[实用新型]一种微分差动减速器

说明书

技术领域

本实用新型属于机械工程技术领域，涉及一种减速器，特别是一种微分差动减速器。

背景技术

随着社会和科学技术的发展，人力成本日益上升，机器人的需求越来越大，作为机器人核心部件的减速器，其成本约占总成本的三分之一左右，目前机器人所使用的减速器存在如下问题:

1. 较高端的机器人（如工业机器人）广泛使用RV减速器和谐波减速器，此类减速器技术复杂，对材料、机加工和热处理等加工工艺要求苛刻，国内厂家尚不能突破，大量需要向国外几个技术垄断的减速器生产厂家购买，导致国内整机价格居高不下，无法和进口机器人竞争，也很难由工业向民用推广，一般民用机器人（中端产品）无法承受；

2. 低端的机器人（如玩具机器人等）使用的行星减速器精度差、弹性回差大，不能满足民用机器人的要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种新型微分差动减速器，以克服已有技术所存在的上述不足。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种微分差动减速器，包括机壳以及安装在其内的微分差动减速装置和驱动输入装置；所述微分差动减速装置包括定轮、动轮和差动轮，所述定轮和动轮为直径相同、轮齿朝向轴心的齿环，定轮与动轮的轮齿的齿形相同或相似，其形状或为圆弧形、或为多边形、或为渐开线、摆线或双曲线形，定轮与动轮轮齿的齿数不同即齿距不同，定轮的齿距弧度B2与动轮的齿距弧度B1的差为小于1的常数B，即B＝B2－B1＜1；所述定轮的齿距弧度B2是指定轮相邻之两轮齿与齿环中心形成的夹角，动轮的齿距弧度B1是指动轮相邻之两轮齿与齿环中心形成的夹角，单位为度；

所述动轮与定轮同轴相邻安装，定轮直接与机壳连接，动轮通过动轮架连接输出轴，输出轴外端位于动轮架外侧并通过轴承与机壳连接，输出轴内端位于动轮架内侧，动轮架内侧与定轮之间的空腔安装差动轮架，差动轮架通过上轴承与位于动轮架内侧的输出轴内端转动连接，差动轮架上安装至少一个差动轮，初始状态时差动轮其中的一个轮齿同时与动轮齿环和定轮齿环的一个轮齿啮合；所述差动轮架与位于差动轮架一侧的驱动输入装置传动连接。

其进一步的技术方案是：

所述驱动输入装置为安装在差动轮架一侧的行星减速器，所述行星减速器包括电机、太阳轮和至少1个行星轮，太阳轮通过下轴承安装在输出轴内端并与电机的输入轴传动连接，行星轮通过行星轮轴安装在差动轮架上，所述行星轮同时与太阳轮和定轮齿环啮合；

工作时电机通过输入轴带动太阳轮转动，太阳轮带动行星轮转动，行星轮在自转的同时绕着定轮齿环的轮齿公转、并通过差动轮架带动差动轮在自转的同时绕着定轮齿环的轮齿公转，差动轮带动动轮转动。

另进一步的技术方案是：所述驱动输入装置为同步传动装置，包括电机、大同步轮和小同步轮，所述大同步轮与差动轮架连接，小同步轮与电机的输入轴连接，大同步轮与小同步轮通过传动带连接；

工作时电机通过小同步轮和传动带带动大同步轮转动，大同步轮通过差动轮架带动差动轮在自转的同时绕着定轮齿环的轮齿公转，差动轮带动动轮转动。

又进一步：所述驱动输入装置为电机轴齿轮、蜗轮蜗杆、摆线针轮或谐波传动装置，所述电机轴齿轮、蜗轮蜗杆、摆线针轮或谐波传动装置与差动轮传动连接。

由于采用上述结构，与现有技术相比，本实用新型之一种微分差动减速器具有以下有益效果：

1．本实用新型之一种微分差动减速器精度高，扭转刚度大，在额定转矩下，弹性回差小；其驱动为分段驱动，理论上可以实现零回程间隙（零回差）；

2．本实用新型之一种微分差动减速器传动比范围大，通过调节差动间距或减小太阳轮的齿数，可以实现更大的减速比；

3．本实用新型之一种微分差动减速器传动效率高； 传递同样转矩与功率时的体积小。

下面，结合附图和实施例对本实用新型之一种微分差动减速器的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1～图2为本实用新型之一种微分差动减速器的结构示意图（去掉机壳和驱动输入装置）：

图1为主视图，图2为立体效果图；

图3～图7为实施例一之一种微分差动减速器的结构示意图：

图3为主视图，图4为图3之A-A半剖视图，图5为立体效果图，图6为去掉机壳及电机之微分差动减速器内部结构示意图，图7为差动轮架与行星减速器结构示意图；

图8为行星减速器与定轮结构示意图；

图9为定轮齿距弧度B2示意图；