CN105757221B - 一种包含nn传动机构的机器人双级关节减速器 - Google Patents

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Abstract

本发明一种包含NN传动机构的机器人双级关节减速器,是利用NN行星传动机构在减速比较小时具有很高的传动效率的特点,将两级小速比的NN传动机构串联在一起或将一级NN传动机构和一级行星传动机构串联在一起的方式构造一种包含至少一级NN传动机构的机器人减速器。这种减速器与以前的减速器不同的地方是利用NN传动机构在小速比时的高效率特征并通过串联获得足够大的减速比。用于解决目前的机器人减速器结构复杂、体积大、效率低问题。

Description

一种包含NN传动机构的机器人双级关节减速器
【技术领域】
本发明涉及一种包含NN传动机构的机器人双级关节减速器,尤指其内部含有至少一级NN传动机构的双级精密机器人用关节减速器,用于解决目前的机器人减速器结构复杂、体积大、效率低问题,属于精密传动技术领域。
【背景技术】
机器人和人工智能的结合已经成为社会经济与军事发展的重要战略方向,发展高性能的机器人和控制软件成为全球的热点。在工业机器人领域,关节减速器是保证机器人运动精度、刚度和影响机器人成本的关键元件,减少机器人减速器体积和重量和提高其运动灵敏性,提高其耐磨性和延长其使用寿命成为主要的发展方向。
减速器从原理上看可以采用多种不同的传动机构类型,如定轴齿轮传动机构、行星齿轮传动机构、少齿差传动机构、蜗轮蜗杆传动机构等等。目前在市场上占主导地位的机器人关节减速器主要采用行星传动机构(如图1所示)及其衍生机构组成,典型的已经进入商业化应用的减速器有RV减速器和谐波减速器,不过这两种减速器都存在不同程度的问题。
RV减速器是以摆线针轮为基础的减速器,一般采用两至三个偏心轴偏置的结构,为了确保偏心轴同步转动,在其前端串联了一级减速比接近于1的行星传动机构,该装置通过一个太阳轮将运动传给安装在偏置偏心轴上的多个行星轮。由于该行星轮的行星架同时也是下一级传动的输出机构,其输出速度是已知的远低于太阳轮的速度,且行星轮的转动速度与输出速度的关系已经由后一级传动确定,因此该行星传动部分没有常见的内齿轮。这种传动机构的问题是后一级减速比较大,前一级减速比较小,导致后一级的输入轴速度高,轴承的寿命和承载能力受到较大的挑战。常用的采用摆线针轮的齿形使压力角较大、轴承的径向力较大,进一步加强了该减速器问题的严重性。
谐波齿轮减速器有两种,这类减速器的原理与活齿传动的原理接近,后者是通过增加运动副容许轮齿在齿槽中运动,前者是通过变形实现类似的运动,最终实现运动的传递。采用活齿传动原理可以准确描述谐波传动的运动过程。行星传动是活齿传动的特殊形式,因此这些传动之间都具有天然的联系,而同轴传动中最基本的传动形式为活齿传动。谐波传动的问题是柔轮刚度差,而采用三大件的方式与NN行星传动机构一致,在减速比大时效率很低。
NN传动机构是一种具有紧凑结构的传动机构,两个“N”表示该类传动机构在两处实现内啮合,它是行星少齿差传动的一种,如图2-1、2-2、2-3、2-4所示。一级NN传动机构的减速比范围可以在极大范围变化,但是当减速比大于一定值后(如减速比达到60以上)效率急速下降(如图5所示),这使得该类传动机构的应用受到极大限制,但是其在小减速比时效率可以高于95%以上,这一问题很少被关注并加以利用,因为小减速比减速器有很多更加简便的方案,而构造成大减速比减速器又觉得过于复杂,这正是这类传动机构没有得到广泛应用的原因。
NN机构为行星传动机构中的正号机构,其在大速比情况下效率低的原因是因为其效率计算公式中存在两处内啮合处的滑动摩擦对效率的作用,且减速比在该公式中与传动效率存在单调递减关系(如图5所示),降低滑动摩擦系数和减小减速比显然成为一种提高该类传动机构效率的解决方案,此外还可以通过减少滑动速度和利用滚动摩擦替代滑动摩擦提高效率。但是一般机器人关节减速器的减速比一般都较大,要同时解决效率低和速比大的问题在一级减速器上难于实现,上述问题,显然有待改进,这也是提出本专利申请的原因。
【发明内容】
、目的:本发明的目的是提供一种包含至少一级NN传动机构双级串联型机器人关节减速器,以解决目前机器人减速器体积大、重量大、结构复杂和制造成本高等问题。
、技术方案:
本发明的基本思路是:利用NN行星传动机构在减速比较小时具有很高的传动效率的特点,将两级小速比的NN传动机构串联在一起或将一级NN传动机构和一级行星传动机构串联在一起的方式构造一种包含至少一级NN传动机构的机器人减速器。这种减速器与以前的减速器不同的地方是利用NN传动机构在小速比时的高效率特征并通过串联获得足够大的减速比。
对于减速比为100左右的减速器,采用两级减速时,每级的减速比都在15左右,这正好是NN传动机构的高效率工作区。
图1为典型行星减速器的传动机构图。图中X0为行星传动机构的机架;X1为行星传动的输入太阳轮;X2为行星传动的行星轮;X3为行星传动的内齿轮;X4为行星传动的行星架。原则上,行星架X4和内齿轮X3都可以作为输出件,但通常内齿轮与机架固定在一起的结构更为常用。本发明主要将内齿轮X3作为机架,将行星架X4作为第一级减速单元的运动输出元件。
图2-1、2-2、2-3、2-4为NN型行星传动结构的4种典型传动系统图,其中包括Y0为NN传动机构的机架;Y1为NN传动机构的偏心输入轴;Y12、Y11、Y21、Y22分别为输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮、输出齿轮。在这些图形中运动从图形右侧的Y1偏心轴输入、从左侧的Y22输出齿轮输出。因为NN型传动机构一般具有两组分别由一个内齿轮和一个外齿轮构成的内啮合齿轮对,NN传动机构的减速比由这4个齿轮的齿数确定,其中Y11与Y12构成一组输入侧内啮合齿轮对,其中Y21与Y22构成一组输出侧内啮合齿轮对。在一组内啮合齿轮对中,齿数多的为内齿轮,齿数少的为外齿轮,即Y11和Y22都可以为内齿轮和外齿轮,当一个齿轮为内齿轮或外齿轮时分别用n或w表示,因此上述两组啮合齿轮对可以构成4种组合,包括图2-1的输入端内齿轮固定(n)-输出端内齿轮输出(n)的(nn)型NN传动机构,(nn),即上述的两个选定齿轮为内齿轮;图2-2的输入端内齿轮固定(n)-输出端外齿轮输出(w)的(nw)型NN传动机构和图2-3的输入端外齿轮固定(w)-输出端内齿轮输出(n)的(wn)型NN传动机构。图2-4的输入端外齿轮固定(w)-输出端外齿轮输出(w)的(ww)型NN传动机构。
图2-1、2-2、2-3、2-4,它们只是顺序的四个齿轮构成两组内啮合传动,每组中一个内齿轮一个外齿轮,因此一组中只要确定一个齿轮的类型,另一个就确定了。对最左和最右端的齿轮按照内齿轮记为n外齿轮记为w就可以形成nn,nw,wn,ww等4种结构。
利用图1所示的行星传动机构作为第一级减速单元,将(nn)型NN传动机构、(nw)型NN传动机构、(wn)型NN传动机构、(ww)型NN传动机构的任意一种作为第二级减速单元,通过串联获得一种二级“行星-NN”减速器,其传动机构图分别如图3-1、3-2、3-3、3-4所示。
将(nn)型NN传动机构、或两个(nw)型NN传动机构、或两个(wn)型NN传动机构、(ww)型NN传动机构四种机构中任意一个作为第一级减速单元,并将上述四种机构中任意一个作为第二级减速单元,可以获得16种具有较大减速比的“NN-NN”减速器。其中将两个(nn)型NN传动机构、或两个(nw)型NN传动机构、或两个(wn)型NN传动机构、(ww)型NN传动机构串联起来其传动机构图分别如图4-1、4-2、4-3、4-4所示。
在构造二级减速器时,上述NN传动机构中的元件如用在第一级减速单元中时全部加a,即:Y0a,Y1a、Y11a、Y12a、Y21a、Y22a;如用在第二级减速单元中时上述符号全部加b,即:Y0b,Y1b、Y11b、Y12b、Y21b、Y22b。
下面将本发明的技术方案详述如下:
)图3-1、3-2、3-3、3-4为一种二级“行星-NN”减速器,它包括两个部分,即一个行星传动机构、它作为本发明的两极串联式减速器的第一级减速单元,和一个NN传动机构、它作为本发明的两极串联式减速器的第二级减速单元。第一级减速单元包括行星传动机构的机架X0、行星传动的输入太阳轮X1、行星传动的行星轮X2、行星传动的内齿轮X3、行星传动的行星架X4。
其中行星传动机构的机架X0与行星传动的内齿轮X3为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件;第二级减速单元包括NN传动机构的机架Y0b、NN传动机构的偏心输入轴Y1b、输入侧固定齿轮Y12b、输入侧行星齿轮Y11b、输出侧行星齿轮Y21b、输出齿轮Y22b。其中NN传动机构的机架Y0b与输入侧固定齿轮Y12b为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件。且行星传动装机构的机架X0与NN传动机构的机架Y0b通过连接元件连成一体或形成一个零件;且行星传动机构的行星架X4与NN传动机构的偏心输入轴Y1b 通过连接元件连成一体或形成一个零件;
工作时,行星传动机构的机架X0与电机壳体相连,电机输出轴与行星传动的输入太阳轮X1相连,电机驱动行星传动的输入太阳轮X1旋转,它通过行星传动的行星轮X2和行星传动的内齿轮X3构成的行星传动机构驱动NN传动机构的偏心输入轴Y1b旋转,该轴通过第二级减速单元中的4个齿轮构成的第二级减速单元驱动输出齿轮Y22b低速旋转、并起到放大电机扭矩的作用。
)图4-1、4-2、4-3、4-4为一种二级“NN-NN”减速器,它包括两个部分,即第一级减速单元和第二级减速单元,它们都由两个相同类型的NN传动机构形成并通过串联形成二级减速器。其中第一级减速单元包括NN传动机构的机架Y0a、NN传动机构的偏心输入轴Y1a、输入侧固定齿轮Y12a、输入侧行星齿轮Y11a、输出侧行星齿轮Y21a、输出齿轮Y22a。其中NN传动机构的机架Y0a与输入侧固定齿轮Y12a为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件。第二级减速单元包括NN传动机构的机架Y0b、NN传动机构的偏心输入轴Y1b、输入侧固定齿轮Y12b、输入侧行星齿轮Y11b、输出侧行星齿轮Y21b、输出齿轮Y22b。其中NN传动机构的机架Y0b与输入侧固定齿轮Y12b为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件。且第一级减速单元的NN传动机构的机架Y0a与第二级减速单元的NN传动机构的机架Y0b通过连接元件连成一体或形成一个零件,第一级减速单元的NN传动机构的输出齿轮Y22a与第二级减速单元的NN传动机构的偏心输入轴Y1b通过连接元件连成一体或形成一个零件。
应该说明的是,上述的第一级减速单元和第二级减速单元可以采用图2-1、2-2、2-3、2-4的任意一种,可构成16种部分的具体结构形式。
工作时,第一级减速单元的机架Y0a与电机壳体相连,电机输出轴与NN传动机构的偏心输入轴Y1a相连。电机驱动偏心输入轴Y1a旋转,它通过的4个齿轮构成的第一级NN传动机构将运动输出到第二级减速单元的NN传动机构的偏心输入轴Y1b,第二级减速单元通过的4个齿轮构成的第2级NN传动机构将运动输出到第二级减速单元的输出齿轮Y22b使之低速旋转、起到放大电机扭矩的作用。
应该说明的是,NN机构的偏心轴和行星齿轮具有小的偏心量,因此在一般需要增加配重,增加配重的方式有很多种,例如在行星轮两侧增加偏心质量的方法(如图6),在轴的内部配置高密度材料偏心质量的方法,在大的偏心轴上设计配重孔的方法等等。这些属于常规方法,在本发明中不做规定。
本发明优点及功效在于:本发明一种包含NN传动机构的齿轮可磨削的机器人减速器,当两级减速器效率都达到95%以上时,整个减速器就能够达到90%以上的效率,而目前的大减速比RV减速器的效率只能达到80%左右,因此本发明提出的方案在提高减速器效率上具有明确的理论上的优势,具体包括:
、采用NN型传动机构可以简化目前的RV减速器的内部结构,采用一个大尺寸偏心轴替代原来的2-3个小尺寸偏心轴的方案,后者具有很高的加工精度要求。
、可以采用更大的偏心轴承以提高承载能力和传动刚度。本发明的创新点主要在于利用NN传动机构在小减速比时具有高效率的特征将大的速比分解到减速器的两级中,确保每级的减速比都在15以下,特别是保证其中的NN减速传动机构具有较小的减速比,从而获得很高的传动效率。
、通过增加第一级减速单元的减速比可以降低后一级减速单元的输入轴转速,避免其中的轴承既要工作在高速度又要工作在高精度要求下,可以提高轴承寿命和承载能力。
【附图说明】
图1为典型行星减速器的传动系统图。
图2-1为输入端内齿轮固定(n)-输出端内齿轮输出(n)的(nn)型NN传动机构的传动系统图。
图2-2为输入端内齿轮固定(n)-输出端外齿轮输出(w)的(nw)型NN传动机构的传动系统图。
图2-3为输入端外齿轮固定(w)-输出端内齿轮输出(n)的(wn)型NN传动机构的传动系统图。
图2-4的输入端外齿轮固定(w)-输出端外齿轮输出(w)的(ww)型NN传动机构的传动系统图。
图3-1为一级行星传动机构与一级小速比(nn)型NN传动机构串联成的减速器的传动系统图。
图3-2为一级行星传动机构与一级小速比(nw)型NN传动机构串联成的减速器的传动系统图。
图3-3为一级行星传动机构与一级小速比(wn)型NN传动机构串联成的减速器的传动系统图。
图3-4为一级行星传动机构与一级小速比(ww)型NN传动机构串联成的减速器的传动系统图。
图4-1 为两级小速比(nn)型NN 传动机构串联而成的减速器的传动系统图。
图4-2 为两级小速比(nw)型NN 传动机构串联而成的减速器的传动系统图。
图4-3 为两级小速比(wn)型NN 传动机构串联而成的减速器的传动系统图。
图4-4 为两级小速比(ww)型NN 传动机构串联而成的减速器的传动系统图。
图5为NN传动机构的减速比i与减速器的传动效率之间的关系图。
图6为一种典型NN传动机构的结构图。
图7为一级行星传动机构与一级小速比(nn)型NN传动机构串联成的减速器的典型实施例图。
图8为两级小速比(nn)型NN 传动机构串联而成的减速器的典型实施例图。
图中标号说明如下:
X0为行星传动机构的机架;X1为行星传动的输入太阳轮;
X2为行星传动的行星轮;X3为行星传动的内齿轮;
X4为行星传动的行星架;Y0为NN传动机构的机架;
Y1为NN传动机构的偏心输入轴;
Y12、Y11、Y21、Y22分别为输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮、输出齿轮;
在构造二级减速器时,上述NN传动机构中的元件如用在第一级减速单元中时全部加a,即:Y0a、Y1a、Y11a、Y12a、Y21a、Y22a;如用在第二级减速单元中时上述符号全部加b,即:Y0b、Y1b、Y11b、Y12b、Y21b、Y22b。
【具体实施方式】
根据图3-1、3-2、3-3、3-4以及图4-1、4-2、4-3、4-4,本发明存在上述各图展示的8种技术方案,也存在根据图1和图2-1、2-2、2-3、2-4及其它类似的单级传动机构串联起来的方式,例如图4-1、4-2、4-3、4-4交叉组合出来的12种结构形式方式。本发明就图3-1和图4-1所示的方案给出实施例,其余方案可以通过这两个实施例经过简单的修改可以得到。
图7是一级行星传动机构与一级小速比(nn)型NN 传动机构串联成的减速器的典型实施例图,它包括两个部分,即一个行星传动机构、它作为本发明的两极串联式减速器的第一级减速单元,和一个NN传动机构、它作为本发明的两极串联式减速器的第二级减速单元。第一级减速单元包括行星传动机构的机架X0、行星传动的输入太阳轮X1、行星传动的行星轮X2、行星传动的内齿轮X3、行星传动的行星架X4。其中行星传动机构的机架X0与行星传动的内齿轮X3为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件;第二级减速单元包括NN传动机构的机架Y0b、NN传动机构的偏心输入轴Y1b、输入侧固定齿轮Y12b、输入侧行星齿轮Y11b、输出侧行星齿轮Y21b、输出齿轮Y22b。其中NN传动机构的机架Y0b与输入侧固定齿轮Y12b为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件。且行星传动机构的机架X0与NN传动机构的机架Y0b通过连接元件连成一体或形成一个零件;且行星传动机构的行星架X4与NN传动机构的偏心输入轴Y1b通过连接元件连成一体或形成一个零件
工作时,行星传动机构的机架X0与电机壳体相连,电机输出轴与行星传动的输入太阳轮X1相连,电机驱动行星传动的输入太阳轮X1旋转,它通过行星传动的行星轮X2和行星传动的内齿轮X3构成的行星传动机构驱动NN传动机构的偏心输入轴Y1b旋转,该轴通过第二级减速单元中的4个齿轮构成的第二级减速单元驱动输出齿轮Y22b低速旋转、并起到放大电机扭矩的作用。
图8为两级小速比(nn)型NN 传动机构串联而成的减速器的典型实施例图。它包括两个部分,即第一级减速单元和第二级减速单元,它们都由两个相同类型的NN传动机构形成并通过串联形成二级减速器。其中第一级减速单元包括NN传动机构的机架Y0a、NN传动机构的偏心输入轴Y1a、输入侧固定齿轮Y12a、输入侧行星齿轮Y11a、输出侧行星齿轮Y21a、输出齿轮Y22a。其中NN传动机构的机架Y0a与输入侧固定齿轮Y12a为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件。第二级减速单元包括NN传动机构的机架Y0b、NN传动机构的偏心输入轴Y1b、输入侧固定齿轮Y12b、输入侧行星齿轮Y11b、输出侧行星齿轮Y21b、输出齿轮Y22b。其中NN传动机构的机架Y0b与输入侧固定齿轮Y12为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件。且第一级减速单元的NN传动机构的机架Y0a与第二级减速单元的NN传动机构的机架Y0b通过连接元件连成一体或形成一个零件,第一级减速单元的NN传动机构的输出齿轮Y22a与第二级减速单元的NN传动机构的偏心输入轴Y1b通过连接元件连成一体或形成一个零件。
工作时,第一级减速单元的机架Y0a与电机壳体相连,电机输出轴与NN传动机构的偏心输入轴Y1a相连。电机驱动偏心输入轴Y1a旋转,它通过的4个齿轮构成的第一级NN传动机构将运动输出到第二级减速单元的NN传动机构的偏心输入轴Y1b,第二级减速单元通过的4个齿轮构成的第2级NN传动机构将运动输出到第二级减速单元的输出齿轮Y22b使之低速旋转、起到放大电机扭矩的作用。
需要说明的是,当一级输入轴直接固定在电机轴上时,其上的两个轴承可以取消。

Claims (10)

1.一种包含NN传动机构的机器人双级关节减速器,NN传动机构是一种具有紧凑结构的传动机构,两个N表示该类传动机构在两处实现内啮合;其特征在于:该减速器由行星传动机构和nn型NN传动机构串联组成;第一个n为输入侧内齿轮固定;第二个n为输出侧内齿轮输出;
所述行星传动机构为串联式减速器的第一级减速单元;所述nn型NN传动机构为串联式减速器的第二级减速单元;
所述第一级减速单元包括行星传动机构的机架、行星传动的输入太阳轮、行星传动的行星轮、行星传动的内齿轮及行星传动的行星架;
所述第二级减速单元包括nn型NN传动机构的机架、nn型NN传动机构的偏心输入轴、输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮;
所述行星传动机构的机架与行星传动的内齿轮为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件;所述nn型NN传动机构的机架与输入侧固定齿轮为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件;行星传动机构的机架与nn型NN传动机构的机架通过连接元件连成一体或形成一个零件;行星传动机构的行星架与nn型NN传动机构的偏心输入轴通过连接元件连成一体或形成一个零件;
nn型NN传动机构的减速比由输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮的齿数确定;其中,输入侧固定齿轮和输入侧行星齿轮构成一组输入侧内啮合齿轮对,输出侧行星齿轮和输出齿轮构成一组输出侧内啮合齿轮对;
所述nn型NN传动机构的减速比为15以下。
2.一种包含NN传动机构的机器人双级关节减速器,NN传动机构是一种具有紧凑结构的传动机构,两个N表示该类传动机构在两处实现内啮合;其特征在于:该减速器由行星传动机构和nw型NN传动机构串联组成;第一个n为输入侧内齿轮固定;第二个w为输出侧外齿轮输出;
所述行星传动机构为串联式减速器的第一级减速单元;所述nw型NN传动机构为串联式减速器的第二级减速单元;
所述第一级减速单元包括行星传动机构的机架、行星传动的输入太阳轮、行星传动的行星轮、行星传动的内齿轮及行星传动的行星架;
所述第二级减速单元包括nw型NN传动机构的机架、nw型NN传动机构的偏心输入轴、输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮;
所述行星传动机构的机架与行星传动的内齿轮为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件;所述nw型NN传动机构的机架与输入侧固定齿轮为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件;行星传动机构的机架与nw型NN传动机构的机架通过连接元件连成一体或形成一个零件;行星传动机构的行星架与nw型NN传动机构的偏心输入轴通过连接元件连成一体或形成一个零件;
nw型NN传动机构的减速比由输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮的齿数确定;其中,输入侧固定齿轮和输入侧行星齿轮构成一组输入侧内啮合齿轮对,输出侧行星齿轮和输出齿轮构成一组输出侧内啮合齿轮对;
所述nw型NN传动机构的减速比为15以下。
3.一种包含NN传动机构的机器人双级关节减速器,NN传动机构是一种具有紧凑结构的传动机构,两个N表示该类传动机构在两处实现内啮合;其特征在于:该减速器由行星传动机构和wn型NN传动机构串联组成;第一个w为输入侧外齿轮固定;第二个n为输出侧内齿轮输出;
所述行星传动机构为串联式减速器的第一级减速单元;所述wn型NN传动机构为串联式减速器的第二级减速单元;
所述第一级减速单元包括行星传动机构的机架、行星传动的输入太阳轮、行星传动的行星轮、行星传动的内齿轮及行星传动的行星架;
所述第二级减速单元包括wn型NN传动机构的机架、wn型NN传动机构的偏心输入轴、输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮;
所述行星传动机构的机架与行星传动的内齿轮为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件;所述wn型NN传动机构的机架与输入侧固定齿轮为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件;行星传动机构的机架与wn型NN传动机构的机架通过连接元件连成一体或形成一个零件;行星传动机构的行星架与wn型NN传动机构的偏心输入轴通过连接元件连成一体或形成一个零件;
wn型NN传动机构的减速比由输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮的齿数确定;其中,输入侧固定齿轮和输入侧行星齿轮构成一组输入侧内啮合齿轮对,输出侧行星齿轮和输出齿轮构成一组输出侧内啮合齿轮对;
所述wn型NN传动机构的减速比为15以下。
4.一种包含NN传动机构的机器人双级关节减速器,NN传动机构是一种具有紧凑结构的传动机构,两个N表示该类传动机构在两处实现内啮合;其特征在于:该减速器由行星传动机构和ww型NN传动机构串联组成;第一个w为输入侧外齿轮固定;第二个w为输出侧外齿轮输出;
所述行星传动机构为串联式减速器的第一级减速单元;所述ww型NN传动机构为串联式减速器的第二级减速单元;
所述第一级减速单元包括行星传动机构的机架、行星传动的输入太阳轮、行星传动的行星轮、行星传动的内齿轮及行星传动的行星架;
所述第二级减速单元包括ww型NN传动机构的机架、ww型NN传动机构的偏心输入轴、输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮;
所述行星传动机构的机架与行星传动的内齿轮为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件;所述ww型NN传动机构的机架与输入侧固定齿轮为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件;行星传动机构的机架与ww型NN传动机构的机架通过连接元件连成一体或形成一个零件;行星传动机构的行星架与ww型NN传动机构的偏心输入轴通过连接元件连成一体或形成一个零件;
ww型NN传动机构的减速比由输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮的齿数确定;其中,输入侧固定齿轮和输入侧行星齿轮构成一组输入侧内啮合齿轮对,输出侧行星齿轮和输出齿轮构成一组输出侧内啮合齿轮对;
所述ww型NN传动机构的减速比为15以下。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种包含NN传动机构的机器人双级关节减速器,其特征在于:所述行星传动机构的机架与电机壳体相连,电机输出轴与行星传动的输入太阳轮相连,电机驱动行星传动的输入太阳轮旋转,行星传动的行星轮和行星传动的内齿轮构成行星传动机构,驱动传动机构的偏心输入轴旋转,该偏心输入轴通过第二级减速单元中的输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮构成第二级减速单元,并驱动输出齿轮低速旋转,放大电机扭矩。
6.一种包含NN传动机构的机器人双级关节减速器,NN传动机构是一种具有紧凑结构的传动机构,两个N表示该类传动机构在两处实现内啮合;其特征在于:该减速器由两个相同nn型NN传动机构串联形成二级减速器;第一个n为输入侧内齿轮固定;第二个n为输出侧内齿轮输出;
该二级减速器包含第一级减速单元和第二级减速单元;
所述第一级减速单元包括nn型NN传动机构的机架、nn型NN传动机构的偏心输入轴、输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮;其中,nn型NN传动机构的机架与输入侧固定齿轮为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件;
所述第二级减速单元包括nn型NN传动机构的机架、nn型NN传动机构的偏心输入轴、输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮、输出齿轮;其中,nn型NN传动机构的机架与输入侧固定齿轮为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件;
所述第一级减速单元的nn型NN传动机构的机架与第二级减速单元的nn型NN传动机构的机架通过连接元件连成一体或形成一个零件,第一级减速单元的nn型NN传动机构的输出齿轮与第二级减速单元的nn型NN传动机构的偏心输入轴通过连接元件连成一体或形成一个零件;
所述第一级减速单元的nn型NN传动机构的减速比由输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮的齿数确定;
其中,输入侧固定齿轮和输入侧行星齿轮构成一组输入侧内啮合齿轮对,输出侧行星齿轮和输出齿轮构成一组输出侧内啮合齿轮对;
所述第一级减速单元的nn型NN传动机构的减速比为15以下;
所述第二级减速单元的nn型NN传动机构的减速比由输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮的齿数确定;
其中,输入侧固定齿轮和输入侧行星齿轮构成一组输入侧内啮合齿轮对,输出侧行星齿轮和输出齿轮构成一组输出侧内啮合齿轮对;
所述第二级减速单元的nn型NN传动机构的减速比为15以下。
7.一种包含NN传动机构的机器人双级关节减速器,NN传动机构是一种具有紧凑结构的传动机构,两个N表示该类传动机构在两处实现内啮合;其特征在于:该减速器由两个相同nw型NN传动机构串联形成二级减速器;第一个n为输入侧内齿轮固定;第二个w为输出侧外齿轮输出;
该二级减速器包含第一级减速单元和第二级减速单元;
所述第一级减速单元包括nw型NN传动机构的机架、nw型NN传动机构的偏心输入轴、输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮;其中,nw型NN传动机构的机架与输入侧固定齿轮为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件;
所述第二级减速单元包括nw型NN传动机构的机架、nw型NN传动机构的偏心输入轴、输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮、输出齿轮;其中,nw型NN传动机构的机架与输入侧固定齿轮为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件;
所述第一级减速单元的nw型NN传动机构的机架与第二级减速单元的nw型NN传动机构的机架通过连接元件连成一体或形成一个零件,第一级减速单元的nw型NN传动机构的输出齿轮与第二级减速单元的nw型NN传动机构的偏心输入轴通过连接元件连成一体或形成一个零件;
所述第一级减速单元的nw型NN传动机构的减速比由输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮的齿数确定;
其中,输入侧固定齿轮和输入侧行星齿轮构成一组输入侧内啮合齿轮对,输出侧行星齿轮和输出齿轮构成一组输出侧内啮合齿轮对;
所述第一级减速单元的nw型NN传动机构的减速比为15以下;
所述第二级减速单元的nw型NN传动机构的减速比由输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮的齿数确定;
其中,输入侧固定齿轮和输入侧行星齿轮构成一组输入侧内啮合齿轮对,输出侧行星齿轮和输出齿轮构成一组输出侧内啮合齿轮对;
所述第二级减速单元的nw型NN传动机构的减速比为15以下。
8.一种包含NN传动机构的机器人双级关节减速器,NN传动机构是一种具有紧凑结构的传动机构,两个N表示该类传动机构在两处实现内啮合;其特征在于:该减速器由两个相同wn型NN传动机构串联形成二级减速器;第一个w为输入侧外齿轮固定;第二个n为输出侧内齿轮输出;
该二级减速器包含第一级减速单元和第二级减速单元;
所述第一级减速单元包括wn型NN传动机构的机架、wn型NN传动机构的偏心输入轴、输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮;其中,wn型NN传动机构的机架与输入侧固定齿轮为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件;
所述第二级减速单元包括wn型NN传动机构的机架、wn型NN传动机构的偏心输入轴、输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮、输出齿轮;其中,wn型NN传动机构的机架与输入侧固定齿轮为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件;
所述第一级减速单元的wn型NN传动机构的机架与第二级减速单元的wn型NN传动机构的机架通过连接元件连成一体或形成一个零件,第一级减速单元的wn型NN传动机构的输出齿轮与第二级减速单元的wn型NN传动机构的偏心输入轴通过连接元件连成一体或形成一个零件;
所述第一级减速单元的wn型NN传动机构的减速比由输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮的齿数确定;
其中,输入侧固定齿轮和输入侧行星齿轮构成一组输入侧内啮合齿轮对,输出侧行星齿轮和输出齿轮构成一组输出侧内啮合齿轮对;
所述第一级减速单元的wn型NN传动机构的减速比为15以下;
所述第二级减速单元的wn型NN传动机构的减速比由输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮的齿数确定;
其中,输入侧固定齿轮和输入侧行星齿轮构成一组输入侧内啮合齿轮对,输出侧行星齿轮和输出齿轮构成一组输出侧内啮合齿轮对;
所述第二级减速单元的wn型NN传动机构的减速比为15以下。
9.一种包含NN传动机构的机器人双级关节减速器,NN传动机构是一种具有紧凑结构的传动机构,两个N表示该类传动机构在两处实现内啮合;其特征在于:该减速器由两个相同ww型NN传动机构串联形成二级减速器;第一个w为输入侧外齿轮固定;第二个w为输出侧外齿轮输出;
该二级减速器包含第一级减速单元和第二级减速单元;
所述第一级减速单元包括ww型NN传动机构的机架、ww型NN传动机构的偏心输入轴、输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮;其中,ww型NN传动机构的机架与输入侧固定齿轮为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件;
所述第二级减速单元包括ww型NN传动机构的机架、ww型NN传动机构的偏心输入轴、输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮、输出齿轮;其中,ww型NN传动机构的机架与输入侧固定齿轮为一体,共同组成一个零件或一组无相对运动的部件;
所述第一级减速单元的ww型NN传动机构的机架与第二级减速单元的ww型NN传动机构的机架通过连接元件连成一体或形成一个零件,第一级减速单元的ww型NN传动机构的输出齿轮与第二级减速单元的ww型NN传动机构的偏心输入轴通过连接元件连成一体或形成一个零件;
所述第一级减速单元的ww型NN传动机构的减速比由输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮的齿数确定;
其中,输入侧固定齿轮和输入侧行星齿轮构成一组输入侧内啮合齿轮对,输出侧行星齿轮和输出齿轮构成一组输出侧内啮合齿轮对;
所述第一级减速单元的ww型NN传动机构的减速比为15以下;
所述第二级减速单元的ww型NN传动机构的减速比由输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮的齿数确定;
其中,输入侧固定齿轮和输入侧行星齿轮构成一组输入侧内啮合齿轮对,输出侧行星齿轮和输出齿轮构成一组输出侧内啮合齿轮对;
所述第二级减速单元的ww型NN传动机构的减速比为15以下。
10.根据权利要求6或7或8或9所述的一种包含NN传动机构的机器人双级关节减速器,其特征在于:所述第一级减速单元的机架与电机壳体相连,电机输出轴与传动机构的偏心输入轴相连;电机驱动偏心输入轴旋转,第一级减速单元通过输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮构成第一级传动机构,将运动输出到第二级减速单元的传动机构的偏心输入轴,第二级减速单元通过输入侧固定齿轮、输入侧行星齿轮、输出侧行星齿轮及输出齿轮构成第二级传动机构,将运动输出到第二级减速单元的输出齿轮,并驱动输出齿轮低速旋转,放大电机扭矩。
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