新型複式活齒減速器的製作方法

2023-11-10 16:45:42

專利名稱：新型複式活齒減速器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種新型複式活齒減速器，特別是一種適用於重載エ業機器人的新型複式活齒減速器。
背景技術：
活齒傳動是ー種新型傳動，其特點是利用一組中間可動件來實現剛性嚙合傳動；在嚙合過程中相鄰活齒間嚙合點間的距離是變化的，這些嚙合點間沿圓周方向形成蠕動的 切向波，從而實現連續傳動。從機械原理角度來說，目前活齒傳動都是由K一H— V型少齒差行星齒輪傳動演化而來的新型齒輪傳動，它利用一組活齒來實現兩軸間傳動。典型的滾動活齒傳動，即ORT活齒傳動，可準確地實現了等速共軛傳動，同時全部傳カ零件之間基本處於滾動接觸狀態。目前較多見的結構形式包括滾子活齒(密切圓)傳動、套筒活齒傳動、夕卜波式活齒傳動和擺動活齒傳動等。經典的活齒傳動裝置主要由活齒、激波盤、活齒架、軸承、偏心軸及內齒圈組成。活齒在激波盤的推動下，在活齒架上做自轉和沿徑向移動(通常是連滾帶滑)。活齒架與活齒的接觸表面對加工精度要求非常高。如果活齒架的加工精度低，或者活齒的加工精度低，活齒的運動就會受制於兩側活齒架而使摩擦摩損加劇，運動不順暢從而降低整個減速器的傳動效率和壽命。另外在整體尺寸不變的情況下活齒架隨活齒數的増加加工難度也隨之增大，製造成本隨之增加，因此、活齒架的高難度、高精度、高成本加工是制約活齒傳動發展的瓶頸。活齒傳動都離不開偏心轉臂軸承的支撐，與其他傳動一祥，目前人們已公認轉臂軸承的壽命是決定減速器壽命的主要因素。因此，降低轉臂軸承的承載扭矩，提高其壽命和承載能力一直是人們努力的目標。
發明內容為了克服背景技術的不足，本實用新型提供一種聞精度、聞效率、聞剛性、聞承載且便於加工、使用壽命長的新型複式活齒減速器。本實用新型採用的技術方案是ー種新型複式活齒減速器，包括一級漸開線行星齒輪傳動減速機構和活齒傳動減速機構，所述活齒傳動減速機構和所述漸開線行星齒輪傳動減速機構相複合；所述漸開線行星齒輪傳動減速機構包括中心軸齒輪和若干個相同的行星漸開線齒輪；所述中心軸齒輪和行星漸開線齒輪相嚙合，所述行星漸開線齒輪沿所述中心軸齒輪周向均布；所述活齒傳動減速機構包括數量與所述行星齒輪相同的偏心轉臂、兩個行星盤、活齒、內齒圈、兩個輸出盤；每個所述偏心轉臂由兩個相錯180度的偏心軸構成，所述偏心轉臂與所述行星漸開線齒輪聯動，所述偏心轉臂通過在該偏心轉臂的兩端各設ー個轉臂軸承連接在輸出盤上；位於同一側的各個偏心軸通過滾子軸承共同支撐ー個所述行星盤，所述活齒在所述行星盤和所述內齒圈之間，所述內齒圈固定在殼體上；在所述行星盤上位於與所述輸出盤相向側面設有若干個凸臺，相應地在所述輸出盤上設有凹槽，在所述行星盤運動過程中所述凸臺與所述凹槽始終保持連續接觸傳動。在上述方案的基礎上並作為上述方案的優選方案所述凸臺的軸線位於所述行星盤的節圓上。在上述方案的基礎上並作為上述方案的優選方案所述凸臺為3個，在節圓的周向上均布。在上述方案的基礎上並作為上述方案的優選方案所述凸臺上設有套筒。在上述方案的基礎上並作為上述方案的優選方案位於遠離行星漸開線齒輪的所述輸出盤內側設有若干個凸部，所述凸部穿過設置在行星盤的通孔，所述凸部與位於靠近行星漸開線齒輪側的所述輸出盤固定連接，所述行星盤在運動過程中始終不與所述凸部相接觸。在上述方案的基礎上並作為上述方案的優選方案所述凸部的中軸線處於所述輸出盤的節圓上，所述凸部呈仿三角形，所述凸部的數量為3個。在上述方案的基礎上並作為上述方案的優選方案所述活齒傳動減速機構為活齒針輪減速裝置，所述內齒圈由針齒銷構成的針輪組成。在上述方案的基礎上並作為上述方案的優選方案所述活齒傳動減速機構為活齒擺線減速裝置，所述內齒圈由內擺線輪形成，所述內擺線輪的齒廓由內擺線或內擺線加圓弧線形成。在上述方案的基礎上並作為上述方案的優選方案活齒減速機構為活齒正弦或餘弦減速裝置構成,所述內齒圈齒廓由正弦或餘弦曲線形成,或由正弦或餘弦曲線加圓弧線形成。在上述方案的基礎上並作為上述方案的優選方案在所述輸出盤和殼體之間設有軸承。在上述方案的基礎上並作為上述方案的優選方案所述凸臺由短軸鑲嵌在行星輪中並與所述行星輪固定連接形成。本實用新型與現有技術相比其有益效果是由於將活齒傳動的激波盤和活齒架合ニ為一成為行星盤，即用極易加工的行星圓盤代替了高精度、難以加工的激波盤和活齒架，不僅大大降低了製造難度、節約了成本，而且由於活齒只滾動沒有任何沿徑向移動的磨損和活齒架幹渉，大大提高了傳動效率和壽命，對實現減速器的產業化非常有利；通過凸部的結構將兩個輸出盤固定成一體來提搞剛度和承載，以適用於載重工業機器人。再者，在兩個行星盤上均設置凸臺及在兩個輸出盤上的設置凹槽，通過凸臺與凹槽相接觸直接傳遞輸出扭矩，大大減少了轉臂軸承的承載能力改善了受力、提高了它的使用壽命。採用內擺線加圓弧構成的內齒圈，大幅度増大了輸出扭矩，進ー步提高了承載能力。該新型複式活齒減速器得到了 「國家高技術研究發展計劃(863計劃)資助」。

圖I為本實用新型新型複式活齒減速器的主視圖。圖2為本實用新型新型複式活齒減速器的後視圖。圖3為圖2沿A— A面的剖視圖。[0023]圖4為經過一個凸臺軸線的局部剖視圖。圖5為圖4沿B— B面的剖視圖。圖6為圖4沿C一C面的局部剖視圖。圖7為行星輪的受力分析圖。圖中，I中心軸齒輪，2行星漸開線齒輪，3偏心轉臂，4偏心軸，5滾子軸承，6兩個行星盤，7凸臺，8活齒，9內齒圈，10齒廓，12轉臂軸承，13輸出盤，14凸部，15通孔，16軸承。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進ー步說明 本實用新型ー種新型複式活齒減速器，包括一級漸開線行星齒輪傳動減速機構和活齒傳動減速機構，所述活齒傳動減速機構和所述漸開線行星齒輪傳動減速機構相複合。通過這種減速傳動方式使該活齒減速裝置具有大速比、高精度、高效率、高剛性、高承載、使用壽命長的特點，特別適於重載エ業機器人。如圖I-圖6所示，所述漸開線行星齒輪傳動減速機構包括中心軸齒輪I和若干個相同的行星漸開線齒輪2 ;所述中心軸齒輪I和行星漸開線齒輪2相嚙合；較佳地，行星漸開線齒輪的齒數多於中心軸齒輪的齒數；所述行星漸開線齒輪2沿所述中心軸齒輪I周向均布。行星漸開線齒輪的數量可以是2個、3個或者4個甚至更多，優選地採用3個。所述活齒傳動減速機構包括數量與所述行星齒輪相同的偏心轉臂3、兩個行星盤6、活齒8、內齒圈9、兩個輸出盤13 ;每個所述偏心轉臂3由兩個相錯180度的偏心軸4構成，所述偏心轉臂3與所述行星漸開線齒輪2聯動，所述偏心轉臂通過在該偏心轉臂的兩端各設ー個轉臂軸承連接在輸出盤上；位於同一側的各個偏心軸通過滾子軸承5共同支撐ー個所述行星盤6，所述活齒8設在所述行星盤6和所述內齒圈9之間，所述內齒圈固定在殼體上；內齒圈與殼體可以是一體形成，也可以分體形成。在本實用新型中為了方便描述各部件的工作關係把鎖定內齒圈的部件定義為殼體。在所述行星盤6上位幹與所述輸出盤13相向側面設有若干個凸臺7，相應地在所述輸出盤13上設有凹槽11，在所述行星盤運動過程中所述凸臺與所述凹槽始終保持連續接觸傳動。其中活齒8可以安裝在行星輪上，活齒8和內齒圈9上的齒廓相嚙合；同樣地，活齒8也可以安裝在內齒圈上,活齒和行星輪上相嚙合。為了實現這目的在凸臺與凹槽的尺寸關係上應當滿足凹槽的內徑等於凸臺的外徑+2E;當凸臺增設其它零件後應當以該零件的外徑為基準。通常，所述凸臺的軸線位於所述行星盤的節圓上；行星漸開線齒輪的數量為3個且在行星盤的的節圓上均布。當然凸臺也可以在其它位置。但根據行星輪的受力分析所知(如圖7所示)，由於行星輪通過凸臺向輸出盤傳遞運動和カ矩時，力集中在擺線輪的節圓上，故所述凸臺的軸線位於所述擺線輪的節圓上為佳。凸臺的數量也可以採用2個、4、5個
甚至更多。位於遠離行星漸開線齒輪的所述輸出盤13內側設有若干個凸部14，所述凸部穿過設置在行星盤的通孔15，所述凸部與位於靠近行星漸開線齒輪側的所述輸出盤固定連接，所述行星盤在運動過程中始終不與所述凸部相接觸。本實用新型通過螺栓將另ー個輸出盤固定在該凸部上。同樣地，兩個輸出盤也可以通過其它的方式實現剛性連接，比如直接採用螺栓將兩個輸出盤固定連接。優選地，所述凸部14的中軸線處於所述輸出盤13的節圓上。通常所述凸部的數量為3個並在輸出盤13上均布。同樣地，凸部也可以設置在靠近行星漸開線齒輪的輸出盤上井向位於遠離行星漸開線齒輪的所述輸出盤延伸，用於通過螺釘將位於遠離行星漸開線齒輪的所述輸出盤與位於靠近行星漸開線齒輪處的輸出盤固定連接。凸部也可以設在其它位置，其數量可以為4個、5個甚至更多個。為了減少凸臺的磨損，在所述凸臺7上設有套筒。在輸出盤13與殼體這間設有軸承16。該新型複式活齒減速器工作時，動カ通過中心軸齒輪I與若干個相同的漸開線行星齒輪2相嚙合進行一次減速後傳遞到活齒減速部分的偏心轉臂3上，偏心轉臂帶動行星盤轉動，行星盤6上安裝活齒8，活齒8在行星盤6上只自轉而沒有徑向移動，它與內齒圈9 上的齒廓10相嚙合傳遞運動和カ矩，最終經行星盤上的凸臺7與輸出盤13上的凹槽11及轉臂軸承12將運動和動カ傳輸出去。所述活齒傳動減速機構可以是活齒針輪減速裝置，所述內齒圈由針齒銷構成的針輪組成。同樣地，所述活齒傳動減速機構為活齒擺線減速裝置，所述內齒圈由內擺線輪組成，其中其中內擺線輪的齒廓可以由內擺線構成，也可以是內擺線加圓弧線構成。採用內擺線加圓弧構成的內齒圈，大幅度増大了輸出扭矩，進ー步提高了承載能力。所述活齒減速機構也可為活齒正弦或餘弦減速裝置，所述內齒圈齒廓由正弦或餘弦曲線形成，或由正弦或餘弦曲線加圓弧線形成。在本實用新型中，凸臺和凹槽的橫截面均為圓形。在本實用新型中，凸臺7可以是與行星輪一體形成，也可以是與行星輪分體形成。分體形成時便於製造和安裝。凸臺和行星輪分體時，在行星輪的相應位置上設置孔，短軸鑲嵌在該孔內且短軸和行星輪固定連接，則從行星輪內向外伸出的部分形成凸臺，該短軸可以是圓柱形短軸也可以是偏心軸式的短軸。當然短軸也可以設有套筒。本實施例不應視為對本實用新型的限制，但任何基於本實用新型的精神所作的改迸，都應在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.ー種新型複式活齒減速器，其特徵在於包括一級漸開線行星齒輪傳動減速機構和活齒傳動減速機構，所述活齒傳動減速機構和所述漸開線行星齒輪傳動減速機構相複合； 所述漸開線行星齒輪傳動減速機構包括中心軸齒輪(I)和若干個相同的行星漸開線齒輪(2);所述中心軸齒輪(I)和行星漸開線齒輪相嚙合，所述行星漸開線齒輪沿所述中心軸齒輪周向均布； 所述活齒傳動減速機構包括數量與所述行星齒輪相同的偏心轉臂(3)、兩個行星盤(6)、活齒(8)、內齒圈(9)、兩個輸出盤；每個所述偏心轉臂(3)由兩個相錯180度的偏心軸(4)構成，所述偏心轉臂(3)與所述行星漸開線齒輪(2)聯動，所述偏心轉臂通過在該偏心轉臂的兩端各設ー個轉臂軸承連接在輸出盤上；位於同一側的各個偏心軸通過滾子軸承(5)共同支撐ー個所述行星盤(6)，所述活齒(8)在所述行星盤(6)和所述內齒圈(9)之間，所述內齒圈固定在殼體上；在所述行星盤(6 )上位於與所述輸出盤(13 )相向側面設有若干個凸臺(7)，相應地在所述輸出盤(13)上設有凹槽(11)，在所述行星盤運動過程中所述凸臺與所述凹槽始終保持連續接觸傳動。
2.根據權利要求I所述的新型複式活齒減速器，其特徵在於所述凸臺(7)的軸線位於所述行星盤的節圓上。
3.根據權利要求2所述的新型複式活齒減速器，其特徵在於所述凸臺(7)為3個，在節圓的周向上均布。
4.根據權利要求I所述的新型複式活齒減速器，其特徵在於所述凸臺上設有套筒。
5.根據權利要求1-4任一項所述的新型複式活齒減速器，其特徵在於位於遠離行星漸開線齒輪的所述輸出盤(13)內側設有若干個凸部(14)，所述凸部穿過設置在行星盤的通孔(15)，所述凸部與位於靠近行星漸開線齒輪側的所述輸出盤固定連接，所述行星盤在運動過程中始終不與所述凸部相接觸。
6.根據權利要求5所述的新型複式活齒減速器，其特徵在於所述凸部(14)的中軸線處於所述輸出盤的節圓上，所述凸(14)部呈仿三角形，所述凸部的數量為3個。
7.根據權利要求1-4任一項所述的新型複式活齒減速器，其特徵在於所述活齒傳動減速機構為活齒針輪減速裝置，所述內齒圈由針齒銷構成的針輪組成。
8.根據權利要求1-4任一項所述的新型複式活齒減速器，其特徵在於所述活齒傳動減速機構為活齒擺線減速裝置，所述內齒圈由內擺線輪形成，所述內擺線輪的齒廓由內擺線或內擺線加圓弧線形成。
9.根據權利要求1-4任一項所述的新型複式活齒減速器，其特徵在於所述活齒傳動減速機構為活齒正弦或餘弦減速裝置，所述內齒圈齒廓由正弦或餘弦曲線形成，或由正弦或餘弦曲線加圓弧線形成。
10.根據權利要求I所述的新型複式活齒減速器，其特徵在於在所述輸出盤和殼體之間設有軸承(16)。
11.根據權利要求I所述的新型複式活齒減速器，其特徵在於所述凸臺由短軸鑲嵌在行星輪中並與所述行星輪固定連接形成。
專利摘要本實用新型提供一種新型複式活齒減速器，包括一級漸開線行星齒輪傳動減速機構和與所述漸開線行星齒輪傳動減速機構相複合的活齒傳動減速機構。其特點是將傳統活齒傳動的激波盤和活齒架合二為一成為行星盤，行星盤上安裝活齒，活齒既自傳又隨行星盤一起運動。活齒與內齒圈上的齒廓相嚙合，通過行星盤上的凸臺與輸出軸上的凹槽相接觸並與輸出盤上轉臂軸承一起共同將運動和動力傳遞出去。凸臺可以由圓柱形或偏心軸式的短軸形成，其上也可以有套筒。本實用新型是用極易加工的行星圓盤代替了高精度、難以加工的激波盤和活齒架，不僅大大降低了製造難度、節約了成本，並且具有大速比、高精度、高效率、高剛性、高承載，長壽命的特別適於重載工業機器人用的特點。
文檔編號F16H1/32GK202484212SQ20122009604
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月14日 優先權日2012年3月14日
發明者葉勝康, 孔向東, 徐家新, 金良華 申請人:浙江恆豐泰減速機製造有限公司