[发明专利]一种章动减速器

说明书

一种章动齿轮减速器，用以解决现有章动减速器采用关节轴承实现章动运动结构复杂，体积较大，功率密度较低的问题。本发明的一种章动减速器，包括：壳体；两对章动齿轮副，设置在所述壳体内，所述非章动齿轮固定设置在所述壳体内或与所述壳体一体成型；减速器输出轴，转动设置在所述壳体内；两个环形弹性膜片，每个所述章动齿轮副中的所述章动齿轮通过一个环形弹性膜片与所述减速器输出轴固定连接；章动发生机构，设置在所述壳体内，两对章动齿轮副对称设置在所述章动发生机构的两侧。本发明采用分流布置，章动齿轮副采用对称布局，可显著提高减速器的工作效率；同时还能减小减速装置的体积，减轻重量，减少发热，并提高功率密度。

技术领域

本发明涉及减速器领域，尤其涉及一种章动减速器。

背景技术

大传动比减速器在自动化领域有很大的需求量。常用的大传动比减速器有蜗杆减速器、多级行星减速器、谐波减速器和RV减速器。蜗杆减速器的传动效率比较低，通常在50％以下；而所需电机功率为输出功率除以传动效率，故所需电机功率会大幅增加，不仅体积和重量大，而且多消耗的电能都被电机和减速器变成热量，使设备温升加快，无法在重负荷下连续工作或频繁工作。行星减速器的传动效率很高，单位体积的输出扭矩也比较大，但单级行星减速器的传动比小，在需要大传动比的场合，多级行星减速器串联在一起的体积就比较大了；况且小背隙行星减速器的工艺要求非常高，成本昂贵，难以量产。因此在功率密度要求高，背隙很低的场合，如各种工业机器人、机械臂、机械手和自动化设备中，目前多选用谐波减速器和RV减速器。但这两种减速器也各有缺点——谐波减速器的功率密度远逊于RV减速器，但毕竟容易制造出小规格的谐波减速器；RV减速器的情况正好相反，功率密度大，却没有小规格产品。而现有的章动减速器采用关节轴承实现章动运行，结构复杂，使体积较大，如果增加一倍输出扭矩，则增大的体积接近原来的一倍，致使应用场合受限，同时采用关节轴承机械效率较低和功率密度低，需要大扭矩输出小体积的场合使用受限。

发明内容

鉴于此，本发明公开了一种章动齿轮减速器，用以解决现有章动减速器采用关节轴承实现章动运动结构复杂，体积较大，功率密度较低的问题。

本发明为实现上述的目标，采用的技术方案是：

本发明第一方面公开了一种章动减速器，包括：壳体；两对章动齿轮副，设置在所述壳体内，每对所述章动齿轮副由章动齿轮和非章动齿轮啮合形成，所述非章动齿轮固定设置在所述壳体内或与所述壳体一体成型，每对所述章动齿轮副中所述章动齿轮的齿数比所述非章动齿轮的齿数多一个；减速器输出轴，转动设置在所述壳体内；两个预拉伸的环形弹性膜片，每个所述环形弹性膜片具有内环、外环和连接于内环和外环之间的环形弹性体，所述内环和所述外环沿各自的圆周方向均设有若干个铰制孔，每个所述章动齿轮副中的所述章动齿轮通过第一铰制螺栓与所述环形弹性膜片上的所述外环固定连接，且所述第一铰制螺栓穿过所述外环的铰制孔并与外环的所述铰制孔配合，所述减速器输出轴通过第二铰制螺栓与所述环形弹性膜片上的内环固定连接，且所述第二铰制螺栓穿过所述内环的铰制孔并与所述内环的铰制孔配合，所述章动齿轮做章动运动时，所述环形弹性膜片利用所述环形弹性体产生的弹性形变将所述章动齿轮的章动运动转换为所述减速器输出轴的单一回转运动；章动发生机构，设置在所述壳体内，两对章动齿轮副对称设置在所述章动发生机构的两侧，所述章动发生机构用于驱动所述章动齿轮做章动运动，使所述章动齿轮的齿在所述非章动齿轮的齿上滚动。

进一步可选的，所述章动发生机构包括：斜盘，转动设置在所述壳体内的所述减速器输出轴上，所述斜盘两侧设有对称的斜面，所述斜盘通过驱动机构驱动转动；平面密珠轴承，所述斜盘的两侧分别设有平面密珠轴承，所述斜盘的两侧面和两对所述齿轮副中各自的所述章动齿轮背面作为所述平面密珠轴承的滚道；两对所述章动齿轮副中的两个所述章动齿轮齿数相等，两对所述章动齿轮副中的两个所述非章动齿轮的齿数相等；所述斜盘转动时，斜盘上的斜面驱动章动齿轮做章动运动，使所述章动齿轮的齿在所述非章动齿轮的齿上滚动。