CN107725686B - 一种大速比高效率串联传动装置 - Google Patents

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Abstract

一种大速比高效率串联传动装置。本发明解决了当前两级串联的紧凑结构精密减速器中,初级的行星齿轮传动方式结构复杂,零件多,生产工艺困难,生产成本高等问题。本发明通过采用涵管固定内藏式定轴轮系齿轮传动系统作为初级传动,并直接串联到作为末级活齿传动或摆线传动减速器的输入端,形成结构紧凑的大速比精密减速器。用定轴轮系齿轮传动,降低了精密减速器的生产工艺难度和生产成本。

Description

一种大速比高效率串联传动装置
本发明的技术领域:
本发明新结构涉及一种紧凑结构的大速比高效率传动装置。在大速比传动中,一般都用多级传动串联组成。随着各级载荷的变化,各级的尺寸也逐渐改变,末级尺寸大,输入级尺寸很小。如果需要同轴传动,多级串联起来会形成一种锥形结构,轴向会拉得很长。本发明属于一种将尺寸小的输入级传动,内藏于输出级内部,减小轴向尺寸并实现定轴轮系输入传动的一种新结构。
本发明的技术背景:
机器人用精密减速器,要求传动比大,体积小,效率高,对结构紧凑性和精度要求高,所以一般通用减速器难以达到要求。著名的日本精密机器人RV减速器,是以摆线针轮传动为基础,输入级串联一级行星齿轮传动。我国的复式滚动活齿传动CORT减速器(专利号CN97100463.3),是以滚动活齿传动为基础,再输入串联一级行星齿轮传动。这两种设计方式,都是通过把少齿差行星传动减速器,串联一级行星齿轮传动的方式,形成了结构紧凑的大速比传动,成功实现了这机器人上的应用。然而,在这两种机器人减速器设计中,都采用了三轴功率分流串联行星齿轮传动结构来实现一级齿轮传动。这种设计的结构复杂,零件数目多,零件精度要求很高,否则三轴不同步,就无法保证性能。因此,这两种产品的加工工艺复杂,生产成本高,成为机器人厂家和用户的沉重负担。而正是这个原因,造成了中国机器人用减速机的生产顺利实现国产化,制约了整个中国机器人产业的发展。如何串联一级齿轮又能保持紧凑的轴向尺寸,同时还能避免RV减速器或CORT减速器中使用的结构复杂的三轴功率分流的行星齿轮传动结构,而改用制造工艺简单,传动效率高,成本低的定轴轮系齿轮传动来实现一级传动,就成为该领域技术突破的关键点。然而这个课题是目前世界上还从未有人能够解决的。
本发明的内容是:
本发明就是针对上述背景技术的难题,成功地实现了采用内藏式定轴轮系齿轮传动来实现一级传动的技术解决方案。
一台大速比的减速器(图1,图2),初级(第一级)为定轴齿轮系传动,末级(第二级)选用活齿传动(图2)或摆线针轮传动(图1),(1),其中末级的输出轴的支承,选用径向尺寸较大的十字交叉轴承(2),使输出件(3)和(3a)内部保留较大空间;将初级减速的输入内齿轮(4)直接做在末级(第二级)的输入轴(4’)上。多个(一般为3个)呈星状均布的中介齿轮(5)用小轴(6)支承在涵管(7)的盘上,涵管(7)的右边做成一个长管形,长管的右端用键(8)直接固定在壳体大盖(9)上。减速器的输入齿轮(11)由右端插入,用轴承组(10)支承在涵管(7)内,构成涵管固定内藏定轴齿轮传动与末级活齿传动或与摆线针轮传动直接串联的大速比两级传动减速器。
本发明的优点是:
生产工艺简化:用传统工艺就能制造出来的定轴轮系,取代结构复杂,生产工艺要求高,必须使用高精度特殊加工设备才能制造的三轴分流行星齿轮结构,使制造难度显著降低。
缩短了减速器的长度尺寸:机器人减速器长度限制十分苛刻,能减小长度,对于开发新系列产品十分有利。
生产成本降低:用本专利设计的产品,与RV摆线针轮减速器和CORT活齿减速器相比,实现了生产加工成本的大幅度降低,有利于产品的推广和普及使用。
附图说明
图1是本发明以摆线针轮传动为末级传动的基本结构简图。
图2是本发明以活齿传动为末级传动的基本结构简图。
图3是按本发明试制的一种成品的实施例结构简图。
本发明的最佳实施例:
图3表示本发明涵管固定内藏定轴齿轮与穿杆活齿传动直接串联的新结构,来表示本发明的最佳实施例之一。
本实施例是按图3所示的基本结构设计的一台大速比、大扭矩的穿杆式活齿减速机。速比I=170,负载扭矩T=167N-m;最大外径φ=145。该减速机的活齿架和输出轴所组成的输出转子是使用悬臂梁方式支承的。由图可见,该减速器的输出转子是由一个十字交叉轴承(2)支承,内部空间很大。内藏一级定轴齿轮传动是由三个星状布置的中介齿轮直接固定在涵管头部的内齿轮輻板上,涵管插在活齿传动一级的输入轴心部,直接固定在壳体上,形成定轴轮系,其输入轴用两个滚动轴承(12)支承在涵管中,头部的小齿轮插在三个中介轮中间直接驱动内齿圈。内齿圈与第二级活齿减速器的输入激波盘相连,带动活齿减速器,实现大速比,高效率的传动。

Claims (2)

1.一种大速比高效率串联传动装置,由两级传动构成:其初级传动为定轴齿轮传动,在末级传动输入轴的输入端,做有一个内齿轮,末级传动输入轴是中空的,孔中装有一个两头通而且内外都有转动零件的涵管,涵管的一端固定在壳体上,另一端留有法兰,数个中介齿轮用小轴悬臂均布支承在法兰上,与内齿轮啮合;初级传动的中心轮做在细长的柔性较好的初级传动的输入轴上,并用轴承支承在涵管内,以便浮动均载地与中介齿轮啮合;涵管虽然设置在末级传动的输入轴内,管内还有初级传动的输入轴输入运动和动力,但涵管与内外的运转零件都没有任何接触,与中介齿轮啮合的内齿圈,即为初级定轴轮系减速传动的输出;末级传动为少齿差类行星齿轮传动,少齿差类行星齿轮传动的输入轴的内孔为中空,将上述初级传动的内齿轮,直接连接固定于该中空内孔中,把装有多个中介齿轮的涵管插入内孔中,涵管直接固定在壳体上;以上两级连接方式,组成了涵管固定内藏定轴齿轮与少齿差类行星传动的直接串联,形成大速比的两级传动减速器。
2.根据权利要求1所述的大速比高效率串联传动装置,其特征还在于,定轴齿轮传动的中介齿轮是均匀分布,数量为2-4个,中介齿轮的轴相对壳体是固定的,轴上的中介齿轮只自转不公转。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19541806C1 (de) * 1995-11-09 1997-01-30 Rudolf Braren Planetengetriebe
CN201396404Y (zh) * 2009-05-11 2010-02-03 浙江欧迈特减速机械有限公司 同轴式行星减速器
CN102691752A (zh) * 2011-03-21 2012-09-26 陈仕贤 复合滚动活齿传动装置及采用其进行传动的方法
CN104712710A (zh) * 2015-03-23 2015-06-17 南通振康焊接机电有限公司 高性能结构的rv减速机

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