[发明专利]一种行星齿轮传动机构、机器人关节减速器和机器人

说明书

本发明提供一种行星齿轮传动机构，包括太阳轮、行星轮、和少齿差传动机构，为提高精度，两个所述内齿圈的轮齿和两个所述少齿差轮的轮齿均为变齿厚渐开线轮齿，两个所述内齿圈的螺旋角旋向相反，一对所述少齿差轮之间设置消隙弹性体。该行星齿轮传动机构具有刚性大、精度高、大传动比、扭矩大且加工难度大大降低的优点。还提供了一种机器人关节减速器，包括所述行星齿轮传动机构，该机器人关节减速器具有设计科学、体积小、精度高、大传动比、扭矩大且加工难度大大降低的优点。还提供了一种机器人，包括前述机器人关节减速器，具有设计科学、精度高、大传动比、扭矩大且加工难度大大降低的优点。

技术领域

本发明涉及一种动力传动机构，具体的说，涉及了一种行星齿轮传动机构。还涉及一种基于该行星齿轮传动机构的机器人关节减速器。还涉及一种基于以上机器人关节减速器的机器人。

背景技术

在机器人领域，为了将动力和运动精度精确传递到目标执行器，就需要保证机器人关节减速器的动力传递性能足够高。机器人中广泛应用的是谐波减速器和摆线针轮RV减速器，以实现大传动比、小体积、高精度和高扭矩，其中，谐波减速器结构相对简单，但是采用的是柔轮结构，刚性偏弱，仅能够应用于扭矩较小的场合；摆线针轮RV减速器采用摆线轮传动，对制造误差敏感，加工精度要求很高，制造设备属于专业设备，造价高昂，在小批量生产时，成本大幅增加。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种刚性大、精度高、大传动比、扭矩大且加工难度大大降低的行星齿轮传动机构。还提供一种设计科学、体积小、精度高、大传动比、扭矩大且加工难度大大降低的机器人关节减速器。还提供了一种应用以上机器人关节减速器的机器人。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种行星齿轮传动机构，包括少齿差传动部分、提供动力的输入部分和输出动力的输出部分，所述少齿差传动部分包括由两个内齿圈、两个少齿差轮和至少一根曲柄轴构成的少齿差行星传动机构，其中，两个所述内齿圈的轮齿和两个所述少齿差轮的轮齿均为变齿厚渐开线轮齿，两个所述内齿圈的螺旋角旋向相反，一对所述少齿差轮之间设置消隙弹性体。

基上所述，所述输入部分包括太阳轮和由该太阳轮传动的至少一个行星轮；

两个所述少齿差轮的腹板上分别设置有至少一个穿孔，两个所述少齿差轮上相应的两个穿孔构成一组曲柄轴穿孔,每根所述曲柄轴的两个偏心体分别套装在一对所述少齿差轮的一组所述曲柄轴穿孔内并使一对所述少齿差轮的相位差是180°，每根曲柄轴的中心轴线与所述太阳轮的中心轴线平行设置，每根所述曲柄轴对应一个行星轮设置，且所述曲柄轴的一端固连在对应的所述行星轮的轴心处。

基上所述，所述消隙弹性体为波纹管或弹簧，所述太阳轮和所述行星轮的轮齿为相互配合的变齿厚渐开线轮齿。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明通过输入驱动太阳轮，再传动行星轮，实现一级减速，通常太阳轮为半径较小的轴齿轮。再通过少齿差机构实现二级减速，但是仅采用这种结构的传动精度不够高，将两个所述内齿圈的轮齿和两个所述少齿差轮的轮齿均为变齿厚渐开线轮齿，即轮齿为斜面轮齿，大致为锥形，在轴向方向上齿面也能够接触，该种齿轮配合时，在侧部施加拉力或者压力，使得轴向间隙减小，甚至达到无隙传动，提升齿轮的传动性能，另外，该种结构的轮齿有加工方便、成本低、可渗碳磨齿增加承载力的优点。

一对所述少齿差轮之间设置消隙弹性体，且两内齿圈螺旋角旋向相反，使得两个少齿差轮在消隙弹性体的作用下同时向中间压或者同时向两侧压的情况下，两个少齿差轮被拉向中间或被顶向两边，从而驱使内齿圈和少齿差轮上的轮齿啮合的更加紧密，消除传动间隙，进而使传动更加精确。