动会分解到径向，产生径向的压紧力和径向位移，从而对锥环上下两个表面进行压紧，进而使得径向方向上的行星齿轮21与曲柄轴22能够紧密连接。即行星齿轮与曲柄轴连接结构100能够抛弃使用原花键加工工艺，提高了行星齿轮21外齿的加工精度。
56.具体的，请参阅图4，本方案主要采用螺栓-锥面连接的方式，通过螺栓的预紧拉伸作用，使得两个相互配合的圆锥面产生轴向位移。在锥面上，轴向运动会分解到径向，产生径向的压紧力和径向位移，从而对锥环上下两个表面进行压紧。即紧固件130轴向运动，以使外环锥面部110、内环锥面部120相互靠近从而产生径向方向压紧力，进而使行星齿轮21的轴孔21a内壁和曲柄轴22的外圆端外壁相互抵紧。
57.需要说明的是，在应用到曲柄轴22和行星轮的设计中，根据rv减速机结构的大小会有至少三种设计方案，需要注意的是所有方案中锥面的角度、内环外环的厚度、螺栓的大小等级以及预紧力的大小以及锥面的轴向行程都要根据rv减速机零部件的强度要求和变形要求进行精确计算以满足精度寿命的可靠性。本实施例阐述第一中设计方案。
58.从图中可以看出，在本实用新型的本实施例中，紧固件130与行星齿轮21连接。紧固件130与行星齿轮21连接的方式，能够以行星齿轮21作为连接位置，因此连接效果更好，结构也更加简单。
59.在本实用新型的本实施例中，外环锥面部110设置在曲柄轴22的径向外壁上；内环锥面部120设置在行星齿轮21的轴孔21a内壁处；紧固件130穿设内环锥面部120后与曲柄轴22连接。
60.进一步的，曲柄轴22具有台阶部22a，外环锥面部110设置在台阶部22a远离曲柄的一侧，行星齿轮21抵持在台阶部22a的侧壁上；紧固件130穿设内环锥面部120后与台阶部22a的侧壁连接。如此台阶面、外环锥面部110协同还能够实现轴向定位连接。
61.在本实用新型的本实施例中，内环锥面部120与行星齿轮21一体成型。如此使得整个连接结构更加简单、受力也更为集中，因此结构强度更好，同时便于加工制作。可选的，紧固件130为螺栓。螺纹连接具有结构简单、且具有自锁功能。
62.具体的，请参阅图5和图6，将曲柄轴22外圆面和行星齿轮21内圆面加工成锥形。行星齿轮21上开有通孔，曲柄轴22轴肩上有螺栓孔，螺栓传过行星齿轮21并与曲柄轴22拧紧连接来推动齿轮的轴向位移并压紧到曲柄轴22上，达到连接并传递扭矩的作用。通过合理
的设计锥面的角度、螺栓的预紧力和齿轮与轴肩的间隙量来控制锥面的可传递扭矩与变形。
63.齿面上留有螺纹顶出孔24，方便拆卸时顶出齿轮。
64.第二方面，本实用新型提供一种rv减速机，rv减速机包括前述实施方式中任一项的行星齿轮与曲柄轴连接结构100。
65.实施例二
66.请参阅图7和图8，本实施例与实施例一的方案大体相同，不同之处在于在本实用新型的本实施例中，外环锥面部110设置在行星齿轮21轴孔21a边缘远离曲柄的一侧；外环锥面部110具有与行星齿轮21轴孔21a连通的连接通孔111，连接通孔111用于套设在曲柄轴22上；内环锥面部120设置在外环锥面部110的径向外侧壁上；紧固件130穿设内环锥面部120后与行星齿轮21的盘面连接。
67.具体的，将行星齿轮21设计出具有锥面的凸缘23，和一个独立的内表面为锥面的外环，通过螺栓的预紧使外环在轴向运动，并压紧行星齿轮21的凸缘23，起到连接的作用，同样在外环面上留有螺纹顶出孔24方便拆卸。行星轮依靠曲柄轴22的轴肩做轴向定位。
68.实施例三
69.请参阅图9和图10，与实施例一和实施例二不同之处在于，在本实用新型的本实施例中，还包括沿径向布置的内锥环210、外锥环220，以及沿轴线方布置的前锥楔310和后锥楔320；前锥楔310位于行星齿轮21靠近曲柄轴22的曲柄的一侧，后锥楔320位于行星齿轮21远离曲柄轴22的一侧；外锥环220的外周面套设在行星齿轮21的轴孔21a中，内锥环210的内周面曲柄轴22上；
70.从前锥楔310到后锥楔320的方向，内锥环210的一侧斜楔面、外锥环220的一侧斜楔面围合形成开口逐渐减小的前锥口201以使前锥楔310能够与前锥口201抵持，内锥环210的另一侧斜楔面、外锥环220的另一侧斜楔面围合形成开口逐渐减增大的后锥口202以使后锥楔320能够与后锥口202抵持；
71.紧固件130分别与前锥楔310与后锥楔320连接，以使前锥楔310与后锥楔320沿轴线方向靠近，而使得行星齿轮21与曲柄轴22卡紧；
72.外环锥面部110包括前锥楔310和后锥楔320的斜楔面，内环锥面部120包括内锥环210的斜楔面。
73.具体的，本实施例独立设计一个具有内外锥环220和前后锥楔320体的结构，通过螺栓预紧拉伸前后锥楔320体，使得锥楔向中心运动并通过锥面分别压紧外锥环220和内锥环210，达到联接曲柄轴22和行星轮的目的。
74.该方案相比较前两个方案，具有变形均匀，没有附加弯矩、行星轮没有向前倾覆变形的优点。
75.本实用新型实施例的提供的一种行星齿轮与曲柄轴连接结构100和rv减速机，至少具有以下优点：
76.能够抛弃使用原花键加工工艺，提高了行星齿轮21外齿的加工精度。
77.通过对预紧力和预紧位移的计算，设计合理的锥面能够精确的控制行星齿轮21的变形量，保证了整体rv减速机的精度。
78.整个设计方案，特别是方案三对于量大的rv减速机而言，独立的锥形预紧结构便
于外协加工，提高了生成效率以及成本的降低。
79.以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。