CN102072293B - 减速机构及其采用的传动装置 - Google Patents

Abstract

一种减速机构，包括底座、转动连接于底座上的传动装置及固定于底座上的动力装置，传动装置包括主动件及从动件，主动件包括主动轮，从动件包括从动轮，从动轮的直径大于主动轮的直径，动力装置提供主动轮转动的动力，传动装置还包括缠绕于主动轮及从动轮上的传动件，从动轮上开设有螺旋部，螺旋部包括基本平行的第一槽道和第二槽道，传动件于主动轮上缠绕至少一圈，并交叉后缠绕于从动轮上，传动件自所述第一槽道绕入，自第二槽道绕出。上述减速机构具有结构简单且成本较低的优点。本发明还提供一种应用于该减速机构的传动装置。

Description

减速机构及其采用的传动装置

技术领域

本发明涉及一种减速机构及其采用的的传动装置。

背景技术

减速机构作为机械传动重要部件，被广泛应用于机器人、汽车等行业。常见的减速机构通常通过两个相互啮合，直径不同的齿轮来实现减速。

一种减速机构，包括形成于其外壳体的内齿轮，设于外壳体内的具有偏心部的曲轴以及套设于偏心部的设有轮齿的摆线轮。摆线轮与曲轴偏心部连动，并通过一边与内齿轮啮合一边公转来将输入旋转减速得到输出旋转。然而，为达到较高的啮合重合度，获得平稳的输出，上述减速机构的摆线轮通常在其外圆周面形成紧密设置的轮齿，当需设置的轮齿数量较多而减速机构整体尺寸受到限制时，轮齿需做得非常细小，且轮齿在圆周方向彼此之间的间距也非常小，甚至在齿根部位会产生重叠干涉，从而使摆线轮及其轮齿的制造难度加大，生产成本较高且结构较复杂。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种结构简单且成本较低的减速机构及其采用的的传动装置。

一种减速机构，包括底座、转动连接于底座上的传动装置及固定于底座上的动力装置，传动装置包括主动件及从动件，主动件包括主动轮，从动件包括从动轮，从动轮的直径大于主动轮的直径，动力装置提供主动轮转动的动力，传动装置还包括缠绕于主动轮及从动轮上的传动件，从动轮上开设有螺旋部，螺旋部包括基本平行的第一槽道和第二槽道，传动件于主动轮上缠绕至少一圈，并交叉后缠绕于从动轮上，传动件自第一槽道绕入，自第二槽道绕出。

一种传动装置，包括主动件、从动件及缠绕于主动件及从动件上的传动件，主动件包括主动轮，从动件包括从动轮，从动轮上开设有螺旋部，所述螺旋部包括基本平行的第一槽道和第二槽道，传动件于主动件上缠绕至少一圈，并交叉后缠绕于从动件上，传动件自第一槽道绕入，自第二槽道绕出。

上述减速机构通过缠绕于主动轮和从动轮上的传动件来实现减速传动，省去了齿轮等结构复杂的装置，结构简单，且生产成本较低。传动件交叉的缠绕方式可以增大传动件与主动轮及从动轮接触的长度，从而增大传动件与主动轮及从动轮的摩擦力，以实现良好的传动。

附图说明

图1是本发明实施方式的减速机构的立体组装图。

图2是图1所示减速机构的立体分解图。

图3是图1所示的减速机构采用的传动装置的立体组装图。

图4是图3所示的传动装置的立体分解图。

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例方式对本发明的减速机构及其采用的传动装置作进一步的详细说明。

请参阅图1，本发明实施例的减速机构100，可应用于机器人等机械设备。减速机构100包括底座10及设置于底座10上的传动装置30。

请同时参阅图1和图2，底座10包括基本平行的第一固定板11和第二固定板13，及连接于第一固定板11和第二固定板13之间的连接板15。第一固定板11上开设有第一定位孔111和第二定位孔113。第二固定板13上开设有第三定位孔131和第四定位孔133。四个定位孔111、113、131、133中各装有一个轴承17。

传动装置30包括主动件31、从动件33、传动件35及固定组件37。

主动件31包括主动轴311及凸出形成于主动轴311外部的主动轮313。主动轴311的两端分别从第一固定板11的第一定位孔111和第二固定板13的第三定位孔131的轴承17穿过。

请同时参阅图2至图4，从动件33包括从动轴331及转动套设于从动轴331上的从动轮333。从动轴331的两端分别从第一固定板11的第二定位孔113和第二固定板13的第四定位孔133的轴承17穿过。从动轮333包括套设于从动轴331上的轮轴3331及包覆于轮轴3331外部的轮壳3332。轮壳3332上径向开设有卡槽3333，周向设有螺旋部3334，螺旋部3334自卡槽3333的一端于轮壳3332上环绕延伸至卡槽3333的另一端。轮轴3331和轮壳3332可以采用相同材料制成，也可以采用不同材料制成，本实施例中，轮轴3331采用密度较小的铝合金制成，轮壳3332采用密度较大的钢制成，使从动轮333既具有足够的强度，又能减轻重量，以减小从动轮333的转动惯量。螺旋部3334共有三个，基本平行地设置于轮壳3332上。每个螺旋部3334包括第一槽道3335和第二槽道3336。第一槽道3335和第二槽道3336之间的间距A等于传动件35在主动轮313上的缠绕圈数与传动件35直径的乘积，避免减速机构100在运动过程中，传动件35出现干涉。为实现减速的目的，从动轮333的直径大于主动轮313的直径，两者的直径比，即为传动比。传动比可以根据实际需要来确定，本实施例中，从动轮333的直径为主动轮313直径的六倍。另外，为了保证良好的传动，第一槽道3335和第二槽道3336的螺距（即螺旋一圈的起点与终点的高度差）等于传动件35的直径与传动比的乘积。

传动件35共有三根，基本呈“∝”型缠绕于主动轮313和从动轮333上。其中，传动件35位于从动轮333的部分，分别缠绕于轮壳3332的三个螺旋部3334内。每根传动件35于主动轮313环绕至少一圈，交叉后缠绕于从动轮333上。传动件35在主动轮313缠绕后两端存在落差，因此传动件35的一端绕入从动轮333的螺旋部3334的第一槽道3335中，另一端绕入从动轮333的螺旋部3334的第二槽道3336中。可以理解，传动件35缠绕于主动轮313上的圈数可以根据传动件35与主动轮313之间的摩擦力及所需要传动的动力等因素确定，本实施例中，每根传动件35于主动轮313上缠绕两圈。传动件35可以为钢丝绳、钢带等结构，只要其具有足够的强度及韧性，以保证良好的传动即可。本实施例中，传动件35为钢丝绳，钢丝绳的传动精度较高，无背隙，刚性好，且传动平稳性好。

固定组件37包括定位件371、紧固件373及弹性件375。本实施例中，固定组件37共有两个，分别位于从动轮333的卡槽3333的相对两端。定位件371通过螺钉（图未标）与从动轮333固定连接，两个定位件371分别与卡槽3333的两端相抵。紧固件373包括固定块3731和穿过定位件371与固定块3731螺合的螺钉3733。固定块3731上开设有第一固定孔3736和第二固定孔3737，传动件35的一端自一个固定块3731的第一固定孔3736穿过，弯折后再从该固定块3731的第二固定孔3737穿出，并通过紧固螺钉3738与固定块3731固定连接。传动件35的另一端通过相同的方式与另一固定块3731固定连接。螺钉3733具有头部3735。弹性件375由多个碟形弹片叠加而成，套设于螺钉3733上，并分别与螺钉3733的头部3735及定位件371相抵。

组装该减速机构100时，首先将传动装置30的主动件31通过轴承17与底座10转动连接，主动轴311的一端通过法兰319与底座10的第二固定板13连接，另一端用于与动力装置（图未示）连接。从动件33通过轴承17与底座10转动连接，从动轴331通过法兰337与底座10的第一固定板11连接，另一端与通过输出法兰339与其他装置（图未示）连接。将传动件35的一端固定于固定组件37的固定块3731中，于从动轮333的螺旋部3334的第一槽道3335缠绕一段长度后，自第一槽道3335伸出，并环绕主动轮313若干圈后，自主动轮313伸入该螺旋部3334的第二槽道3336，将传动件35的另一端固定于另一固定组件37的固定块3731中。其中，传动件35于主动轮313和从动轮333之间形成交叉点，使其基本呈“∝”型缠绕于主动轮313和从动轮333上。传动件35的两端分别通过螺钉3733穿过定位件371与固定块3731螺合固定，并保证传动件35紧紧缠绕于主动轮313和从动轮333上。

减速机构100工作时，动力装置驱动主动轮313转动，为便于描述，本实施方式中，假设主动轮313沿X方向转动（即沿顺时针方向转动），并以其中一根传动件35的运动进行说明。当主动轮313沿X方向转动时，缠绕于主动轮313的传动件35会有一部分转入从动轮333的螺旋部3334的第一槽道3335内，相应地该传动件35位于第二槽道3336内且靠近主动轮313的部分会被从第二槽道3336内扯出，并缠绕于主动轮313上，因为传动件35紧紧缠绕于主动轮313和从动轮333上，因此传动件35与两者的摩擦力会驱使从动轮333沿X方向的反方向转动。随着主动轮313的不断转动，位于第一槽道3335内的传动件35会越来越长，相应地，位于第二槽道3336内的传动件35则会越来越短。因此，在主动轮313沿X方向转动一定的圈数之后，动力装置会自动调整主动轮313沿X方向的反方向转动，相应地，此时从动轮333会沿X方向转动，此过程的转动原理与上述的转动原理相同。主动轮313和从动轮333具有不同的直径，主动轮313需要转过一定的圈数，才能使从动轮333转动一圈，因此，可以实现减速的目的。

本发明实施例的减速机构100通过缠绕于主动轮313和从动轮333上的传动件35来实现减速传动，省去了齿轮等结构复杂的装置，结构简单，且生产成本较低。“∝”型的缠绕方式可以增大传动件35与主动轮313及从动轮333接触的长度，从而增大传动件35与主动轮313及从动轮333的摩擦力，以实现良好的传动。

此外，通过将从动轮333上收容传动件35的螺旋部3334设置为基本平行的第一槽道3335和第二槽道3336，同一根传动件35，会有一部分位于第一槽道3335内，另一部分位于第二槽道3336内，第一槽道3335及第二槽道3336之间的间距A，因此传动件35在交叉处不会重叠接触，可以避免在转动过程中，传动件35因为自身接触而出现的磨损，延长传动件35的使用寿命。

进一步地，弹性件375通过弹性回复力使传动件保持拉紧状态，当传动件35因为长时间使用后，松动超过弹性件375的弹性回复力所能拉紧的范围时，可以通过螺钉3733压缩弹性件375，使传动件35再次被拉紧，从而避免打滑等情况出现。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (8)

1.一种减速机构，包括底座及转动连接于所述底座上的传动装置，所述传动装置包括主动件及从动件，所述主动件包括主动轮，所述从动件包括从动轮，所述从动轮的直径大于所述主动轮的直径，其特征在于：所述传动装置还包括缠绕于所述主动轮及从动轮上的传动件，所述从动轮上开设有螺旋部，所述螺旋部包括基本平行的第一槽道和第二槽道，所述传动件于所述主动轮上缠绕至少一圈，并交叉后缠绕于所述从动轮上，所述传动件自所述第一槽道绕入，自所述第二槽道绕出。

2.如权利要求1所述的减速机构，其特征在于：所述传动装置还包括固定所述传动件末端的固定组件，所述固定组件与所述从动轮固定连接。

3.如权利要求2所述的减速机构，其特征在于：所述固定组件包括固定于所述从动轮上的定位件及与所述定位件连接的紧固件，所述紧固件与所述传动件固定连接。

4.如权利要求3所述的减速机构，其特征在于：所述固定组件还包括弹性件，所述紧固件具有头部，所述弹性件套设于所述紧固件上，且卡持于所述紧固件的头部及所述定位件之间。

5.如权利要求2所述的减速机构，其特征在于：所述从动轮上开设有卡槽，所述固定组件共有两个，每个固定组件的定位件分别卡持于所述卡槽的相对两端，所述传动件的两端分别固定于所述两个固定组件上。

6.如权利要求1所述的减速机构，其特征在于：所述传动件为钢丝绳。

7.如权利要求1所述的减速机构，其特征在于：所述从动轮包括轮轴及包覆于轮轴外部的轮壳，所述轮轴的材料密度小于轮壳的材料密度。

8.一种传动装置，包括主动件及从动件，所述主动件包括主动轮，所述从动件包括从动轮，其特征在于：所述传动装置还包括缠绕于所述主动件及从动件上的传动件，所述从动轮上开设有螺旋部，所述螺旋部包括基本平行的第一槽道和第二槽道，所述传动件于所述主动轮上缠绕至少一圈，并交叉后缠绕于所述从动轮上，所述传动件自所述第一槽道绕入，自所述第二槽道绕出。

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