[发明专利]精密摆线活齿传动减速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种精密摆线活齿传动减速器。

背景技术

少齿差传动减速器主要分为谐波齿轮减速器、摆线针轮减速器和活齿传动减速器。由于结构的局限性，这三类减速器在同一级各自独立使用，且传动比受制于结构，特别是摆线针轮减速器和活齿传动减速器的传动比通常小于100。在大速比下，为避免干涉，摆线针齿销或活齿的针齿销做得很小，容易造成弯曲折断。另外，转臂轴承的尺寸受到传动比和输出结构大小的影响，使得减速器传递的功率、扭矩和刚度也都受到限制，不能适应重载机器人对大转矩、大功率、大刚度和高承载减速器的需求。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的是提供一种精密摆线活齿传动减速器，特别是一种适用于重载工业机器人的精密摆线活齿传动减速器，该精密摆线活齿传动减速器的传动比大，具有高精度、高效率、高刚性、高承载、使用寿命长的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括偏心转臂，在偏心转臂上设有多个心轴位和多个错位设置的偏心轴位，偏心轴位通过转臂轴承连接运动轮，心轴位通过支撑轴承连接活齿架；运动轮分为逆向摆线轮和顺向激波盘两组，逆向摆线轮和顺向激波盘上开设连接传动孔；活齿架由开设有活齿槽的中活齿架和左活齿架两片组合而成，顺向激波盘夹装在中活齿架和左活齿架之间，逆向摆线轮夹装在固定盘和中活齿架之间，运动轮和活齿架由穿过连接传动孔的连接轴相连，以相同角速度转动；中活齿架和左活齿架上的活齿槽中活动支承外套左针齿销套的左针齿销，左针齿销套和左针齿销构成活齿与顺向激波盘相配合且与输出针齿壳上的内齿廓相啮合，外套右针齿销套的右针齿销的两端分别固定在相连的静止针齿壳和固定盘上，右针齿销套与逆向摆线轮相配合。

偏心转臂与外接的输入轴之间通过键相连，静止针齿壳和输出针齿壳之间由轴承连接，输出针齿壳和左活齿架之间由支撑轴承连接，心轴位和固定盘之间由支撑轴承连接。

逆向摆线轮和顺向激波盘为由多个摆线轮与多个激波盘组合而成，各组中的各排摆线轮或激波盘相错360度/n，n为排数。

本发明通过上述具体设计，与以往的活齿传动减速器相比，由于使用了周转轮系的同轴双行星轮与双中心轮的啮合传动结构，在传动比上具有很大的优势。比如，以往的摆线或活齿传动减速器用81个齿实现传动比为81；本发明利用同轴双行星轮，用不超过此中心轮的齿数，可实现传动比6561。这意味着，实现相同传动比所用的齿数大大减少。如以往的减速器传动比为81，本发明所用的齿数可减小到18。相同结构空间，本发明的齿数目减少很多且直径可以加大很多；与之相配的摆线轮或激波盘的轮齿数减少很多，单个轮齿尺寸可增大很多；柱销尺寸和偏心距也都增大很多，针齿销和针齿壳上的内齿廓的个数减少很多，减速器整体的加工更加容易。这不仅可提高传动效率、精度、刚度，还提高了承载能力和寿命。本发明的传动比可达14161甚至更大。传动比的增大，突破了原有摆线或活齿传动减速器一级传动的传递功率和扭矩的限制，如果再加上采用两组多片偏心布置的摆线轮或激波盘活齿的啮合传动，会显著地提高减速器的承载能力。本发明的输入力矩经摆线轮与针齿销啮合减速增力后，输出力矩由活齿直接传给内齿廓的输出针齿壳而输出运动。输出力矩不通过偏心转臂，转臂不承受沉重的输出力矩，从而使转臂轴承受力得到极大改善，提高了轴承的寿命。

附图说明

以下结合附图和实施例说明本发明的详细内容。

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的B-B剖视图。

图3是图1的C-C剖视图。

图4是图1的D-D剖视图。

图5是图1的E-E剖视图。

具体实施方式

如图所示，本发明包括偏心转臂1，其与外接输入轴21之间通过键22相连，便于加工和安装。偏心转臂1上设有多个心轴位3和错位设置的偏心轴位2，偏心轴位2通过转臂轴承4连接运动轮，心轴位3通过支撑轴承20连接活齿架；运动轮分为逆向摆线轮5和顺向激波盘6两组，逆向摆线轮5和顺向激波盘6是同轴行星轮，它们具有不同的齿数并开设有连接传动孔8。由于它们的齿数不同，当偏心转臂1顺向转动时，逆向摆线轮5逆向运动而顺向激波盘6顺向运动。活齿架由开设有活齿槽23的中活齿架16和左活齿架24两片组合而成，顺向激波盘6夹装在中活齿架16和左活齿架24之间，逆向摆线轮5夹装在固定盘7和中活齿架16之间，运动轮和活齿架由穿过连接传动孔8的连接轴9相连，以相同角速度转动，连接传动孔8较连接轴9具有较大的直径；中活齿架16和左活齿架24上的活齿槽23中活动支承外套左针齿销套13的左针齿销18，左针齿销套13和左针齿销18构成活齿与顺向激波盘6相配合且与输出针齿壳14上的内齿廓15相啮合，活齿的齿形是圆柱面，活齿数与输出针齿壳14上的内齿廓数的理论齿数相差1。外套右针齿销套10的右针齿销11的两端分别固定在相连的静止针齿壳12和固定盘7上，右针齿销套10与逆向摆线轮5相配合，即逆向摆线轮5与右针齿销套10相啮合。静止针齿壳12和输出针齿壳14之间由轴承17连接，输出针齿壳14和左活齿架24之间由支撑轴承19连接，心轴位3和固定盘7之间由支撑轴承25连接。逆向摆线轮5和顺向激波盘6为由多个摆线轮与多个激波盘组合而成，各组中的各排摆线轮或激波盘相错360度/n，n为排数。如逆向摆线轮5和顺向激波盘6可设计成两片摆线轮或激波盘组合的轮组，各片摆线轮或激波盘相错180。转臂轴承4采用无外圈的单列向心圆柱滚子轴承，逆向摆线轮5和顺向激波盘6的内孔表面直接作为滚道。偏心转臂1顺时针转动时，逆向摆线轮5也顺时针转动，但逆向摆线轮5与静止针齿壳12上右针齿销套10相啮合时因运动受到静止针齿壳12的阻力作用，逆向摆线轮5做逆时针转动，由于逆向摆线轮5与顺向激波盘6通过连接轴9相连而做同向转动，使得顺向激波盘6也具有同逆向摆线轮5一样的逆时针转动的趋势，偏心转臂1转一周，逆向摆线轮5和顺向激波盘6各转一齿。由于顺向激波盘6的偏心运动，顺向激波盘6推动中活齿架16和左活齿架24上活齿槽23中的左活齿13沿活齿槽23运动，但由于与逆向摆线轮5相配合的右针齿销套10的数量和与顺向激波盘6相配合的左活齿13的数量不同，顺向激波盘6的运动是偏心转臂1的顺时针转动与随逆向摆线轮5逆时针转动的复合运动。复合运动的结果是顺向激波盘6的回转方向与偏心转臂1的顺时针转动方向一致。顺向激波盘6上的左活齿13沿中活齿架16和左活齿架24运动并与输出针齿壳14上的内齿廓15相啮合减速增力后，左活齿13推动输出针齿壳14将减速后的运动和动力同心输出出去。左活齿13的外圆与顺向激波盘6之间为滚动摩擦，减小了传动中的摩擦损失。以上所述的实施例仅仅是对本发明精密摆线活齿传动减速器的优选实施方式进行描述，并非对发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明方案的前提下，本领域技术人员对本发明的技术方案作出的各种外型变型和改进，均应落入本发明精密摆线活齿传动减速器的保护范围。