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标题: 类似两级行星减速器,减速比可达10000:1 [打印本页]

作者: x机器人    时间: 2019-11-28 11:03
标题: 类似两级行星减速器,减速比可达10000:1
请教专家们,类似两级行星减速器,减速比可达10000:1的减速器,这种产品的设计方案,减速器厂家会感兴趣吗?  X( t, x2 F, P+ j6 J
本发明工作原理的阐述需要先定义一个概念:齿轮在每分钟的时间里转动的总齿数;
" E; w8 b1 T# U- H齿数为Z的齿轮,其转速是n转/分钟,则齿轮每分钟转动的总齿数=齿轮的齿数×齿轮的转速=Zn个,在本发明中简称总齿数。* j1 u  g' W  }9 F. s, ?
一级轮系中,一级中心轮作为主动轮,一级内齿圈作为减速输出,且一级中心轮与一级内齿圈的旋向相反;一级内齿圈与二级内齿圈同向且同步转动,二级中心轮与一级中心轮同向且同步转动,因此,在二级行星轮系中,二级内齿圈与二级中心轮旋向相反且转速不同,即总齿数不同,所以,二级内齿圈与二级中心轮之间的二级行星齿轮不仅会自转,而且还会产生围绕行星架轴心的公转,由于二级行星齿轮的行星架连接着输出轴,所以输出轴会产生转动。二级行星齿轮的公转速度,也就是输出轴的转速,与二级内齿圈、二级中心轮的总齿数的差值有关,调节有关齿轮的齿数,可以得到很小的差值,当这个差值很小时,这两个轮之间的行星齿轮公转的速度就会很小,从而获得极大的减速比,并且行星轮系结构紧凑,传动稳定,能够实现在获得较大减速比的同时,使减速器具有体积小、重量轻的特点。
2 U' W% A; w% ]4 U; r
& b# L& b8 |; i2 u4 `一种减速器,包括外壳1和设置在外壳1内的一级轮系2和二级行星轮系3,所述一级轮系2包括一级中心轮21、一级中间轮22和一级内齿圈23,一级中心轮21为主动轮,该一级中心轮21通过轴承安装在所述外壳1侧壁上,一级中间轮22通过轴承安装在所述外壳1侧壁上,一级内齿圈23为减速输出轮,在运行过程中,一级内齿圈23与一级中心轮的旋向相反;所述二级行星轮系3包括二级中心轮31、二级行星轮32和二级内齿圈33,二级行星轮32上安装行星架34,二级内齿圈33为输入轮,行星架34为减速输出轴。0 s, l. h" A9 b4 A" `3 y4 c0 n& U
所述一级内齿圈23与所述二级内齿圈33相对的侧面一体成型,一体成型使得两个行星轮系结构紧凑,占用空间较小,在一些其他实施例中,一级内齿圈23与所述二级内齿圈33也可以用螺栓或是定位销轴固定连接;一级内齿圈23与所述二级内齿圈33同步转动,所述一级内齿圈23和所述二级内齿圈33重合的侧面处的侧壁与所述主动轮的中心轴通过轴承转动连接,在一些其他实施例中,所述一级内齿圈23和所述二级内齿圈33重合的侧壁处的外圆面与所述外壳1内壁通过轴承连接;一级中心轮21的中心轴与二级中心轮31的中心轴同轴,因此,一级中心轮21的中心轴与二级中心轮31同步转动。
) c  x; e2 @& H, n! T3 i当二级中心轮31与二级内齿圈33的总齿数存在差值时,二级行星轮32就会产生公转,公转的转向由各自的总齿数决定。) h, J2 |, P* r+ P
当二级中心轮31的总齿数大于二级内齿圈33的总齿数时,二级行星轮32的公转方向与二级中心轮31同向。此时,对于二级行星轮32的公转来说,相当于二级内齿圈33不转动、二级中心轮31以差值/二级中心轮齿数的速度转动。4 P6 N: f* K9 t$ t  A5 [
因此,二级行星轮32的公转速度的计算,可以引入标准的(内齿圈固定,输入轴为中心的太阳齿,行星齿架输出)行星减速器减速比计算公式:
' w8 B) k3 p: d5 c  m2 R* r减速比i=(内齿圈齿数/太阳齿齿数)+1,行星架转速=太阳齿转速×(1/ i), X9 o" G6 f6 M9 T" i3 \/ O
二级行星轮的公转速度为:n=(差值/二级中心轮齿数)×(1/ i)=(差值/二级中心轮齿数)/ i% D6 P2 I" L8 e5 F: s
i=(二级内齿圈齿数/二级中心轮齿数)+1。
/ X4 ^' @/ X7 G( e  ]4 i, E& h) Z6 F$ @
例子:& a+ c, u" T! C. l# S
各齿轮参数具体为:, A; n0 T5 H. ]* g1 r* o
名称        一级中心轮        一级内齿圈        二级内齿圈        二级中心轮0 E8 w: D" _+ `; q9 U3 n! ?; M
齿数Z              17                            77                                86                               19
4 W* R. y% J4 O+ x' C/ H一级内齿圈23的转速:n1=10000×(17/77)=2207.8 r/min
  u/ [( t/ r5 \& ?* Y二级内齿圈33的转速:n2=2207.8 r/min
: o- @( a  `5 C& j) [3 y9 P二级内齿圈33的总齿数为:Z1=86×2207.8=189870.8≈189871个/每分钟  K. i, N; Q6 |6 x- k7 d
二级中心轮31的总齿数为: Z12=19×10000=190000个/每分钟( n- Y! K& N3 }5 ]- Z% U( J
所以,二级内齿圈33与二级中心轮31总齿数的差值为:
) ~: ~- n; Y# gZ2-Z1=190000-189871=129个/每分钟! A: U+ _( ]* i1 `' a/ I) f4 _: {. g# G3 ?
因此,二级行星轮32输出的转速为:: b. k+ o' R8 v2 Q& b
n4=(129 /19)/(86 /19+1)≈1.23 r/min
5 V6 S' m$ Z7 h0 r; J0 d此时,减速器的总传动减速比为:10000:1.23≈8130:1。
! F# d- }, E9 h$ V, c/ a3 F0 M# B. C$ l
当齿数为:19    96     101    20     时,减速比为11000:1
9 c7 z. [! H# E2 u
9 P2 ^+ e3 z. z) s0 @; d- e, a( ^# T  Z% a- v3 s4 p

作者: 千年独酌    时间: 2019-11-28 11:16
从厂家的角度来说,首先我关注的不是你如何做到这个减速比,而是关注你这个机器是否能解决实际问题,相比于市场上的各类减速机在各方面有无优势。
作者: x机器人    时间: 2019-11-28 11:47
千年独酌 发表于 2019-11-28 11:16& N" Z! T, j  S3 |' W" b
从厂家的角度来说,首先我关注的不是你如何做到这个减速比,而是关注你这个机器是否能解决实际问题,相比于 ...

% S7 j, c8 p: I+ W2 q谢谢你的回复。你说的很犀利!& Z) Y& ?  _1 i3 I; A: Z+ p
这个减速器设计,体积小结构紧凑,成本低,减速比大,也就这些优点了。我不是机械行业的人,不了解这专业方面的事情,也不知道这种设计的应用市场,所以就想请教你们这些业内专家绐解答,这个设计他们厂家会不会感兴趣?
; @' Q3 w. R) h' e+ s: d& Z. P
作者: 1522725535    时间: 2019-11-28 16:29
体积能做到多大?额定输出扭矩多大?别光减速比大,也的看输出扭矩自身能不能承受的住。
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作者: x机器人    时间: 2019-11-28 16:46
1522725535 发表于 2019-11-28 16:29( r: X+ X  y' p. ?; E% _0 M
体积能做到多大?额定输出扭矩多大?别光减速比大,也的看输出扭矩自身能不能承受的住。

- R2 G$ k5 R% T4 F. U2 s体积不会很大,外径能做到和它配套的电机外径差不多,长度应该不会超过电机的三分之一。至于扭矩什么的,我真就不懂了,没做过实物,真不确定有没有价值,所以就想请教业内专家们。: ?3 c2 A' R! k  [& d4 a

作者: 远祥    时间: 2019-11-28 20:38
建议楼主先用在实验样机上面,待有成功案例后,再大力推广销售。
作者: x机器人    时间: 2019-11-28 21:06
远祥 发表于 2019-11-28 20:386 C& @2 p2 @+ Z* \
建议楼主先用在实验样机上面,待有成功案例后,再大力推广销售。

. n3 @' r) q8 i: z* u7 [申请专利已经花了很多钱了,再做样机?我怕这东西不行,我越投越多,最后就成了人生笑话了。就止于此,可以投入精力,但绝不再投钱了。
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作者: 机加帮APP    时间: 2019-11-29 09:24
感谢分享,已收藏至机加帮。【机加帮APP】
作者: 万字难写    时间: 2019-11-29 17:13
不看好,因为有谐波减速机
作者: x机器人    时间: 2019-11-29 20:52
万字难写 发表于 2019-11-29 17:13
+ @: Q: R5 t( N6 c- `* ~$ n0 E不看好,因为有谐波减速机
8 m+ @$ Z4 G6 J2 m# ^& G7 v6 F2 T0 X
可谐波太贵太贵- M, X& A6 K) O) _: \

作者: 万字难写    时间: 2019-12-2 08:28
x机器人 发表于 2019-11-29 20:52& _7 X8 N- C) p/ C( o
可谐波太贵太贵

; c  z+ k0 n. L4 ?* a5 ?, S已经在降了,只要不是精度和寿命要求非常高,哪怕是定制的,国产的价格都很好商量% k5 }( D/ k0 _+ k* E

作者: lbw748    时间: 2019-12-22 02:58
设计明白了 建议做一个受力分析确定一下 如果对材料要求太高还是价值不高  毕竟1w:1这种减速比出现在重型机械的场景比较多  最重要是一般需要大减速的都是为了大扭 但是让齿圈转起来我不确定会损失多少效率  最好还是做个传动功率分析 比如用45号钢能承受多少输入 能输出多少扭矩 如果最后结果还不错 那做一套找厂家谈也还划算
作者: 13323818608    时间: 2020-1-2 15:28
比速是很有吸引力的,但就是输出额定扭矩这个参数需要校核得到的!不然和RV&谐波区分不开,就不容易打开市场!
作者: 天下第四    时间: 2020-1-7 11:19
感谢分享
作者: txpzyr    时间: 2021-9-22 09:00
第二级感觉相当于整个减速机在反向旋转,抵消一部分行星轮的旋转,17                            77                                86                               19的数量的话,应该最多只有25倍的减速比嘛
作者: 深圳晨夕    时间: 2021-12-20 18:59
差齿减速机是速比最大的了。
作者: gemiusunyi    时间: 2022-7-20 13:52
本帖最后由 gemiusunyi 于 2022-7-20 13:54 编辑
+ I: Q! O& a) \' V+ n
+ k8 f" X1 |/ b" q2 C考虑到输出扭矩,你2级齿轮能承受多大的扭矩?输入1NM,输出端就10000NM,减速后的转速是多少?3000/10000,想想就肉牛了。。。。。。。。。。就拿个发明专利在忽悠你了,谐波国产的已经把价格打下来了。。。。。。。。。。。。。
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