[发明专利]传动比周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置

说明书

本发明提供一种传动比周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置，包括中心轴、内齿轮、左行星轮、右行星轮、左端盘和右端盘，所述左行星轮、右行星轮偏心地套设在中心轴上，并分别与内齿轮啮合，所述左端盘和右端盘可转动安装在中心轴上，所述左行星轮与左端盘之间以及右行星轮与右端盘之间设置有用于约束左行星轮和右行星轮运动轨迹的约束机构。本发明可以实现传动比的周期性变化；传动比变化形式和范围易于实现，设计灵活；零部件少，结构简单紧凑，便于加工装配。

技术领域

本发明涉及行星齿轮传动领域，特别是涉及一种传动比能够周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置。

背景技术

少齿差行星传动装置广泛应用于机器人关节等精密传动领域，是机器人的核心关键零部件，是影响机器人整机性能的重要因素。目前机器人关节减速机的主要形式有日本的RV传动、谐波传动、捷克的Twinspin传动和美国的Dojen传动等。在对机器人进行运动轨迹规划时，需要对关节的输出速度进行控制，且往往要求输出速度具有周期性变化特点。由于上述传动装置的传动比在运转过程中不能变化，目前主要通过对驱动装置的控制来实现，造成系统结构复杂、体积较大且成本较高。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种传动比周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置，传动结构简化，传动精度易于保证，并且能够实现传动比的周期性变化。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：

一种传动比周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置，包括中心轴、内齿轮、左行星轮、右行星轮、左端盘和右端盘，所述左行星轮、右行星轮偏心地套设在中心轴上，并分别与内齿轮啮合，所述左端盘和右端盘可转动安装在中心轴上，所述左行星轮与左端盘之间以及右行星轮与右端盘之间设置有用于约束左行星轮和右行星轮运动轨迹的约束机构。

采用上述结构，设置在左行星轮与左端盘之间以及右行星轮与右端盘之间的约束机构，约束了左行星轮、右行星轮相对于中心轴的可摆动自由度，从而约束了左行星轮和右行星轮的运动，实现了传动比的改变；相对于传统的少齿差行星齿轮传动装置本发明能够通过传动装置约束机构的设计改变传动比，并且传动比可以实现周期性变化，从而在应用过程中，减少对输入速度的控制，而可以实现恒定转速的输入，周期性变化的转速输出。此外，本发明相对于传统的少齿差行星齿轮易于装配，传动效率高，传动精度高；传动比变化形式和范围易于通过约束机构实现，设计灵活；零部件少，结构简单紧凑，便于加工装配。

进一步，所述约束机构包括柱销和导向槽；所述柱销伸入导向槽内并能在外力作用下沿导向槽的轮廓曲线移动，所述柱销和导向槽中，其中一个设置在左行星轮和右行星轮上，另一个设置在左端盘和右端盘上。

即导向槽设置在左端盘和右端盘上，柱销设置在左行星轮和右行星轮上。或者导向槽设置在左行星轮和右行星轮上，柱销设置在左端盘和右端盘上。导向槽与柱销组成可相对运动的连接关系，结构简单，易于装配；导向槽与柱销的加工精度容易保证，有利于提高装置的传动精度。其中，导向槽是沿周向设置的一圈，柱销沿着导向槽的轮廓曲线移动，从而使左行星轮和右行星轮相对于中心轴产生一定的摆动，实现传动比的改变。并且可以根据不同的传动比要求，设计相应的导向槽轮廓走向，传动比变化形式和范围易于实现，设计灵活。

进一步，所述左行星轮与右行星轮相位相差180°；所述柱销固定安装在左行星轮的左端面和右行星轮的右端面上，所述导向槽开设在左端盘的右端面和右端盘的左端面上。

进一步，所述左行星轮和右行星轮上开设有销孔，所述柱销与销孔过盈配合。

进一步，所述柱销上可转动地套设有柱销套，所述柱销套伸入导向槽内与导向槽配合。在柱销沿于导向槽移动过程中，通过柱销套将柱销与导向槽槽壁的滑动摩擦改变为滚动摩擦，有利于减少摩擦损失，提高传动效率。

进一步，所述中心轴、内齿轮、左端盘、右端盘三类部件中，固定其中一类部件，另一类作为输入部件，剩余一类作为输出部件。