[实用新型]精密摆线减速器

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种精密摆线减速器。

背景技术

目前，重载工业机器人中的减速器一般使用日本Nabtesco帝人精机公司的Rotate Vector（简称RV）减速器和日本Harmonic Drive高性能谐波减速器。

由于谐波减速器的传动是通过薄壁柔性齿轮的径向弹性变形实现转速变换和动力传递，其承载能力和传动刚度相对较低，同时柔性齿轮也易因周期性形变而发生疲劳破坏，故主要用于中、轻负载的精密传动系统，实际上并不适合用作重载工业机器人的精密减速传动。

日本帝人精机公司的RV减速器（Rotate Vector Reducer）由一级行星齿轮传动和一级摆线传动复合而成。在结构设计上的特点是：动力由主动小齿轮输入后，由三个周向均布的行星齿轮带动三个转臂同步驱动两片相错180度偏心布位的摆线轮，摆线轮与针齿相啮合产生的输出力矩由转速输出机构输出。RV减速器具有结构紧凑、传动比大、同啮齿数多、承载能力强以及传动刚度高等许多优点。然而，RV的基本结构还是有缺陷的，在RV传动中，由于减速器的输入和输出都要经过转臂轴承，且输入和输出的转向相反，使转臂轴承内外圈的相对转数和旋转载荷很大，降低了转臂轴承的寿命，这是RV减速器的先天不足之处。另外，RV的一级传动比有限，仅为9-87，在大速比下，为避免干涉，针齿销做得很小，容易造成弯曲折断。

日本住友重机公司在RV传动的基础上又提出了大速比FA传动技术，FA也是一种差动轮系。与RV传动相比其主要的结构特点是采用了三片相错120度布位的摆线轮结构，提高了减速器的承载能力、传动刚度以及动平衡特性。尽管FA传动通过增加转臂轴承的尺寸，针齿直径减少，柱销尺寸增大，偏心距增大等，对RV传动进行了一定的改进，但转臂轴承的尺寸和针齿直径大小仍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、扭矩和刚度都受到限制。由于传动原理与RV基本相同，故FA的一级传动比也是有限的，只是较RV有所拓展，为6-119。

发明内容

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

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括转臂及固定在转臂外的偏心套、偏心套通过转臂轴承连接摆线轮，摆线轮与固定在针齿壳上的针齿销相配合，固定在转臂外的偏心套多个错位设置，各偏心套外的摆线轮分为逆向摆线轮和顺向摆线轮两组，逆向摆线轮和顺向摆线轮上具有不同的齿数并开设连接传动孔，逆向摆线轮和顺向摆线轮由穿过连接传动孔的连接轴相连，针齿壳分为静止针齿壳和输出针齿壳，逆向摆线轮与固定在静止针齿壳上的静止针齿销相配合，顺向摆线轮与固定在输出针齿壳上的随动针齿销相配合。

静止针齿壳和输出针齿壳之间由轴承连接，输出针齿壳和转臂之间由支撑轴承连接。

转臂为花键转臂，其与外接输入轴之间通过键相连。

逆向摆线轮和顺向摆线轮各为多个摆线轮组合的摆线轮组，各摆线轮组中的各排摆线轮相错360度/n，n为排数。

在静止针齿销和随动针齿销外均设置针齿销套，逆向摆线轮和顺向摆线轮与针齿销套相配合。

本实用新型通过上述具体设计，与RV和FA传动机构相比，由于使用了摆线针轮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，RV摆线传动部分或FA传动用82个针齿实现传动比为81；本实用新型利用同轴双行星轮，用不超过此中心轮的针齿数，可实现传动比6561。这意味着，实现相同传动比所用的针齿数大大减少。如要RV或FA摆线传动部分的传动比为81，本实用新型所用的摆线针齿数可减小到19。相同结构空间，本实用新型的针齿数目减少很多且直径可以加大很多；与之相配的摆线轮的轮齿数减少很多，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。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。本实用新型的摆线部分的传动比可达14161甚至更大。传动比的增大，突破了RV和FA传动对减速器传递的功率和扭矩的限制，再加上采用两组多片偏心布置的摆线轮齿啮合传动，显著地提高了减速器的承载能力。本实用新型的输入力矩经摆线轮与针齿销轴啮合减速增力后，输出力矩由针齿销轴直接传给内齿圈的输出针齿壳而输出运动。输出力矩不通过曲轴，曲轴不承受沉重的输出力矩，从而使曲轴轴承受力得到极大改善，提高了轴承的寿命。由于输出针齿壳的半径可远大于摆线轮的半径，因此在输出刚度上也优于FA传动。

附图说明