大减速比精密行星少齿差传动减速的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大减速比精密行星少齿差传动减速机，输入轴(14)上设有一对成对称分布的双偏心凸轮结构，一个偏心凸轮的中心线与另一个偏心凸轮的中心线的夹角根据减速比不同而发生改变，一对双偏心凸轮均固联有滚动轴承和摆轮，摆轮的外圆上周向均布有圆柱滚子，圆柱滚子安置在保持架(15)外圆周上均布的2列径向方孔导槽内，2列径向方孔导槽的均布数量根据减速比不同而发生改变，第一列径向方孔导槽与相邻第二列径向方孔导槽径向中心线夹角根据减速比不同而发生改变，输出圈(1)的内孔中间位置设有一曲线齿圈(22)，所述的曲线齿圈(22)与所述的圆柱滚子滚动接触。本实用新型结构简单、运转平稳、传动大、传动效率高。
【专利说明】大减速比精密行星少齿差传动减速机
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种减速机，特别是涉及一种大减速比精密行星少齿差传动减速 机。
【背景技术】
[0002] 精密减速机是工业机器人可靠、精确运行不可或缺的零部件，与通用减速器相比， 机器人关节减速器要求具有传动链短、体积小、功率大、质量轻和易于控制等特点。而国内 在高精度减速机方面研究起步较晚，仅在部分院校，研究所有过相关研究。目前尚无成熟产 品应用于工业机器人。因此国内工业机器人用精密减速机完全依赖进口。 实用新型内容
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、运转平稳、传动比大、效率 高和回转精度高的大减速比精密行星少齿差传动减速机。
[0004] 为了解决上述技术问题，本实用新型提供的大减速比精密行星少齿差传动减速 机，输入轴上设有一对成对称分布的双偏心凸轮结构即第一偏心凸轮和第二偏心凸轮，所 述的第一偏心凸轮和所述的第二偏心凸轮的最凸点分别处于所述的输入轴的轴向的两侧， 所述的第一偏心凸轮的中心线与所述的第二偏心凸轮的中心线的夹角根据减速比不同而 发生改变，所述的第一偏心凸轮和所述的第二偏心凸轮均固联有滚动轴承，所述的滚动轴 承的外圈固联有摆轮，所述的摆轮的外圆上周向均布有圆柱滚子，所述的圆柱滚子安置在 保持架外圆周上均布的2列径向方孔导槽内，每列径向方孔导槽均布数量根据减速比不同 而发生改变，第一列径向方孔导槽与相邻第二列径向方孔导槽径向中心线夹角根据减速比 不同而发生改变，输出圈的内孔中间位置设有一曲线齿圈，所述的曲线齿圈与所述的圆柱 滚子滚动接触，所述的输入轴两端分别固联有第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承，所 述的第二圆锥滚子轴承的外圈固联在所述的保持架上，所述的第一圆锥滚子轴承的外圈固 联在法兰上，所述的法兰通过螺钉与所述的保持架形成一个整体，所述的法兰的内孔设有 螺母副，所述的螺母副顶在所述的第一圆锥滚子轴承外圈上；所述的保持架与定位法兰采 用螺栓连接，所述的输出圈的内孔一端设计有十字交叉圆柱滚子轴承内滚道，通过第二圆 柱滚子与所述的保持架及所述的定位法兰形成的十字交叉圆柱滚子轴承外滚道连接，所述 的输出圈的内孔与所述的定位法兰的外圆之间安装有第一骨架油封密封，所述的输出圈的 内孔另一端固联有第二滚动轴承，所述的第二滚动轴承的内圈与所述的法兰固联，所述的 输出圈的内孔与所述的法兰的外圆之间有第二骨架油封密封。
[0005] 所述的第一偏心凸轮的中心线与所述的第二偏心凸轮的中心线的夹角根据减速 比不同而发生改变的关系式为：
[0006] Θ = 180° -180° /Z (1)
[0007] 其中：Θ -表示第一偏心凸轮的中心线与所述的第二偏心凸轮的中心线的夹角； z-表示输出圈的曲线齿圈的齿数。
[0008] 所述的保持架外圆上周向均布的2列径向方孔导槽，每列径向方孔导槽均布数量 根据减速比不同而发生改变的关系式为：
[0009] N = Z±1 (2)
[0010] 其中：N-表示径向方孔导槽数量；z-表示输出圈的曲线齿圈的齿数。
[0011] 所述保持架外圆上周向均布有2列径向方孔导槽，第一列径向方孔导槽与相邻第 二列径向方孔导槽之间的径向中心线夹角关系式为：
[0012] A = 180° /Z (3)
[0013] 其中：A-表示第一列径向方孔导槽与相邻第二列径向方孔导槽之间的径向中心 线夹角；Z-表示输出圈的曲线齿圈的齿数。
[0014] 采用上述技术方案的大减速比精密行星少齿差传动减速机，其特点是：
[0015] 1，由于输入轴两端有圆锥滚子轴承的定位及支撑，使传动更加平稳。
[0016] 2,保持架与输出圈采用十字交叉滚子轴承连接，精度高，能够承受各方向复杂负 载。
[0017] 3,结构更加合理。由于采用外圈输出，其结构更加紧致，负载能力大，刚性更高。 速比范围大。
[0018] 4,关键工作零件采用轴承钢经淬火处理，硬度达到HRC58-62.使用寿命更长，效 率更高，噪音最小。
[0019] 5,本新型减速机可以通过改变输入端或者输出端可以实现不同减速比。把输入轴 做输出端，输出圈做输入端，可以实现增速运动，亦可做增速机
[0020] 6,参与做功的圆柱滚子数量最多，传动精度高，回程误差小，过载能力强
[0021] 综上所述，本实用新型是一种结构简单、运转平稳、传动比大、传动效率高的大减 速比精密行星少齿差传动减速机。
【专利附图】
【附图说明】
[0022] 图1是本实用新型结构示意图。
[0023] 图2是输入轴的结构主视图。
[0024] 图3是输入轴的结构左视图。
[0025] 图4是输出圈的结构示意图。
[0026] 图5是保持架的结构示意图。
[0027] 图6是图5的A向视图。
[0028] 图7是保持架的剖面图。
【具体实施方式】
[0029] 下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明。
[0030] 参见图1、图2、图3,图4和图5,输入轴14上设有一对成对称分布的双偏心凸轮 结构即第一偏心凸轮19和第二偏心凸轮20,第一偏心凸轮19和第二偏心凸轮20的最凸 点分别处于输入轴14的轴向的两侧，第一偏心凸轮19的中心线与第二偏心凸轮20的中心 线的夹角根据减速比不同而发生改变，本实施例中的夹角Θ为170. 54° ±0.01，第一偏心 凸轮19固联有第一滚动轴承9,第一滚动轴承9的外圈固联有第一摆轮11，第一摆轮11的 外圆上周向均布有第一圆柱滚子10,第二偏心凸轮20固联有第三滚动轴承24,第三滚动轴 承24的外圈固联有第二摆轮25,第二摆轮25的外圆上周向均布有第三圆柱滚子26,第一 圆柱滚子10和第三圆柱滚子26采用保持架15限位，所述的圆柱滚子安置在保持架15外 圆周上均布的2列径向方孔导槽内，每列径向方孔导槽均布数量根据减速比不同而发生改 变，第一列径向方孔导槽与相邻第二列径向方孔导槽径向中心线夹角根据减速比不同而发 生改变，本实施例中的2列径向方孔导槽均布数量为N = 18,第一列径向方孔导槽与相邻第 二列径向方孔导槽径向中心线夹角为A = 9.47°输出圈1的内孔中间位置设有一曲线齿 圈22,本实施例中曲线齿圈齿数为Z = 19,曲线齿圈22与第一圆柱滚子10和第三圆柱滚 子26滚动接触，输入轴14两端分别固联有第一圆锥滚子轴承5和第二圆锥滚子轴承21， 第二圆锥滚子轴承21的外圈固联在保持架15上，第一圆锥滚子轴承5的外圈固联在法兰 3上，法兰3通过螺钉18与保持架15形成一个整体，法兰3的内孔设有螺母副4,螺母副4 顶在第一圆锥滚子轴承5外圈上，用于消除第一圆锥滚子轴承5间隙，保持架15与定位法 兰13采用螺栓23连接，输出圈1的内孔一端设计有十字交叉圆柱滚子轴承内滚道，通过第 二圆柱滚子12与保持架15及定位法兰13形成的十字交叉圆柱滚子轴承外滚道连接，实现 平稳的相对转动，同时可以承受各方向负载，输出圈1的内孔与定位法兰13的外圆之间安 装有第一骨架油封16密封，输出圈1的内孔另一端固联有第二滚动轴承6,第二滚动轴承6 的内圈与法兰3固联，输出圈1的内孔与法兰3的外圆之间有第二骨架油封2密封，输出圈 1的外圆上均布有通孔，外部承载机构通过输出圈1外圆定位，螺钉锁紧固联输出。
[0031] 第一偏心凸轮19的中心线与第二偏心凸轮20的中心线的夹角根据减速比不同而 发生改变的关系式为：
[0032] Θ = 180° -180° /Z (1)
[0033] 其中：Θ -表示第一偏心凸轮19的中心线与第二偏心凸轮20的中心线的夹角； z-表示输出圈的曲线齿圈的齿数。
[0034] 参见图5、图6和图7,保持架外圆上周向均布的2列径向方孔导槽即第一径向方 孔导槽27和第二径向方孔导槽28,第一径向方孔导槽27用于安装第一圆柱滚子10,第二 径向方孔导槽28用于安装第三圆柱滚子26,每列径向方孔导槽均布数量根据减速比不同 而发生改变的关系式为：
[0035] N = Z±1 (2)
[0036] 其中：N-表示径向方孔导槽数量；Z-表示输出圈的曲线齿圈的齿数。
[0037] 保持架外圆上周向均布有2列径向方孔导槽即第一径向方孔导槽27和第二径向 方孔导槽28,第一径向方孔导槽27与相邻的第二径向方孔导槽28之间的径向中心线夹角 关系式为：
[0038] A = 180。/Z (3)
[0039] 其中：A-表示第一列径向方孔导槽与相邻第二列径向方孔导槽之间的径向中心 线夹角；Z-表示输出圈的曲线齿圈的齿数。
[0040] 参见图1、图2、图3、图4和图5,本实用新型的传动原理是：
[0041] 采用活齿传动原理，输入轴14转动，带动输入轴14上双偏心机构旋转，双偏心机 构通过第一滚动轴承9和第三滚动轴承24分别推动第一摆轮11和第二摆轮25做摆线运 动。第一摆轮11和第二摆轮25的外圆上有通过保持架15定位的第一圆柱滚子10和第三 圆柱滚子26。由于第一摆轮11和第二摆轮25的运动推动第一圆柱滚子10和第三圆柱滚 子26在保持架15的圆周径向方孔导槽内做往复运动，又因输出圈1内表面为一曲线齿圈 22。第一圆柱滚子10和第三圆柱滚子26的往复运动通过保持架15的限制，变为推动输出 圈1绕回转中心转动。输入轴14转动一圈，第一摆轮11和第二摆轮25做一个运动周期摆 动，第一摆轮11和第二摆轮25推动第一圆柱滚子10和第三圆柱滚子26往复运动一次， 从而推动输出圈1转动一个曲线齿圈角度（转动角度的大小取决于输出圈1的曲线齿圈数 量）。这样就实现了减速及增大扭矩的输出。
【权利要求】
1. 一种大减速比精密行星少齿差传动减速机，其特征是：输入轴（14)上设有一对成 对称分布的双偏心凸轮结构即第一偏心凸轮（19)和第二偏心凸轮（20)，所述的第一偏心 凸轮（19)和所述的第二偏心凸轮（20)的最凸点分别处于所述的输入轴（14)的轴向的两 侦牝所述的第一偏心凸轮（19)的中心线与所述的第二偏心凸轮（20)的中心线的夹角根据 减速比不同而发生改变，所述的第一偏心凸轮（19)和所述的第二偏心凸轮（20)均固联有 滚动轴承，所述的滚动轴承的外圈固联有摆轮，所述的摆轮的外圆上周向均布有圆柱滚子， 所述圆柱滚子安置在保持架（15)外圆周上均布的2列径向方孔导槽内，每列径向方孔导槽 均布数量根据减速比不同而发生改变，第一列径向方孔导槽与相邻第二列径向方孔导槽的 径向中心线夹角根据减速比不同而发生改变，输出圈（1)的内孔中间位置设有一曲线齿圈 (22)，所述的曲线齿圈（22)与所述的圆柱滚子滚动接触，所述的输入轴（14)两端分别固联 有第一圆锥滚子轴承（5)和第二圆锥滚子轴承（21)，所述的第二圆锥滚子轴承（21)的外圈 固联在所述的保持架（15)上，所述的第一圆锥滚子轴承（5)的外圈固联在法兰（3)上，所 述的法兰（3)通过螺钉（18)与所述的保持架（15)形成一个整体，所述的法兰（3)的内孔 设有螺母副（4)，所述的螺母副（4)顶在所述的第一圆锥滚子轴承（5)外圈上；所述的保持 架（15)与定位法兰（13)采用螺栓（23)连接，所述的输出圈（1)的内孔一端设计有十字交 叉圆柱滚子轴承内滚道，通过第二圆柱滚子（12)与所述的保持架（15)及所述的定位法兰 (13)形成的十字交叉圆柱滚子轴承外滚道连接，所述的输出圈（1)的内孔与所述的定位法 兰（13)的外圆之间安装有第一骨架油封（16)密封，所述的输出圈（1)的内孔另一端固联 有第二滚动轴承￠)，所述的第二滚动轴承￠)的内圈与所述的法兰（3)固联，所述的输出 圈⑴的内孔与所述的法兰⑶的外圆之间有第二骨架油封⑵密封。
2. 根据权利要求1所述的大减速比精密行星少齿差传动减速机，其特征是：所述的第 一偏心凸轮（19)的中心线与所述的第二偏心凸轮（20)的中心线的夹角根据减速比不同而 发生改变的关系式为： Θ = 180° -180° /Z (1) 其中：Θ -表不第一偏心凸轮的中心线与第二偏心凸轮的中心线的夹角；z-表不输出 圈的曲线齿圈的齿数。
3. 根据权利要求1或2所述的大减速比精密行星少齿差传动减速机，其特征是：所述 的保持架（15)的外圆上周向均布有2列用于安装所述的圆柱滚子的径向方孔导槽，每列所 述的径向方孔导槽均布数量根据减速比不同而发生改变的关系式为： N = Z±1 (2) 其中：N-表示径向方孔导槽数量；Z-表示输出圈的曲线齿圈的齿数。
4. 根据权利要求1或2所述的大减速比精密行星少齿差传动减速机，其特征是：所述 的保持架（15)的外圆上周向均布有2列径向方孔导槽，第一列所述的径向方孔导槽与相邻 第二列所述的径向方孔导槽之间的径向中心线夹角关系式为： A = 180。/Z (3) 其中：A-表示第一列径向方孔导槽与相邻第二列径向方孔导槽之间的径向中心线夹 角；Z-表不输出圈的曲线齿圈的齿数。
5. 根据权利要求3所述的大减速比精密行星少齿差传动减速机，其特征是：所述的保 持架（15)的外圆上周向均布有2列径向方孔导槽，第一列所述的径向方孔导槽与相邻第二 列所述的径向方孔导槽之间的径向中心线夹角关系式为： A = 180。/Z (3) 其中：A-表示第一列径向方孔导槽与相邻第二列径向方孔导槽之间的径向中心线夹 角；Z-表不输出圈的曲线齿圈的齿数。
【文档编号】F16H1/32GK203906674SQ201420237781
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日
【发明者】黄立新 申请人:黄立新