精密擺線活齒傳動減速器的製作方法

2023-10-17 22:37:19 1

專利名稱：精密擺線活齒傳動減速器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種精密擺線活齒傳動減速器。
背景技術：
少齒差傳動減速器主要分為諧波齒輪減速器、擺線針輪減速器和活齒傳動減速器。由於結構的局限性，這三類減速器在同一級各自獨立使用，且傳動比受制於結構，特別是擺線針輪減速器和活齒傳動減速器的傳動比通常小於100。在大速比下，為避免幹涉，擺線針齒銷或活齒的針齒銷做得很小，容易造成彎曲折斷。另外，轉臂軸承的尺寸受到傳動比和輸出結構大小的影響，使得減速器傳遞的功率、扭矩和剛度也都受到限制，不能適應重載機器人對大轉矩、大功率、大剛度和高承載減速器的需求。

發明內容
為克服現有技術的上述缺陷，本發明的目的是提供一種精密擺線活齒傳動減速器，特別是一種適用於重載工業機器人的精密擺線活齒傳動減速器，該精密擺線活齒傳動減速器的傳動比大，具有高精度、高效率、高剛性、高承載、使用壽命長的特點。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是包括偏心轉臂，在偏心轉臂上設有多個心軸位和多個錯位設置的偏心軸位，偏心軸位通過轉臂軸承連接運動輪，心軸位通過支撐軸承連接活齒架；運動輪分為逆向擺線輪和順向激波盤兩組，逆向擺線輪和順向激波盤上開設連接傳動孔；活齒架由開設有活齒槽的中活齒架和左活齒架兩片組合而成，順向激波盤夾裝在中活齒架和左活齒架之間，逆向擺線輪夾裝在固定盤和中活齒架之間，運動輪和活齒架由穿過連接傳動孔的連接軸相連，以相同角速度轉動；中活齒架和左活齒架上的活齒槽中活動支承外套左針齒銷套的左針齒銷，左針齒銷套和左針齒銷構成活齒與順向激波盤相配合且與輸出針齒殼上的內齒廓相嚙合，外套右針齒銷套的右針齒銷的兩端分別固定在相連的靜止針齒殼和固定盤上，右針齒銷套與逆向擺線輪相配合。偏心轉臂與外接的輸入軸之間通過鍵相連，靜止針齒殼和輸出針齒殼之間由軸承連接，輸出針齒殼和左活齒架之間由支撐軸承連接，心軸位和固定盤之間由支撐軸承連接。逆向擺線輪和順向激波盤為由多個擺線輪與多個激波盤組合而成，各組中的各排擺線輪或激波盤相錯360度/η，η為排數。本發明通過上述具體設計，與以往的活齒傳動減速器相比，由於使用了周轉輪系的同軸雙行星輪與雙中心輪的嚙合傳動結構，在傳動比上具有很大的優勢。比如，以往的擺線或活齒傳動減速器用81個齒實現傳動比為81 ；本發明利用同軸雙行星輪，用不超過此中心輪的齒數，可實現傳動比6561。這意味著，實現相同傳動比所用的齒數大大減少。如以往的減速器傳動比為81，本發明所用的齒數可減小到18。相同結構空間，本發明的齒數目減少很多且直徑可以加大很多；與之相配的擺線輪或激波盤的輪齒數減少很多，單個輪齒尺寸可增大很多；柱銷尺寸和偏心距也都增大很多，針齒銷和針齒殼上的內齒廓的個數減少很多，減速器整體的加工更加容易。這不僅可提高傳動效率、精度、剛度，還提高了承載能力和壽命。本發明的傳動比可達14161甚至更大。傳動比的增大，突破了原有擺線或活齒傳動減速器一級傳動的傳遞功率和扭矩的限制，如果再加上採用兩組多片偏心布置的擺線輪或激波盤活齒的嚙合傳動，會顯著地提高減速器的承載能力。本發明的輸入力矩經擺線輪與針齒銷嚙合減速增力後，輸出力矩由活齒直接傳給內齒廓的輸出針齒殼而輸出運動。輸出力矩不通過偏心轉臂，轉臂不承受沉重的輸出力矩，從而使轉臂軸承受力得到極大改善， 提高了軸承的壽命。
以下結合附圖和實施例說明本發明的詳細內容。

圖1是本發明的結構示意圖。圖2是圖1的B-B剖視圖。圖3是圖1的C-C剖視圖。圖4是圖1的D-D剖視圖。圖5是圖1的E-E剖視圖。
具體實施例方式如圖所示，本發明包括偏心轉臂1，其與外接輸入軸21之間通過鍵22相連，便於加工和安裝。偏心轉臂1上設有多個心軸位3和錯位設置的偏心軸位2，偏心軸位2通過轉臂軸承4連接運動輪，心軸位3通過支撐軸承20連接活齒架；運動輪分為逆向擺線輪5和順向激波盤6兩組，逆向擺線輪5和順向激波盤6是同軸行星輪，它們具有不同的齒數並開設有連接傳動孔8。由於它們的齒數不同，當偏心轉臂1順向轉動時，逆向擺線輪5逆向運動而順向激波盤6順向運動。活齒架由開設有活齒槽23的中活齒架16和左活齒架M兩片組合而成，順向激波盤6夾裝在中活齒架16和左活齒架M之間，逆向擺線輪5夾裝在固定盤7和中活齒架16之間，運動輪和活齒架由穿過連接傳動孔8的連接軸9相連，以相同角速度轉動，連接傳動孔8較連接軸9具有較大的直徑；中活齒架16和左活齒架24上的活齒槽23中活動支承外套左針齒銷套13的左針齒銷18，左針齒銷套13和左針齒銷18構成活齒與順向激波盤6相配合且與輸出針齒殼14上的內齒廓15相嚙合，活齒的齒形是圓柱面， 活齒數與輸出針齒殼14上的內齒廓數的理論齒數相差1。外套右針齒銷套10的右針齒銷 11的兩端分別固定在相連的靜止針齒殼12和固定盤7上，右針齒銷套10與逆向擺線輪5 相配合，即逆向擺線輪5與右針齒銷套10相嚙合。靜止針齒殼12和輸出針齒殼14之間由軸承17連接，輸出針齒殼14和左活齒架M之間由支撐軸承19連接，心軸位3和固定盤7 之間由支撐軸承25連接。逆向擺線輪5和順向激波盤6為由多個擺線輪與多個激波盤組合而成，各組中的各排擺線輪或激波盤相錯360度/n，n為排數。如逆向擺線輪5和順向激波盤6可設計成兩片擺線輪或激波盤組合的輪組，各片擺線輪或激波盤相錯180。轉臂軸承 4採用無外圈的單列向心圓柱滾子軸承，逆向擺線輪5和順向激波盤6的內孔表面直接作為滾道。偏心轉臂1順時針轉動時，逆向擺線輪5也順時針轉動，但逆向擺線輪5與靜止針齒殼12上右針齒銷套10相嚙合時因運動受到靜止針齒殼12的阻力作用，逆向擺線輪5做逆時針轉動，由於逆向擺線輪5與順向激波盤6通過連接軸9相連而做同向轉動，使得順向激波盤6也具有同逆向擺線輪5 —樣的逆時針轉動的趨勢，偏心轉臂1轉一周，逆向擺線輪5和順向激波盤6各轉一齒。由於順向激波盤6的偏心運動，順向激波盤6推動中活齒架16 和左活齒架M上活齒槽23中的左活齒13沿活齒槽23運動，但由於與逆向擺線輪5相配合的右針齒銷套10的數量和與順向激波盤6相配合的左活齒13的數量不同，順向激波盤 6的運動是偏心轉臂1的順時針轉動與隨逆向擺線輪5逆時針轉動的複合運動。複合運動的結果是順向激波盤6的迴轉方向與偏心轉臂1的順時針轉動方向一致。順向激波盤6上的左活齒13沿中活齒架16和左活齒架M運動並與輸出針齒殼14上的內齒廓15相嚙合減速增力後，左活齒13推動輸出針齒殼14將減速後的運動和動力同心輸出出去。左活齒 13的外圓與順向激波盤6之間為滾動摩擦，減小了傳動中的摩擦損失。以上所述的實施例僅僅是對本發明精密擺線活齒傳動減速器的優選實施方式進行描述，並非對發明的構思和範圍進行限定，在不脫離本發明方案的前提下，本領域技術人員對本發明的技術方案作出的各種外型變型和改進，均應落入本發明精密擺線活齒傳動減速器的保護範圍。
權利要求
1.一種精密擺線活齒傳動減速器，包括偏心轉臂，其特徵是在偏心轉臂(1)上設有多個心軸位(3)和多個錯位設置的偏心軸位(2)，偏心軸位(2)通過轉臂軸承(4)連接運動輪， 心軸位(3)通過支撐軸承(20)連接活齒架；運動輪分為逆向擺線輪(5)和順向激波盤(6)兩組，逆向擺線輪(5)和順向激波盤(6)上開設連接傳動孔(8)；活齒架由開設有活齒槽(23) 的中活齒架(16)和左活齒架(24)兩片組合而成，順向激波盤(6)夾裝在中活齒架(16)和左活齒架(24)之間，逆向擺線輪(5)夾裝在固定盤(7)和中活齒架(16)之間，運動輪和活齒架由穿過連接傳動孔(8)的連接軸(9)相連，以相同角速度轉動；中活齒架(16)和左活齒架(24)上的活齒槽(23)中活動支承外套左針齒銷套(13)的左針齒銷(18)，左針齒銷套 (13)和左針齒銷(18)構成活齒與順向激波盤(6)相配合且與輸出針齒殼(14)上的內齒廓 (15)相嚙合，外套右針齒銷套(10)的右針齒銷(11)的兩端分別固定在相連的靜止針齒殼 (12)和固定盤(7)上，右針齒銷套(10)與逆向擺線輪(5)相配合。
2.根據權利要求1所述的精密擺線活齒傳動減速器，其特徵是偏心轉臂(1)與外接的輸入軸(21)之間通過鍵(22)相連，靜止針齒殼(12)和輸出針齒殼(14)之間由軸承(17)連接，輸出針齒殼(14)和左活齒架(24)之間由支撐軸承(19)連接，心軸位(3)和固定盤(7) 之間由支撐軸承(25)連接。
3.根據權利要求1或2所述的精密擺線活齒傳動減速器，其特徵是逆向擺線輪(5)和順向激波盤(6)為由多個擺線輪與多個激波盤組合而成，各組中的各排擺線輪或激波盤相錯360度/η，η為排數。
全文摘要
本發明涉及一種精密擺線活齒傳動減速器，在偏心轉臂的偏心軸位通過轉臂軸承連接逆向擺線輪和順向激波盤，心軸位通過支撐軸承連接開設有活齒槽的中活齒架和左活齒架，順向激波盤夾裝在中活齒架和左活齒架之間，逆向擺線輪夾裝在固定盤和中活齒架之間，逆向擺線輪、順向激波盤、中活齒架和左活齒架由穿過連接傳動孔的連接軸相連，中活齒架和左活齒架上的活齒槽中活動支承活齒與順向激波盤相配合且與輸出針齒殼上的內齒廓相嚙合，外套右針齒銷套的右針齒銷的兩端分別固定在相連的靜止針齒殼和固定盤上，右針齒銷套與逆向擺線輪相配合。本發明具有高精度、高效率、高剛性、高承載、使用壽命長的優點，特別適合於在重載工業機器人中使用。
文檔編號F16H1/32GK102359555SQ20111024896
公開日2012年2月22日 申請日期2011年8月29日 優先權日2011年8月29日
發明者葉勝康, 孔向東, 董平 申請人:浙江恆豐泰減速機製造有限公司