本发明公开了一种行星轮减速结构和机器人，所述行星轮减速结构包括固定齿轮、输出齿轮、行星架和行星轮组件，固定齿轮与输出齿轮同轴设置，行星轮组件转动连接在行星架上，分别与固定齿轮和输出齿轮啮合，行星轮组件包括第一行星轮和第二行星轮，第一行星轮和第二行星轮之间设置有预紧力调节件，预紧力调节件能够使第一行星轮和第二行星轮沿轴向移动，使第一行星轮与输出齿轮啮合，以及使第二行星轮与固定齿轮啮合，其中固定齿轮的轮齿与第二行星轮的轮齿为相互配合的变齿厚渐开线轮齿，输出齿轮的轮齿和第一行星轮的轮齿为相互配合的变齿
行星轮组件，转动连接在所述行星架上，分别与所述固定齿轮和所述输出齿轮啮合，所
述行星轮组件包括第一行星轮和第二行星轮，所述第一行星轮和所述第二行星轮之间设置
有预紧力调节件，所述预紧力调节件能够产生使所述第一行星轮和所述第二行星轮沿轴向
移动的力，使所述第一行星轮与所述输出齿轮啮合，以及使第二行星轮与所述固定齿轮啮
其中，所述固定齿轮的轮齿与所述第二行星轮的轮齿为相互配合的变齿厚渐开线轮
齿，所述输出齿轮的轮齿和所述第一行星轮的轮齿为相互配合的变齿厚渐开线所述的行星轮减速结构，其特征是，所述固定齿轮的轮齿数比所述
3.根据权利要求2所述的行星轮减速结构，其特征是，所述固定齿轮和所述输出齿轮
为内齿轮，所述行星架设置在所述固定齿轮和所述输出齿轮内，所述行星轮组件包括多个，
4.根据权利要求2所述的行星轮减速结构，其特征是，所述固定齿轮和所述输出齿轮
为太阳轮，所述行星轮组件包括多个，多个所述行星轮组件沿所述太阳轮的周向均匀分布，
5.根据权利要求1至4任一项所述的行星轮减速结构，其特征是，所述第一行星轮和
6.根据权利要求5所述的行星轮减速结构，其特征是，所述行星轮组件还包括：
第一花键轴套，套接在所述第一轴承上，与所述第一轴承过盈配合，所述第一行星轮套
接在所述第一花键轴套上，与所述第一花键轴套通过花键副连接，所述第一花键轴套上开
第二花键轴套，套接在所述第一轴承上，与所述第一轴承过盈配合，所述第二行星轮套
接在所述第二花键轴套上，与所述第二花键轴套通过花键副连接，所述第二花键轴套上开
紧固件，其穿过所述第一通孔和所述第二通孔将所述第一花键轴套和所述第二花键轴
7.根据权利要求6所述的行星轮减速结构，其特征是，所述第一通孔为腰型孔。
8.根据权利要求1至4任一项所述的行星轮减速结构，其特征是，所述预紧力调节件
为压缩弹簧，所述压缩弹簧的两头分别抵接在所述第一行星轮和所述第二行星轮的轴向侧
9.根据权利要求1至4任一项所述的行星轮减速结构，其特征是，所述减速结构还包
输出轴，其输入端与所述输出齿轮传动连接，输出端穿出所述外壳，用于与负载接触。
10.根据权利要求1至4任一项所述的行星轮减速结构，其特征是，所述行星架包括输
入行星架和辅助行星架，所述行星轮组件通过固定轴固定在所述输入行星架和所述辅助行
星架之间，且所述固定轴的两头分别固定在所述输入行星架和所述辅助行星架上。
11.一种机器人，其特征是，包括如权利要求1至10任一项所述的行星轮减速结构，还
包括驱动机构和机器人本体，所述减速结构和所述驱动机构设置在机器人本体内，所述驱
[0001]本发明涉及减速设备及机器人技术领域，特别涉及一种行星轮减速结构，一种机
[0002]常规的具有消除背隙功能的行星轮减速结构，一般是通过在安装时对行星轮的结
构进行调整以消除背隙。但是，该方法对背隙的消除是一次性的，不能够在运转时产生持续
[0004]鉴于上述现存技术的不足之处，本发明的目的是提供一种行星轮减速结构以及
机器人，该减速结构结构紧密相连，可使用过程中产生持续的消隙功能，传递精度高。
[0010]行星轮组件，转动连接在所述行星架上，分别与所述固定齿轮和所述输出齿轮啮
合，所述行星轮组件包括第一行星轮和第二行星轮，所述第一行星轮和所述第二行星轮之
间设置有预紧力调节件，所述预紧力调节件能够使所述第一行星轮和所述第二行星轮沿轴
向移动，使所述第一行星轮与所述输出齿轮啮合，以及使第二行星轮与所述固定齿轮啮合；
[0011]其中，所述固定齿轮的轮齿与所述第二行星轮的轮齿为相互配合的变齿厚渐开线
轮齿，所述输出齿轮的轮齿和所述第一行星轮的轮齿为相互配合的变齿厚渐开线]本发明的一些实施例中，所述固定齿轮的轮齿数比所述输出齿轮的齿数少1个。
[0013]本发明的一些实施例中，所述固定齿轮和所述输出齿轮为内齿轮，所述行星架设
置在所述固定齿轮和所述输出齿轮内，所述行星轮组件包括多个，多个所述行星轮组件周
[0014]本发明的一些实施例中，所述固定齿轮和所述输出齿轮为太阳轮，所述行星轮组
件包括多个，多个所述行星轮组件沿所述太阳轮的周向均匀分布，分别与所述太阳轮啮合。
[0015]本发明的一些实施例中，所述第一行星轮和所述第二行星轮通过花键副轴向连
[0018]第一花键轴套，套接在所述第一轴承上，与所述第一轴承过盈配合，所述第一行星
轮套接在所述第一花键轴套上，与所述第一花键轴套通过花键副连接，所述第一花键轴套
上开设有多个轴向的第一通孔，所述第一通孔沿所述第一花键轴套的周向均匀排布；
[0019]第二花键轴套，套接在所述第一轴承上，与所述第一轴承过盈配合，所述第二行星
轮套接在所述第二花键轴套上，与所述第二花键轴套通过花键副连接，所述第二花键轴套
上开设有多个轴向的第二通孔，所述第二通孔沿所述第二花键轴套的周向均匀排布；
[0020]紧固件，其穿过所述第一通孔和所述第二通孔将所述第一花键轴套和所述第二花
[0022]本发明的一些实施例中，所述预紧力调节件为压缩弹簧，所述压缩弹簧的两端分
[0025]输出轴，其输入端与所述输出齿轮传动连接，输出端穿出所述外壳，用于与负载接
[0026]本发明的一些实施例中，所述行星架包括输入行星架和辅助行星架，所述行星轮
组件通过固定轴固定在所述输入行星架和所述辅助行星架之间，且所述固定轴的两端分别
[0027]本发明的另一方面还提供了一种机器人，包括如上任一项所述的行星轮减速结
构，还包括驱动机构和机器人本体，所述减速结构和所述驱动机构设置在机器人本体内，所
[0029]本发明一方面提供的一种行星轮减速结构，通过在第一行星轮和第二行星轮之间
设置预紧力调节件，使第一行星轮和第二行星轮能够轴向移动分别与固定齿轮和输出齿轮
紧贴；并且将第一行星轮、第二行星轮、固定齿轮和输出齿轮的轮齿设置为变齿厚渐开线轮
齿，使所述减速结构在运转过程中能够产生持续的消隙效果，其消隙效果不会因使用时间
[0032]图3为本发明一实施例提供的行星轮组件与固定齿轮和输出齿轮的啮合示意图。
[0033]图4为本发明另一实施例提供的行星轮组件的与固定齿轮和输出齿轮的啮合示意
[0034]图5为本发明另一实施例提供的行星轮组件的与固定齿轮和输出齿轮的啮合示意
[0040]主要元件符号说明：1‑固定齿轮，2‑输出齿轮，3‑行星架，31‑输入行星架，32‑辅助
行星架，33‑固定轴，4‑行星轮组件，41‑第一行星轮，42‑第二行星轮，43‑预紧力调节件，44‑
第一轴承，45‑第一花键轴套，451‑第一通孔，46‑第二花键轴套，461‑第二通孔，47‑紧固件，
[0041]本发明提供一种行星轮减速结构和机器人，为使本发明的目的、技术方案及效果
更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描
[0042]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置
关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指
示或暗示所指的装置或元件一定要有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能
理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示
相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可
以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含
[0043]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相
连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，也能够最终靠中间媒介间
接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术
[0044]常规行星齿轮传动是利用太阳轮输入，内齿轮固定，行星架3输出，当速比要求较
高时需要多级传动，且存在背隙，结构较为复杂，占用的空间较大，且传动精度较低。
[0048]请参阅图1和图2，本发明一方面提供了一种行星轮减速结构，包括：固定齿轮1、输
出齿轮2、行星架3和行星轮组件4；该减速结构中，行星架3作为整个减速结构的动力输入
[0049]固定齿轮1与输出齿轮2同轴设置，且两者通过第二轴承7连接，行星轮组件4转动
连接在行星架3上，分别与固定齿轮1和输出齿轮2啮合，行星轮组件4随行星架3绕固定齿轮
[0050]请参阅图9，行星轮组件4包括第一行星轮41和第二行星轮42，第一行星轮41和第
二行星轮42之间设置有预紧力调节件43，预紧力调节件43能够使第一行星轮41和第二行星
轮42沿轴向移动，从而使第一行星轮41与输出齿轮2紧靠而啮合，以及使第二行星轮42与固
定齿轮1紧靠而啮合。具体的，固定齿轮1固定在外壳5上，输出齿轮2的转动方向与行星轮组
件4相反，第一行星轮41和第二行星轮42在预紧力调节件43的作用下同时相向移动或者背
向移动，顶紧固定齿轮1和输出齿轮2，从而使得第一行星轮41和输出齿轮2、第二行星轮42
[0051]进一步的，固定齿轮1的轮齿与第二行星轮42的轮齿为互相配合的变齿厚渐开线的轮齿为相互配合的变齿厚渐开线轮齿。具体的，
固定齿轮1、第二行星轮42、输出齿轮2和第一行星轮41的轮齿的齿面为斜面，在轴向上固定
齿轮1的齿面与第二行星轮42的齿面、输出齿轮2的齿面与第一行星轮41的齿面也能够接
触，使得固定齿轮1和第二行星轮42、输出齿轮2与第一行星轮41在配合时，在预紧力调节件
[0052]图10为减速原理图。如图10所示，进一步的，固定齿轮1的轮齿数比输出齿轮2的齿
数少1个，使得该减速结构可以在一定程度上完成高速比的减速传动。例如，固定齿轮1的齿数为99个，输
出齿轮2的齿数为100个，当输入动力推动行星架3绕固定齿轮1旋转时，固定在行星架3上的
第一行星轮41和第二行星轮42会同时绕固定齿轮1公转，第二行星轮42与固定齿轮1啮合，
因此，第二行星轮42也会同时绕其固定轴33自转，由于第一行星轮41和第二行星轮42同步
转动，即第一行星轮41也同时绕其固定轴33自转，而第一行星轮41和输出齿轮2也是啮合
的，当设定固定齿轮1转动的起始点为A时，由于输出齿轮2和固定齿轮1的轮齿数差为1，当
行星架3逆时针转动一圈回到A点时，第一行星轮41和第二行星轮42也公转一圈逆时针回到
A点，因固定齿轮1不转动，故与其啮合的第二行星轮42为顺时针自转，即，第一行星轮41也
为顺时针自转，而输出齿轮2被第一行星轮41推动而逆时针转动，其与第一行星轮41啮合的
轮齿由A轮齿变为B轮齿，A轮齿和B轮齿的齿数差一个，故输出齿轮2逆时针转动了1/100的
圈数。同理，当行星架3顺时针转动一圈时，输出齿轮2顺时针转动1/100圈。因此，该减速结
构中，传动比的大小只与输出齿轮2的齿数相关，可通过增加输出齿轮2的齿数实现大的传
[0053]如图3所示，一个实施方式中，固定齿轮1和输出齿轮2为内齿轮，行星架3设置在固
定齿轮1和输出齿轮2内，第一行星轮41与输出齿轮2内啮合，第二行星轮42与固定齿轮1内
啮合；行星轮组件4包括多个，多个行星轮组件4周向均匀连接在行星架3上；保证行星轮组
件4与固定齿轮1和输出齿轮2之间的传动稳定性。例如，当行星轮组件4的数量为2个时，两
个行星轮组件4沿行星架3的外接圆的径向对称设置；当行星轮组件4的数量为3个或以上
[0054]如图4和图5所示，固定齿轮1和输出齿轮2为太阳轮，行星轮组件4包括多个，多个
行星轮组件4沿太阳轮的周向均匀分布，分别与太阳轮啮合。行星轮组件4均匀分布在太阳
轮的外周，通过固定轴33固定在行星架3上，行星架3设置在太阳轮轴向的一侧，多个行星轮
[0055]一种实施方式中，第一行星轮41和第二行星轮42通过花键副轴向连接，使得第一
[0056]如图8所示，具体的，行星轮组件4还包括第一轴承44、第一花键轴套45、第二花键
轴套46和紧固件47；第一花键轴套45和第二花键轴套46上设有花键，第一行星轮41和第二
[0057]第一轴承44通过固定轴33与行星架3转动连接，具体的，第一轴承44为滚针轴承，
[0058]第一花键轴套45和第二花键轴套46分别轴向套接在第一轴承44上，分别与第一轴
承44过盈配合；第一行星轮41套接在第一花键轴套45上，第二行星轮42套接在第二花键轴
套46上，保证固定轴33与第一行星轮41和第二行星轮42之间的传动稳定性。
[0059]如图6和图7所示，第一花键轴套45上开设有多个轴向的第一通孔451，该第一通孔
451沿第一花键轴套45的周向均匀排布；第二花键轴套46上开设有多个轴向的第二通孔
461，该第二通孔461沿第二花键轴套46的周向均匀排布；紧固件47依次穿过第一通孔451和
第二通孔461将第一花键轴套45和第二花键轴套46轴向固定。保证第一花键轴套45和第二
花键轴套46的位置相对固定，能够组合为一体的结构；避免运转过程中第一行星轮41和第
二行星轮42的位置发生移动而产生错位，影响传动效果。具体的，该紧固件47可以为螺钉，
安装该行星轮组件4时，将第一行星轮41和第二行星轮42的位置对齐后，拧紧螺钉，锁定第
[0060]一种优选实施方式中，第一通孔451为腰型孔，虽然第一行星轮41和第二行星轮42
的规格一致，但是由于制造工艺的误差，可能会产生两个齿轮之间轮齿位置的偏差等，通过
在第一花键轴套45上设置腰型孔，能够调整第一花键轴套45和第二花键轴套46的相对位
置，从而使第一行星轮41和第二行星轮42对齐，避免第一行星轮41和第二行星轮42在安装
[0061]具体的，预紧力调节件43为压缩弹簧，压缩弹簧呈压缩状态限位在第一行星轮41
和第二行星轮42的轴向之间，其两端分别与第一行星轮41和第二行星轮42的轴向侧壁抵
接，使得当第一行星轮41与输出齿轮2和/或第二行星轮42与固定齿轮1之间有间隙时，压
缩弹簧伸展，推动第一行星轮41和/第二行星轮42轴向移动，补偿该间隙，使第一行星轮41
与输出齿轮2、第二行星轮42与固定齿轮1能够始终紧贴，在该减速结构运转过程中始终提
供一个轴向的张紧力，使得该减速结构即使使用时间长齿轮受到一定磨损的情况下也能够
[0062]进一步的，减速结构还包括外壳5和输出轴6，外壳5包覆在减速结构的外周，能避
免其内的元件受损，且起一定的防尘等作用。外壳5由机壳51和机盖52组成，机壳51和机盖
52之间可拆卸连接，具体可以为卡合连接，螺钉连接等方式。机壳51和机盖52之间形成一容
置空间，固定齿轮1、输出齿轮2、行星架3和行星轮组件4设置在该容置空间中，行星架3的输
入端穿出该机壳51，与动力输入机构连接；输出齿轮2连接输出轴6，输出轴6穿出机盖52，用
[0063]具体的，行星架3包括输入行星架31和辅助行星架32，行星轮组件4通过固定轴33
固定在输入行星架31和辅助行星架32之间，且固定轴33的两头分别固定在输入行星架31和
辅助行星架32上。输入行星架31为动力输入端，通过固定轴33带动行星轮组件4转动。输入
行星架31和辅助行星架32分别固定在行星轮组件4的轴向两端，便于行星轮组件4的拆装。
[0064]一具体实施例中，行星轮减速结构包括外壳5、固定齿轮1、输出齿轮2、行星架3、行
星轮组件4和输出轴6。外壳5包括机壳51和机盖52，机壳51和机盖52之间扣合连接，形成一
容置空间；固定齿轮1、输出齿轮2、行星架3、行星轮组件4和输出轴6设置在该容置空间中，
行星架3的输入端穿出该容置空间，与动力输入机构传动连接，输出轴6的输出端穿出机盖
[0065]固定齿轮1和输出齿轮2设置为内齿轮，行星架3设置在固定齿轮1和输出齿轮2内，
[0066]行星轮组件4包括共轴设置的第一行星轮41和第二行星轮42，第一行星轮41和第
二行星轮42上设置有花键毂，与轴向套接在第一轴承44上的第一花键轴套45和第二花键轴
套46通过花键副过盈配合；第一花键轴套45和第二花键轴套46上分别设置有多个周向均布
的轴向通孔，第一花键轴套45上的通孔为腰型孔，且第一花键轴套45和第二花键轴套46上
的通孔均为螺纹孔，第一花键轴套45和第二花键轴套46通过穿过其上对应通孔的螺钉固定
[0067]第一行星轮41和第二行星轮42的轴向之间抵接有压缩弹簧，第一行星轮41与输出
齿轮2啮合，第二行星轮42与固定齿轮2啮合，并且第一行星轮41的轮齿与输出齿轮2的轮齿
为斜面，第一行星轮41和第二行星轮42的齿面在轴向上能够分别顶紧输出齿轮2和固定齿
[0068]行星架3作为动力输入端，其带动行星轮组件4绕固定齿轮1和输出齿轮2公转，并
且行星轮组件4自身绕其固定轴33自转，从而带动输出齿轮2转动，运转过程中，第一行星轮
41的轮齿与输出齿轮2的轮齿、第二行星轮42的轮齿与固定齿轮1的轮齿始终紧密接触，能
[0069]另一具体实施例中，行星轮减速结构包括外壳5、固定齿轮1、输出齿轮2、行星架3、
行星轮组件4和输出轴6。外壳5包括机壳51和机盖52，机壳51和机盖52之间扣合连接，形成
一容置空间；固定齿轮1、输出齿轮2、行星架3、行星轮组件4和输出轴6设置在该容置空间
中，行星架3的输入端穿出该容置空间，与动力输入机构传动连接，输出轴6的输出端穿出机
[0070]固定齿轮1和输出齿轮2设置为太阳轮，行星架3设置在固定齿轮1和输出齿轮2的
轴向的一侧，具体为靠近固定齿轮1的一侧，且行星架3与固定齿轮1、输出齿轮2共轴设置，
[0071]行星轮组件4包括共轴设置的第一行星轮41和第二行星轮42，第一行星轮41和第
二行星轮42分别设置于输出齿轮2和固定齿轮1的外周。第一行星轮41和第二行星轮42上设
置有花键毂，与轴向套接在第一轴承44上的第一花键轴套45和第二花键轴套46通过花键副
过盈配合；第一花键轴套45和第二花键轴套46上分别设置有多个周向均布的轴向通孔，第
一花键轴套45上的通孔为腰型孔，且第一花键轴套45和第二花键轴套46上的通孔均为螺纹
孔，第一花键轴套45和第二花键轴套46通过穿过其上对应通孔的螺钉固定连接为一体。
[0072]第一行星轮41和第二行星轮42的轴向之间抵接有压缩弹簧，第一行星轮41与输出
齿轮2啮合，第二行星轮42与固定齿轮2啮合，并且第一行星轮41的轮齿与输出齿轮2的轮齿
为斜面，第一行星轮41和第二行星轮42的齿面在轴向上能够分别顶紧输出齿轮2和固定齿
[0073]行星架3作为动力输入端，其带动行星轮组件4绕固定齿轮1和输出齿轮2公转，并
且行星轮组件4自身绕其固定轴33自转，从而带动输出齿轮2转动，运转过程中，第一行星轮
41的轮齿与输出齿轮2的轮齿、第二行星轮42的轮齿与固定齿轮1的轮齿始终紧密接触，能
[0074]本发明的另一方面还提供了一种机器人，包括行星轮减速结构、驱动机构和机器
人本体，该行星轮减速结构为如上任一所述的减速结构，该减速结构和驱动机构设置在机
器人本体内，驱动机构的输出端与减速结构传动连接，驱动机构传递的动力经过该减速结
构后，能够大幅度地改变其传动比，且能够被稳定地传递，实现高精度、高速比的传动。具体
的，驱动机构可以为电机，该减速结构可设为在机器人手臂的关节结构中，通过该减速结
[0075]综上所述，本发明通过预紧力调节件43对第一行星轮41和第二行星轮42进行轴向
的预紧，且分别将第一行星轮41和输出齿轮2、第二行星轮42和固定齿轮1的轮齿配置为相
互配合的变齿厚渐开线轮齿，使啮合的轮齿在轴向上也能够接触顶紧，实现持续的消除背
隙的效果；此外，通过设置输出齿轮2和固定齿轮1的轮齿数的差值为1，实现了高速比的传
[0076]能够理解的是，对本领域普通技术人员来说，能够准确的通过本发明的技术方案及其发
明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保
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