CN108331895A - 少齿差大减速比复合减速器 - Google Patents

少齿差大减速比复合减速器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种少齿差大减速比复合减速器，包括行星齿轮减速器和位于行星齿轮减速器外部的少齿差减速器，行星齿轮减速器包括动力输入轴、行星轮和激波盘，少齿差减速器包括左传力盘、右传力盘、滚针和固齿；行星轮通过与动力输入轴外啮合，以及与固齿内啮合旋转，驱使激波盘旋转；激波盘既作为行星齿轮的输出齿轮，又作为少齿差减速器的动力输入部件，通过驱使滚针在左传力盘和右传力盘的槽内做上下运动，驱使左右传力盘旋转，带动负载。与现有技术相比，本发明具有结构紧凑、刚性好、减速比大的优点；少齿差减速器的活齿均与固齿相接触，承受载荷的能力大，适合于需要体积小、减速器比大、承载能力高的场合。

Description

少齿差大减速比复合减速器
技术领域
本发明涉及减速器，尤其涉及少齿差大减速比复合减速器。
背景技术
目前减速器的种类有很多，分别可应用于不同的场合，如行星齿轮减速器、谐波齿轮减速器、RV减速器等；其中行星齿轮减速器的主要传动机构为行星轮、太阳轮和内齿圈，谐波齿轮减速器由固定的内齿刚轮、柔轮、和使柔轮发生径向变形的波发生器三个基本构件所组成，RV减速器由蜗杆和蜗轮组成，结构紧凑，传动比大，以及在一定条件下具有自锁功能。机器人主要使用谐波减速器和RV减速器，而这两款减速器制造起来具有较大的难度，因此亟需一种结构紧凑、减速比大、制造较容易的减速器。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种少齿差大减速比复合减速器，以解决现有技术中的不足之处。
技术方案：少齿差大减速比复合减速器，包括行星齿轮减速器和位于行星齿轮减速器外部的少齿差减速器，行星齿轮减速器包括动力输入轴、行星轮和激波盘，少齿差减速器包括左传力盘、右传力盘、滚针和固齿；行星轮通过与动力输入轴外啮合，以及与固齿内啮合旋转，驱使激波盘旋转；激波盘既作为行星齿轮的输出齿轮，又作为少齿差减速器的动力输入部件，通过驱使滚针在左传力盘和右传力盘的槽内做上下运动，驱使左右传力盘旋转，带动负载。
滚针与激波盘凸轮外表面以及固齿的曲线内表面相切。激波盘内表面加工有齿，其外表面为双波凸轮形状。
动力输入轴中段外表面加工有齿。左传力盘、右传力盘与激波盘的转速比取决于滚针的数量。
左传力盘和右传力盘圆周上分布有便于滚针运动的U形槽。滚针外表面上套有轴承。
固齿内表面形状由滚针数量、激波盘的波数和形状计算得出。
工作原理：少齿差行星齿轮传动是由一对齿数相差很少的内啮合齿轮和输出机构组成的行星齿轮传动，本发明在行星齿轮啮合原理的基础上，叠加一种少齿差的齿轮传动机构，制成一种新型复合减速器，即通过一个激波凸轮，驱使滚针沿着事先设计的轨道进行运动，同时驱动输出部件旋转，输出部件与激波凸轮的转速比取决于整个减速器中滚针的数量，这样通过两级减速，结合机械的结构构思，实现了大减速比、结构紧凑的目的。
电机通过动力输入轴相连，进而带动动力输入轴一起旋转，动力输入轴旋转在行星机构里会驱动激波盘旋转，激波盘的转速与动力输入轴的转速之间的关系可按照行星齿轮的传动原理予以推出；激波盘旋转会驱动滚针沿着固齿轮廓旋转，同时沿着左右传力盘中的齿槽上下运动，随着滚针的旋转，左右传力盘也会跟着旋转，带动负载。整个减速器的减速比为这两个减速比的乘积。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)在行星减速器的基础上，叠加了少齿差减速器，组成了一个复合减速器，该减速器具有结构紧凑、刚性好、减速比大的优点；(2)少齿差减速器的活齿均与固齿相接触，承受载荷的能力大，适合于需要体积小、减速器比大、承载能力高的场合。
附图说明
图1为本发明外形图；
图2为本发明内部示意图；
图3为少齿差减速器内部示意图；
图4为激波盘示意图；
图5为动力输入轴示意图；
图6为传力盘示意图；
图7为固齿示意图；
图8为双轴承结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明减速器由两部分组成，内部为一个行星齿轮减速器，外部为一个少齿差减速器。其中行星齿轮减速器包括动力输入轴7、行星轮6和激波盘10、激波盘端盖5，少差齿减速器包括左传力盘8、右传力盘4、支撑左右传力盘的传力盘支撑轴承9、滚针11和固齿2、输入盖板1和输出盖板3。
如图3、图4所示，激波盘10是行星齿轮减速器部分的输出轮，又是少齿差活齿减速器部分的动力输入部件激波器，其内表面加工有齿，其外表面形状为一个双波凸轮形状。在旋转的过程中，对于少齿差活齿而言，起到了激波器的作用，驱使滚针11必须在左传力盘8和右传力盘4的槽内做上下运动，同时又必须要与激波盘10的凸轮外表面以及固齿2的曲线内表面相切，综合的结果，滚针11驱使左右传力盘旋转，带动负载。其中左右传力盘与激波盘10的转速比以及性能，取决于激波盘10凸轮的形状、固齿2的内表面轮廓以及滚针11的数量。
如图5所示，其中的动力输入轴7中段外表面加工有齿，因此动力输入轴7又是太阳轮。
如图6所示，传力盘圆周上均匀分布有“U”形槽，主要用于滚针在此槽内转动。滚针外表面上套有轴承，以便于滚针在U形槽内滑动和滚动。
如图7所示，固齿的内表面形状由少齿差减速器滚针的数量、激波盘的波数和形状计算得到，它是滚针活齿运动过程中所形成的包络曲线。
如图8所示，本发明两端盖板和激波盘端盖均采用了双轴承结构，提高了减速器的承载能力。
在工作过程中，动力输入轴7与电机相连，输入动力产生旋转后，驱动行星轮产生旋转，行星轮6既与动力输入轴7上的外齿啮合，又与固齿2的内齿啮合，它既有绕自身轴的旋转运动，又有绕减速器轴心的旋转运动，行星齿轮的旋转驱使激波盘10旋转，由于激波盘10外表面为一个双波凸轮表面，表面上每一点的旋转半径不一样，这样就驱动滚针11做上下运动，同时在激波盘11的作用下，滚针11沿着固齿2内表面做围绕减速器轴心的旋转，滚针11的旋转驱使左右传力盘旋转，达到带动负载的目的。
整个减速器的减速比为这两部分减速比的乘积，当动力输入轴输入动力产生旋转后，它驱动行星轮产生旋转，激波盘内表面加工有内齿，因此，行星轮的旋转驱动激波盘产生旋转，行星齿轮的激波盘10转速与输入轴7转速之间的减速比为(假定行星轮不围绕太阳轮旋转)，其中z4和z1分别为激波盘的齿数和太阳轮的齿数。
本发明减速器外表面为一个凸轮，它在旋转的过程中，对于少齿差减速器而言，起到了激波轮的作用，驱使滚针在固齿槽内产生旋转，同时围绕激波盘的中心旋转，滚针的旋转驱使左右传力盘产生旋转，以达到把动力输出的目的。
根据少齿差减速器的工作原理，针对本发明减速器的双波激波器，双波少齿差部分的减速比为其中z5为少齿差减速器的滚针数量。因此，整个减速器的减速比为i＝i41×jjg。

Claims (8)

1.一种少齿差大减速比复合减速器，其特征在于：包括行星齿轮减速器和位于行星齿轮减速器外部的少齿差减速器，所述行星齿轮减速器包括动力输入轴(7)、行星轮(6)和激波盘(10)，所述少齿差减速器包括左传力盘(8)、右传力盘(4)、滚针(11)和固齿(2)；所述行星轮(6)通过与动力输入轴(7)外啮合，以及与固齿(2)内啮合旋转，驱使激波盘(10)旋转；所述激波盘(10)既作为行星齿轮的输出齿轮，又作为少齿差减速器的动力输入部件，通过驱使滚针(11)在左传力盘(8)和右传力盘(4)的槽内做上下运动，驱使左右传力盘旋转，带动负载。
2.根据权利要求1所述的少齿差大减速比复合减速器，其特征在于：所述滚针(11)与激波盘(10)凸轮外表面以及固齿(2)的曲线内表面相切。
3.根据权利要求1或2所述的少齿差大减速比复合减速器，其特征在于：所述激波盘(10)内表面加工有齿，其外表面为双波凸轮形状。
4.根据权利要求1所述的少齿差大减速比复合减速器，其特征在于：所述动力输入轴(7)中段外表面加工有齿。
5.根据权利要求1所述的少齿差大减速比复合减速器，其特征在于：所述左传力盘(8)、右传力盘(4)与激波盘(10)的转速比取决于滚针(11)的数量。
6.根据权利要求1所述的少齿差大减速比复合减速器，其特征在于：所述左传力盘(8)和右传力盘(4)圆周上分布有便于滚针运动的U形槽。
7.根据权利要求1所述的少齿差大减速比复合减速器，其特征在于：所述滚针(11)外表面套有轴承。
8.根据权利要求1所述的少齿差大减速比复合减速器，其特征在于：所述固齿(2)内表面形状由滚针数量、激波盘的波数和形状计算得出。
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黄清世;周传喜;: "对少齿差行星减速器结构的改进" *

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