CN107989976A - 一种具有换向功能的rv减速器 - Google Patents

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董红卫
杨瑞超
李良
王建辉
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Abstract

本发明涉及一种RV减速器，特别是一种具有换向功能的RV减速器，该减速器包括针齿壳、安装在针齿壳内的RV减速机构，还包括换向机构；换向机构包括安装座、第一输入轴、第一锥齿轮以及第二锥齿轮；安装座与针齿壳固定连接；第一输入轴与RV减速机构的动力输入轴相互垂直；所述第一输入轴插装在安装座上；第一锥齿轮安装在RV减速机构的动力输入轴上，所述第二锥齿轮安装在第一输入轴上；所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合。该减速器的特点在于结构紧凑，体积小，承载能力强，寿命长，并且能够实现将水平方向动力转换成竖直方向运动。

Description

一种具有换向功能的RV减速器
技术领域
本发明涉及一种减速器，特别是一种具有换向功能的RV减速器。
背景技术
RV传动是在摆线针轮传动基础上发展起来的一种新型传动。它采用共用曲柄轴和中心圆盘支撑的结构形式组成封闭式差动传动，使其具有体积小、重量轻、传动比范围大、传动效率高等一系列优点，比单纯的摆线针轮行星传动具有更小的体积和更大的过载能力，且输出轴刚度大。目前，在工业机器人的关节传动中，RV减速器已经有逐渐取代谐波减速器的趋势。
然而，普通RV减速器实现的是一种平行轴式运动传递，即减速器的输出轴与输入轴同轴或平行。但是在有些应用场合下，既需要结构紧凑、高传动精度及高刚性，又需要实现水平动力源向垂直方向进行运动传递(即换向运动)，普通的RV减速器则不能满足使用要求。
发明内容
为了克服现有RV减速器无法进行将水平方向动力转换成竖直方向运动的问题，本发明提供了一种具有换向功能的RV减速器，在保证减速器装置具有精度高、承载能力高、体积小等优点的前提下，实现了换向功能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供一种具有换向功能的RV减速器，包括针齿壳、安装在针齿壳内的RV减速机构，其特征在于，还包括换向机构；
换向机构包括安装座、第一输入轴、第一锥齿轮以及第二锥齿轮；安装座与针齿壳固定连接；第一输入轴与RV减速机构的动力输入轴相互垂直；所述第一输入轴插装在安装座上；第一锥齿轮安装在RV减速机构的动力输入轴上，所述第二锥齿轮安装在第一输入轴上；所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合。
进一步地，动力输入轴和第一锥齿轮通过螺纹连接进行轴向定位，通过销钉对周向进行定位；具体结构是：换向机构还包括轴向定位螺钉以及至少两个销钉；所述动力输入轴沿轴向设置有中心螺孔，中心螺孔的周边设置有至少两个定位销孔；所述第一锥齿轮在中心线上设置有通孔；轴向定位螺钉穿过通孔后在中心螺孔内旋紧从而将第一锥齿轮和动力输入轴固连；至少两个销钉分别与至少两个定位销孔配合。
进一步地，所述安装座与针齿壳止口配合，并且通过多个螺钉进行固定，同时利用多个圆锥销进行定位。
进一步地，为了保证传动精度(即就是保证第一锥齿轮和动力输入轴的同轴度)，动力输入轴上的中心螺孔和第一锥齿轮上的通孔采用一体加工的方式进行加工。
进一步地，为了保证换向机构和RV减速机构的同心要求，第一输入轴通过一对向心推力球轴承支撑于安装座上，两个向心推力球轴承通过两个轴承座进行固定；两个轴承座的外侧均采用止口配合的方式安装压板。
进一步地，所述RV减速机构包括动力输入轴、三片行星齿轮、输入法兰、三个偏心轴、第一摆线盘、第二摆线盘、输出法兰以及保持器；
动力输入轴的穿过第一摆线盘和第二摆线盘后两端通过深沟球轴承支撑于输入法兰以及输出法兰上，动力输入轴中部加工有渐开线圆柱齿轮，所述渐开线圆柱齿轮分别与三片行星齿轮啮合，所述三片行星齿轮沿圆周方向均布；
每片行星齿轮均安装有偏心轴，所述偏心轴与动力输入轴平行，每个偏心轴的中部均设置有两个偏心段，每个偏心段分别套装第一摆线盘和第二摆线盘；偏心轴两端分别通过圆锥滚子轴承支撑于输入法兰以及输出法兰上；
第一摆线盘和第二摆线盘通过沿圆周方向均布在针齿壳内壁上的多个滚针与针齿壳啮合。
进一步地，所述安装座上设置有盖板，所述盖板通过螺纹连接的方式于安装座连接。
优选地，所述针齿壳与安装座为一体式结构。
本发明的有益效果是：
1、本发明的RV减速器上设置了采用一对锥齿轮的换向机构，克服了现有RV减速器无法进行将水平方向动力向垂直方向进行运动传递的问题。
2、本发明利用轴线定位螺钉和周向定位销钉的方式，确保了换向机构与RV减速机构的同轴度，保证了减速器机构的传动精度,并且为了在进行装配前就能保证同轴度，采用将动力输入轴上的中心螺孔和第一锥齿轮上的通孔采用一体加工的方式进行加工。
3、本发明的安装座与针齿壳止口配合，并且通过多个螺钉进行固定，同时利用多个圆锥销进行定位，进一步的提升了换向过程中的传动精度。
4、本发明的针齿壳与安装座可采用一体式的设计方式，可避免加工时带来的误差，使得整个减速器的装配精度更高。
附图说明
图1为本发明的结构图。
附图标记如下:
1-针齿壳、11-滚针、2-RV减速机构、21-动力输入轴、22-行星齿轮、23-输入法兰、24-偏心轴、25-第一摆线盘、26-第二摆线盘、27-输出法兰、28-深沟球轴承、29-圆锥滚子轴承、3-换向机构、31-安装座、32-第一输入轴、33-第一锥齿轮、34-第二锥齿轮、35-向心推力球轴承、36-轴承座、37-压板、38-轴向定位螺钉、39-盖板、4-螺钉、5-圆柱销。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明提出的减速器的结构进行描述：
如图1所示，本发明的RV减速器包括针齿壳1、安装在针齿壳内的RV减速机构2，还包括将水平方向动力源进行垂直方向传递的换向机构3；
RV减速机构2具体是：包括动力输入轴21、三片行星齿轮22、输入法兰23、三个偏心轴24、第一摆线盘25、第二摆线盘26以及输出法兰27以及深沟球轴承28；
动力输入轴21的穿过第一摆线盘25和第二摆线盘26后两端通过深沟球轴承28支撑于输入法兰23以及输出法兰27上，动力输入轴21中部加工有渐开线圆柱齿轮211(该渐开线齿轮实际就是作为RV传动机构中行星传动部分的太阳轮)，渐开线圆柱齿轮211分别与三片行星齿轮22啮合，三片行星齿轮22沿圆周方向均布(实际上也可以根据情况设置一片行星齿轮或者两片行星齿轮，但是为了保证RV减速器整体的动平衡，该行星齿轮至少设置两片)；
每片行星齿轮22均安装有偏心轴24，所述偏心轴24与动力输入轴21平行，每个偏心轴24的中部均设置有两个偏心段，每个偏心段分别套装第一摆线盘25和第二摆线盘26；偏心轴24两端分别通过圆锥滚子轴承29支撑于输入法兰23以及输出法兰27上；
第一摆线盘25和第二摆线盘26通过沿圆周方向均布在针齿壳1内壁上的多个滚针11与针齿壳1啮合。
换向机构具体是：包括安装座31、第一输入轴32、第一锥齿轮33以及第二锥齿轮34；安装座31与针齿壳1固定连接；第一输入轴32与RV减速机构2的动力输入轴21相互垂直；第一输入轴32插装在安装座31上(为了保证换向机构和RV减速机构的同心要求，第一输入轴32通过一对向心推力球轴承35支撑于安装座31上，两个向心推力球轴承35通过两个轴承座36进行固定；两个轴承座36的外侧均采用止口配合的方式安装压板37，两侧压板37用于对第一输入轴32进行沿轴向的定位)；动力输入轴21沿轴向设置有中心螺孔，中心螺孔的周边设置有至少两个定位销孔(通常情况下设置有四个定位销孔)；第一锥齿轮32在中心线上设置有通孔；轴向定位螺钉38穿过通孔后在中心螺孔内旋紧从而将第一锥齿轮33和动力输入轴21固连(实现轴向定位)；两个销钉分别与两个定位销孔配合(实现周向定位)，第二锥齿轮34安装在第一输入轴32上；第一锥齿轮33与第二锥齿轮34啮合。
为了方便加工的同时还要保证传动精度，安装座31与针齿壳1采用止口配合，并且通过多个螺钉4进行固定，同时利用多个圆锥销5进行定位；或者还可采用另外一种精度更高的方式对安装座31和针齿壳1进行连接，即就是将两者进行一体加工成型。
在长时间的使用过程中发现，为了保证传动精度最主要的就是要保证第一锥齿轮33和动力传输入轴21的同轴度，因此，在进行零件加工时，可以考虑将动力输入轴21和第一锥齿轮33把和在一起对中心螺孔和通孔进行一体式的加工。
为了便于对换向机构进行维修，其中，安装座31上设置有盖板39，盖板39通过螺纹连接的方式与安装座31连接。
根据对上述RV减速器的结构描述，现对该减速器的工作过程进行简述：
第一输入轴通过第一锥齿轮和第二锥齿轮将水平方向动力源提供的旋转动力传递给竖直安装的动力输入轴上，作为第一级输入。动力输入轴旋转从而带动行星齿轮进行转动，行星齿轮绕动力输入轴公转的同时也在逆时针方向自转，行星齿轮与偏心轴固联，作为第二级输入，再由偏心轴带动第一摆线盘、第二摆线盘与针齿啮合做偏心平面运动，此时，第一摆线盘、第二摆线盘将产生绕针齿壳轴线旋转的公转运动和绕自身旋转的自转运动；输出法兰以1:1的比例将第一摆线盘、第二摆线盘的自转运动传递出去，完成RV传动第二级减速，作为整个减速器的最终输出。

Claims (8)

1.一种具有换向功能的RV减速器，包括针齿壳、安装在针齿壳内的RV减速机构，其特征在于，还包括换向机构；
换向机构包括安装座、第一输入轴、第一锥齿轮以及第二锥齿轮；安装座与针齿壳固定连接；第一输入轴与RV减速机构的动力输入轴相互垂直；所述第一输入轴插装在安装座上；第一锥齿轮安装在RV减速机构的动力输入轴上，所述第二锥齿轮安装在第一输入轴上；所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合。
2.根据权利要求1所述的具有换向功能的RV减速器，其特征在于：换向机构还包括轴向定位螺钉以及至少两个销钉；所述动力输入轴沿轴向设置有中心螺孔，中心螺孔的周边设置有至少两个定位销孔；所述第一锥齿轮在中心线上设置有通孔；轴向定位螺钉穿过通孔后在中心螺孔内旋紧从而将第一锥齿轮和动力输入轴固连；至少两个销钉分别与至少两个定位销孔配合。
3.根据权利要求2所述的具有换向功能的RV减速器，其特征在于：所述安装座与针齿壳止口配合，并且通过多个螺钉进行固定，同时利用多个圆锥销进行定位。
4.根据权利要求3所述的具有换向功能的RV减速器，其特征在于：动力输入轴上的中心螺孔和第一锥齿轮上的通孔采用一体加工的方式进行加工。
5.根据权利要求4所述的具有换向功能的RV减速器，其特征在于：第一输入轴通过一对向心推力球轴承支撑于安装座上，两个向心推力球轴承通过两个轴承座进行固定；两个轴承座的外侧均采用止口配合的方式安装压板。
6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的具有换向功能的RV减速器，其特征在于：所述RV减速机构包括动力输入轴、三片行星齿轮、输入法兰、三个偏心轴、第一摆线盘、第二摆线盘、输出法兰以及保持器；
动力输入轴穿过第一摆线盘和第二摆线盘后其两端分别通过深沟球轴承支撑于输入法兰以及输出法兰上，动力输入轴中部加工有渐开线圆柱齿轮，所述渐开线圆柱齿轮分别与三片行星齿轮啮合，所述三片行星齿轮沿圆周方向均布；
每片行星齿轮均安装有偏心轴，所述偏心轴与动力输入轴平行，每个偏心轴的中部均设置有两个偏心段，每个偏心段分别套装第一摆线盘和第二摆线盘；偏心轴两端分别通过圆锥滚子轴承支撑于输入法兰以及输出法兰上；
第一摆线盘和第二摆线盘通过沿圆周方向均布在针齿壳内壁上的多个滚针与针齿壳啮合。
7.根据权利要求6所述的具有换向功能的RV减速器，其特征在于：所述安装座上设置有盖板，所述盖板通过螺纹连接的方式与安装座连接。
8.根据权利要求2所述的具有换向功能的RV减速器，其特征在于：所述针齿壳与安装座为一体式结构。
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