CN105020345A - 中空轴精密2k-v型传动装置 - Google Patents

中空轴精密2k-v型传动装置 Download PDF

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李充宁
杨保占
王健
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Abstract

本发明为一种中空轴精密2K-V型传动装置，本传动装置包括曲柄轴、摆线轮、针齿壳、输出盘、刚性盘、同步轮、输入齿轮轴，所述输入齿轮轴为中空轴，与同步轮啮合向传动装置传递动力和运动，通过曲柄轴、摆线轮、针齿壳、行星架完成动力和运动的传递和输出，这种传动装置一般用于工业机器人的传动关节；该传动装置的传动机构与一般的行星串并联机构不同，而是一种由第一级渐开线2K-H型行星传动机构和第二级摆线针轮K-H-V型行星传动机构复合而成的一种新型传动机构，其具有体积小、结构紧凑、重量轻、传动比变化范围大、高效率、高精度、高刚度、使用寿命长等优点。

Description

中空轴精密2K-V型传动装置
技术领域
本发明涉及一种中空轴精密2K-V型传动装置，此发明涉及工业机器人等精密传动技术领域。 
背景技术
本发明涉及的中空轴精密2K-V型传动装置是用于机器人上的传动部件，这种传动装置可以用于重载工业机器人、轻载工业机器人和服务机器人的传动关节处，起到增速和减速的作用；中空轴的设计便于传动装置的安装，便于线缆等的布置。这种传动装置具有体积小、结构紧凑、重量轻、传动比变化范围大、高效率、高精度、高刚度、使用寿命长等优点。 
发明内容
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：输入齿轮轴与同步轮相啮合，同步轮与曲柄轴通过平键相配合，曲柄轴上有两个相错的偏心位，两个相错的偏心位与摆线轮上轴承孔通过轴承相配合，两个摆线轮分别和针齿销与针齿壳组成的针轮相配合，针齿壳的两侧分别设置刚性盘和输出盘；动力和运动由输入齿轮轴输入，经过同步轮、曲柄轴、摆线轮、针齿壳的传递，由输出盘和刚性盘组成的行星架输出。 
输入齿轮轴为中空轴设计，由深沟球轴承和分别支撑在刚性盘和输出盘上，输入齿轮轴穿过摆线轮与均布在传动装置内部的三个同步轮相啮合，三个同步轮分别与曲柄轴通过键联接，曲柄轴与刚性盘、输出盘之间分别设置支撑轴承。 
摆线轮上有三个均布的与曲柄轴偏心位相连的轴承孔和三个均布的扇形孔，轴承孔和扇形孔间隔排列，摆线轮与针齿销和针齿壳组成的针轮相啮合。 
针齿壳和输出盘之间由油封密封，输出盘的扇形柱穿过摆线轮的扇形孔与刚性盘相连接组成行星架作为输出机构。 
附图说明
图1是本发明的A-A剖视图。 
图2是本发明的B-B剖视图。 
图3、图4是平行四边形输出机构。 
具体实施方式
如图所示，本发明主要包括输入齿轮轴12、同步轮19、曲柄轴14、摆线轮5、针齿壳6、输出盘1和刚性盘8组成的行星架；输入齿轮轴12为中空轴设计，输入齿轮轴12由深沟球轴承11和21分别支撑在刚性盘8和输出盘1上，并由两深沟球轴承定位轴向位置，输入齿轮轴12穿过摆线轮5与均布在传动装置内部的三个同步轮19相啮合，同步轮19与曲柄轴14通过平键20联接，通过圆锥滚子轴承15支撑在刚性盘和输出盘上，曲柄轴14上有两个相错的偏心位，摆线轮5通过滚针轴承17与曲柄轴14的偏心位相连接，摆线轮5上有三个均布的轴承孔，曲柄轴各偏心位外连接的两个摆线轮，并且两摆线轮上都开设三个扇形孔24，扇形孔24和摆线轮上与曲柄轴14相连的轴承孔23间隔排列，针齿壳6与摆线轮5之间设有针齿销18，针齿壳6上开有多个均布的半圆型齿槽，针齿销与针齿壳的半圆型齿槽相配合组成针轮，并与摆线轮相啮合，针齿壳6两侧分别设置刚性盘8和输出盘1，刚性盘、输出盘与针齿壳之间由角接触球轴承3连接，输出盘1和针齿壳6之间由油封2密封，输出盘的扇形柱穿过摆线轮的扇形孔与刚性盘通过三个锥销定位和六个螺钉相连接，并组成行星架作为输出机构。本发明的具体设计是：输入齿轮轴12(外接电机)与三个同步轮19相啮合，将运动传递给与同步轮19连接的曲柄轴14，曲柄轴14的偏心位上有滚针轴承17，两个摆线轮相错180度布置在曲柄轴14的偏心位滚针轴承处，摆线轮的内孔面和曲柄轴偏心位圆柱面直接作为滚道。针齿销与针齿壳组成针轮，针齿销为圆柱销，针齿销的圆柱面与针齿壳一圈半圆形齿槽相配合，并与摆线轮相啮合。曲柄轴14的转动传递给摆线轮5，使摆线轮绕传动装置中心公转，摆线轮与针轮相啮合，使摆线轮产生自转，摆线轮5的自转通过平行四边形结构等速的传递给输出盘1和刚性盘8组成的行星架。在工作状态下，针齿壳6固定，输入齿轮轴12(外接电机)通过三个同步轮19将运动传递给曲柄轴14，曲柄轴14通过其偏心位上的滚针轴承将运动传递给两个摆线轮5。当输入齿轮轴12顺时针转动时，由于同步轮19与输入齿轮轴12为外啮合，同步轮19逆时针转动，曲柄轴14与同步轮19通过平键20连接，曲柄轴14逆时针转动，摆线轮5随曲柄轴14转动，但因摆线轮与针齿销相啮合其为顺时针转动，如图3、图4所示输出盘1和刚性盘8组成的行星架与摆线轮5通过曲柄轴14组成平行四边形机构，摆线轮的自转等速的传递给行星架，通过行星架将动力和运动传递出去，由于曲柄轴14、输出盘1和刚性盘8组成的行星架和摆线轮5的装配关系，输出盘1和刚性盘8为顺时针转动。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的修改和变形仍属于本专利的保护范围。 

Claims (4)

1.一种中空轴精密2K-V型传动装置，其特征是输入齿轮轴(12)与同步轮(19)相啮合，同步轮(19)与曲柄轴(14)通过键(20)联接，曲柄轴(14)上有两个相错的偏心位，两个相错的偏心位与摆线轮(5)上轴承孔(23)通过轴承相配合，两个摆线轮分别与针齿销(18)和针齿壳(6)组成的针轮相配合，针齿壳(6)的两侧分别设置刚性盘(8)和输出盘(1)；动力和运动由输入齿轮轴(12)输入，经过同步轮(19)、曲柄轴(14)、摆线轮(5)、针齿壳(6)的传递，由输出盘(1)和刚性盘(8)组成的行星架输出。
2.根据权利要求1所述的中空轴精密2K-V型传动装置，输入齿轮轴(12)为中空轴设计，输入齿轮轴(12)由深沟球轴承(11)和(21)分别支撑在刚性盘和输出盘上，并穿过摆线轮与均布在传动装置内部的三个同步轮(19)相啮合；三个同步轮(19)分别与三个曲柄轴(14)通过键(20)联接。
3.根据权利要求1所述的中空轴精密2K-V型传动装置，其特征是摆线轮(5)上设有三个均布的轴承孔(23)和三个均布的扇形孔(24)，扇形孔(24)和轴承孔(23)间隔排列；针齿壳(6)和输出盘(1)之间由油封(2)密封，输出盘(1)的扇形柱穿过摆线轮(5)的扇形孔(24)与刚性盘(8)相连接组成行星架作为输出机构。
4.根据权利要求1所述的中空轴精密2K-V型传动装置，其特征是输出盘(1)和刚性盘(8)组成的行星架与摆线轮(5)通过曲柄轴(14)组成平行四边形机构，该机构能够把摆线轮的自转等速同向地传递到行星架上。
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