CN104061295B - 摩擦行星减速器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种摩擦行星减速器，属于机械技术领域。它解决了现有的齿轮行星减速器传动比小问题。它包括呈筒状的外壳、分别设于外壳两端处的输入端端盖和输出端端盖，外壳内设有输入轴和输出轴，输入轴的中部具有位于外壳内的环状台阶一，输入轴的输出端具有位于外壳内的环状台阶二，外壳内具有套设于输入轴上的柔性圆筒，柔性圆筒与环状台阶一之间设有若干与输入轴滚动接触的固定柔轮，固定柔轮内设有一端固定在输入端端盖上的转轴一，柔性圆筒与环状台阶二之间设有若干与输入轴滚动接触的行星柔轮，行星柔轮内设有一端固定在输出轴上的转轴二。本发明具有传动比大、结构简单等优点。

Description

摩擦行星减速器
技术领域
本实用新型属于机械技术领域，涉及一种摩擦行星减速器，特别是一种适用于机械手的摩擦行星减速器。
背景技术
常用的减速器主要有普通圆柱齿轮减速器、蜗轮蜗杆减速器和行星齿轮减速器，面对日益多样化的传动形式和动力要求，常用的减速器已经不能满足生产的需要，暴露的问题也越加明显。普通圆柱齿轮减速器，虽然结构比较简单，但重合度不高，往往需要采用齿轮的变位修形来满足传动要求，大传动比的普通圆柱齿轮减速器体积大、笨重，不利于动力性能的提高；行星齿轮减速器具有体积小、传动比大、重合度高、适合重载传动的特点，受到广泛的好评和重视，正逐渐得到普及和应用。
中国专利公开了一种行星齿轮减速机[申请号96218624.4]，包括内齿壳体、端盖、行星架、太阳轴、行星轮和轴承等，行星轮与太阳轴和壳体的内齿为斜齿啮合，在端盖上部有电机连接件通过紧固件与行星架相连接，在连接件中部轴头内装有轴承和联轴器，联轴器下端与太阳轴插接配合。
但上述的行星齿轮减速机不适用于机械手，具体原因如下：1、由于行星轮与太阳轴和壳体的内齿为斜齿啮合，为齿轮传动，传动比小，用于机械手上时不能起到很好的减速效果；2、由于传动均为齿轮传动，传动过程中具有传动间隙，进而导致传动精度不高；3、结构相对比较复杂，生产成本高，承载能力有待提高。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种传动比大、适用于机械手的摩擦行星减速器。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：
本摩擦行星减速器，包括呈筒状的外壳、分别设于外壳两端处的输入端端盖和输出端端盖，所述的外壳内穿设有与外壳同轴设置的输入轴和输出轴，所述输入轴的输入端伸出至输入端端盖的外侧，所述输出轴的输出端伸出输出端端盖的外侧，其特征在于，所述输入轴的中部具有位于外壳内的环状台阶一，所述输入轴的输出端具有位于外壳内的环状台阶二，所述的外壳内具有套设于输入轴上的柔性圆筒，所述的柔性圆筒与环状台阶一之间设有若干与输入轴滚动接触的固定柔轮，所述的固定柔轮同时与输入轴和柔性圆筒滚动接触，所述的固定柔轮内设有一端固定在输入端端盖上的转轴一，所述的柔性圆筒与环状台阶二之间设有若干与输入轴滚动接触的行星柔轮，所述的行星柔轮同时与输入轴和柔性圆筒滚动接触，所述的行星柔轮内设有一端固定在上述输出轴上的转轴二。
当柔性圆筒径向张紧缩小时，环状台阶一、固定柔轮和柔性圆筒相互压紧，环状台阶二、行星柔轮和柔性圆筒相互压紧。当输入轴转动时，它们之间只作纯滚动，利用摩擦力传递扭矩输出。工作时，输入轴转动，带动固定柔轮绕转轴一转动，固定柔轮转动时，带动其外侧的柔性圆筒转动，柔性圆筒与行星柔轮滚动接触，同时输入轴与行星柔轮滚动接触，在柔性圆筒与输入轴的共同作用下，行星柔轮转动，带动输出轴转动，实现传动比。
在上述的摩擦行星减速器中，所述的固定柔轮为3-4个，所述的固定柔轮均匀分布在环状台阶一的外周；所述的行星柔轮为3-4个，所述的行星柔轮均匀分布在环状台阶二的外周。
在上述的摩擦行星减速器中，所述的环状台阶一与环状台阶二之间具有限位台阶，所述的固定柔轮抵靠在该限位台阶上，所述的行星柔轮抵靠在该限位台阶上。该处设置的限位台阶对固定柔轮和行星柔轮起限位作用，使固定柔轮和行星柔轮能在限定的位置内正常运转。
在上述的摩擦行星减速器中，所述输出轴的输入端具有呈圆盘状的连接法兰，上述穿设于行星柔轮内转轴二固定在该连接法兰上。
在上述的摩擦行星减速器中，所述的柔性圆筒包括外圈、设于外圈内的张紧轮一和张紧轮二，所述的张紧轮一与张紧轮二相对设置，上述的固定柔轮与张紧轮一滚动接触，上述的行星柔轮与张紧轮二滚动接触。
在上述的摩擦行星减速器中，所述的输入轴与输入端端盖之间设有轴承，所述的输出轴与输出端端盖之间设有轴承，所述的固定柔轮与转轴一之间设有轴承，所述的行星柔轮与转轴二之间设有轴承。
在上述的摩擦行星减速器中，设环状台阶一的半径为R1，环状台阶二的半径为R2，行星柔轮的半径为R3，所述输入轴与输出轴的传动比n入/n出＝R3/(R1-R2)。
与现有技术相比，本摩擦行星减速器具有以下优点：
当输入轴转动时，固定柔轮、行星柔轮、柔性圆筒与输入轴之间只作纯滚动，利用摩擦力传递扭矩输出；传动比为n入/n出＝R3/(R1-R2)，在不改变减速器外形尺寸的前提下，获得很大的传动比；由于它们之间是纯滚动，没有传动间隙，非常适用于机械手。
附图说明
图1是本实用新型提供的减速器的工作原理图。
图2是本实用新型提供的一种较佳实施例的结构示意图。
图3是本实用新型提供的减速器的部分结构示意图。
图4是本实用新型提供的减速器中柔性圆筒的结构示意图。
图5是本实用新型提供的外壳的结构示意图。
图中，11、外壳；12、输入端端盖；13、输出端端盖；2、输入轴；21、环状台阶一；22、环状台阶二；23、限位台阶；3、输出轴；31、连接法兰；4、柔性圆筒；41、外圈；42、张紧轮一；43、张紧轮二；5、固定柔轮；51、转轴一；6、行星柔轮；61、转轴二；7、轴承。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
本摩擦行星减速器，包括呈筒状的外壳11、分别设于外壳11两端处的输入端端盖12和输出端端盖13，外壳11的形状如图5所示，外壳11与输入端端盖12和输出端端盖13通过螺栓连接在一起。
如图2所示，外壳11内穿设有与外壳11同轴设置的输入轴2和输出轴3，输入轴2的输入端伸出至输入端端盖12的外侧，输出轴3的输出端伸出输出端端盖13的外侧。具体的，如图3所示，输入轴2的中部具有位于外壳11内的环状台阶一21，输入轴2的输出端具有位于外壳11内的环状台阶二22，环状台阶一21与环状台阶二22之间具有限位台阶23，外壳11内具有套设于输入轴2上的柔性圆筒4，柔性圆筒4与环状台阶一21之间设有4个与输入轴2滚动接触的固定柔轮5，4个固定柔轮5均匀分布在环状台阶一21的外周，且4个固定柔轮5同时与输入轴2和柔性圆筒4滚动接触，每个固定柔轮5内设有一个其一端固定在输入端端盖12上的转轴一51。
如图3所示，柔性圆筒4与环状台阶二22之间设有4个与输入轴2滚动接触的行星柔轮6，4个行星柔轮6均匀分布在环状台阶二22的外周，且4个行星柔轮6同时与输入轴2和柔性圆筒4滚动接触，4个行星柔轮6内均设有一个其一端固定在输出轴3上的转轴二61。
如图2所示，固定柔轮5抵靠在该限位台阶23上，行星柔轮6抵靠在该限位台阶23上。本实施例中，如图2和图3所示，输出轴3的输入端具有呈圆盘状的连接法兰31，穿设于行星柔轮6内转轴二61固定在该连接法兰31上。
如图4所示，柔性圆筒4包括外圈41、设于外圈41内的张紧轮一42和张紧轮二43，张紧轮一42与张紧轮二43相对设置，固定柔轮5与张紧轮一42滚动接触，行星柔轮6与张紧轮二43滚动接触。外圈41、张紧轮一42和张紧轮二43通过螺栓固连在一起。
为保证本减速器的正常运行，如图2所示，输入轴2与输入端端盖12之间设有轴承7，输出轴3与输出端端盖13之间设有轴承7，固定柔轮5与转轴一51之间设有轴承7，行星柔轮6与转轴二61之间设有轴承7。
当柔性圆筒4径向张紧缩小时，环状台阶一21、固定柔轮5和柔性圆筒4相互压紧，环状台阶二22、行星柔轮6和柔性圆筒4相互压紧。当输入轴2转动时，它们之间只作纯滚动，利用摩擦力传递扭矩输出。如图1所示，工作时，输入轴2转动，带动固定柔轮5绕转轴一51转动，固定柔轮5转动时，带动其外侧的柔性圆筒4转动，柔性圆筒4与行星柔轮6滚动接触，同时输入轴2与行星柔轮6滚动接触，在柔性圆筒4与输入轴2的共同作用下，行星柔轮6转动，带动输出轴3转动，实现传动比。
本实施例中，设环状台阶一21的半径为R1，环状台阶二22的半径为R2，行星柔轮6的半径为R3，输入轴2与输出轴3的传动比n入/n出＝R3/(R1-R2)，在不改变减速器外形尺寸的前提下，能获得很大的传动比。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种摩擦行星减速器，包括呈筒状的外壳(11)、分别设于外壳(11)两端处的输入端端盖(12)和输出端端盖(13)，所述的外壳(11)内穿设有与外壳(11)同轴设置的输入轴(2)和输出轴(3)，所述输入轴(2)的输入端伸出至输入端端盖(12)的外侧，所述输出轴(3)的输出端伸出输出端端盖(13)的外侧，其特征在于，所述输入轴(2)的中部具有位于外壳(11)内的环状台阶一(21)，所述输入轴(2)的输出端具有位于外壳(11)内的环状台阶二(22)，所述的外壳(11)内具有套设于输入轴(2)上的柔性圆筒(4)，所述的柔性圆筒(4)与环状台阶一(21)之间设有若干与输入轴(2)滚动接触的固定柔轮(5)，所述的固定柔轮(5)同时与输入轴(2)和柔性圆筒(4)滚动接触，所述的固定柔轮(5)内设有一端固定在输入端端盖(12)上的转轴一(51)，所述的柔性圆筒(4)与环状台阶二(22)之间设有若干与输入轴(2)滚动接触的行星柔轮(6)，所述的行星柔轮(6)同时与输入轴(2)和柔性圆筒(4)滚动接触，所述的行星柔轮(6)内设有一端固定在上述输出轴(3)上的转轴二(61)。
2.根据权利要求1所述的摩擦行星减速器，其特征在于，所述的固定柔轮(5)为3-4个，所述的固定柔轮(5)均匀分布在环状台阶一(21)的外周；所述的行星柔轮(6)为3-4个，所述的行星柔轮(6)均匀分布在环状台阶二(22)的外周。
3.根据权利要求2所述的摩擦行星减速器，其特征在于，所述的环状台阶一(21)与环状台阶二(22)之间具有限位台阶(23)，所述的固定柔轮(5)抵靠在该限位台阶(23)上，所述的行星柔轮(6)抵靠在该限位台阶(23)上。
4.根据权利要求1或2或3所述的摩擦行星减速器，其特征在于，所述输出轴(3)的输入端具有呈圆盘状的连接法兰(31)，上述穿设于行星柔轮(6)内转轴二(61)固定在该连接法兰(31)上。
5.根据权利要求1或2或3所述的摩擦行星减速器，其特征在于，所述的柔性圆筒(4)包括外圈(41)、设于外圈(41)内的张紧轮一(42)和张紧轮二(43)，所述的张紧轮一(42)与张紧轮二(43)相对设置，上述的固定柔轮(5)与张紧轮一(42)滚动接触，上述的行星柔轮(6)与张紧轮二(43)滚动接触。
6.根据权利要求1或2或3所述的摩擦行星减速器，其特征在于，所述的输入轴(2)与输入端端盖(12)之间设有轴承(7)，所述的输出轴(3)与输出端端盖(13)之间设有轴承(7)，所述的固定柔轮(5)与转轴一(51)之间设有轴承(7)，所述的行星柔轮(6)与转轴二(61)之间设有轴承(7)。
7.根据权利要求1所述的摩擦行星减速器，其特征在于，设环状台阶一(21)的半径为R1，环状台阶二(22)的半径为R2，行星柔轮(6)的半径为R3，所述输入轴(2)与输出轴(3)的传动比n入/n出＝R3/(R1-R2)。
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