CN108591405A - 一种精密关节型二级减速机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精密关节型二级减速机，其包括驱动电机、安装座、三个行星齿轮、三条联动轴、三个从动同步轮、主动同步轮、双面齿同步带、中心轴盘和减速输出法兰，安装座中部设有内齿圈，中心轴盘通过交叉滚子轴承安装于安装座的前面，中心轴盘中间开设有中间通孔，驱动电机安装于安装座的后面，中心轴盘上围绕其中间通孔均匀分布安装三条联动轴，三个行星齿轮分别安装于三条联动轴的后端，三个行星齿轮分别与内齿圈啮合，三个从动同步轮分别安装于三条联动轴的前端，主动同步轮安装于驱动电机的输出轴的前端，双面齿同步带同时连接三个从动同步轮和主动同步轮，减速输出法兰安装于中心轴盘的前面。本发明传动比大，传动效率和精度高。

Description

一种精密关节型二级减速机

技术领域

本发明涉及减速机，特别是涉及一种精密关节型二级减速机。

背景技术

众所周知，一般电机，如步进电机、伺服电机、直流电机、交流感应电机等，其直接输出的转速很高、而扭力也较低，能直接带动的负载惯量很小，因此大部分需求减速后使用。而一般的减速机要不就是体积庞大且存在一定的回程间隙，传动精度不高，如多级直齿减速机、蜗轮蜗杆减速机等，要不就是制作和使用门槛很高的高精度行星减速机、谐波减速机和摆针减速机，这类在机械人和机电设备上应用很多，但其制作成本也是限制了它们的应用的方面。

我们知道，行星齿系减速机因其具有多齿啮合传动的特性，其传动的精度和强度是可以保证，而其传动比是由内齿的齿数和行星齿的齿数确定的，再结合大阳齿，其减速比一般只在10以内，如果需要更大的减速比，则需使用两级减速甚至更多级的行星减速结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种精密关节型二级减速机，其传动比大，传动效率和精度高。

解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种精密关节型二级减速机，其包括驱动电机、安装座、三个行星齿轮、三条联动轴、三个从动同步轮、主动同步轮、双面齿同步带、中心轴盘和减速输出法兰，安装座中部设有内齿圈，中心轴盘通过交叉滚子轴承安装于安装座的前面，中心轴盘中间开设有中间通孔，驱动电机安装于安装座的后面，驱动电机的输出轴向前依次穿过内齿圈和中间通孔，中心轴盘上围绕其中间通孔均匀分布设有三个联动轴安装孔，三条联动轴分别通过联动轴轴承安装于联动轴安装孔中，三个行星齿轮分别安装于三条联动轴的后端，三个行星齿轮分别与内齿圈啮合，三个从动同步轮分别安装于三条联动轴的前端，主动同步轮安装于驱动电机的输出轴的前端，双面齿同步带同时连接三个从动同步轮和主动同步轮，减速输出法兰安装于中心轴盘的前面。

进一步的，减速机还包括轴承安装环，轴承安装环固定于安装座的前面，交叉滚子轴承安装于轴承安装环的内圆中。

进一步的，减速机还包括同步带张紧块，同步带张紧块压于双面齿同步带上，使得双面齿同步带张紧。

进一步的，同步带张紧块通过螺栓安装于减速输出法兰的后面。

进一步的，减速输出法兰的后面设有向后突出的圆环壁，圆环壁的后面与交叉滚子轴承的内圈的前面贴平。

进一步的，交叉滚子轴承的内圈的前面与中心轴盘的前面一前一后相互错开，圆环壁的后面设有向后的凸台，凸台的后面与中心轴盘的前面贴平。

进一步的，减速输出法兰上分别对应三个从动同步轮的位置开有圆孔。

进一步的，减速机还包括电机安装板，驱动电机通过螺栓安装于电机安装板上，电机安装板通过螺栓安装于安装座的后面。

进一步的，三个从动同步轮分别通过轴装膨胀套固定安装于三条联动轴的前端。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的行星齿轮与内齿圈的配合结构为行星齿轮减速结构，行星齿轮结构因其具有多齿啮合传动的特性，其传动的精度和强度可以得到保证。本发明的双面齿同步带的传动是一种柔性的传动，通过小齿数带动大齿数的方式实现了高效率和几乎无回程间隙的减速传动。行星齿轮减速结构与同步带减速结构通过中心轴盘连接输出，实现了两减速比相乘倍数的减速比，可以实现15到60的减速比，甚至更大。上述两种高精度的减速结构也保证了本发明的高精度。

2、本发明的主动同步轮和从动同步轮直接通过双面齿同步带连接，省去了一般减速机的联轴器和该联轴器的安装空间，也即省去了一部分轴向空间，使得本发明实现了结构上的小型化。

3、本发明的中心轴盘通过较大的交叉滚子轴承安装在安装座的前面，保证了输出的刚性和精度，可以直接驱动大转盘或大摆臂，可以直接用于机器人、精密设备等结构中。

附图说明

图1是本发明的爆炸示意图；

图2是本发明的立体示意图之一；

图3是本发明的立体示意图之二；

图4是本发明的剖视图；

图5是本发明隐藏减速输出法兰后的示意图；

图6是本发明隐藏减速输出法兰和中心轴盘后的示意图；

图7是本发明的减速输出法兰的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步描述。

如图1至图7所示的一种精密关节型二级减速机，其包括驱动电机15、安装座13、三个行星齿轮12、三条联动轴11、三个从动同步轮5、主动同步轮6、双面齿同步带3、中心轴盘8、减速输出法兰1、轴承安装环10、两个同步带张紧块2和电机安装板14。

安装座13为圆环状，其中部设有一圈内齿圈131。轴承安装环10通过安装环螺栓18固定安装于安装座13的前面，交叉滚子轴承9安装于轴承安装环10的内圆中，中心轴盘8固定安装于交叉滚子轴承9的内圈中，从而使得中心轴盘8可相对安装座13自由转动。如图4所示，交叉滚子轴承9的内圈的前面与中心轴盘8的前面一前一后相互错开，从而形成一圈台阶。中心轴盘8为圆形板状，中心轴盘8的中心线与内齿圈131的中心线在同一直线上，中心轴盘8中间开设有中间通孔81。

驱动电机15通过螺栓19安装于电机安装板14上，电机安装板14通过螺栓20安装于安装座13的后面，从而将驱动电机15固定安装于安装座13的后面，驱动电机15的输出轴151向前依次穿过内齿圈131和中间通孔81。

中心轴盘8上围绕其中间通孔均匀分布设有三个联动轴安装孔82，三条联动轴分11别对应穿插于三个联动轴安装孔82中，联动轴11中部与联动轴安装孔82之间通过联动轴轴承7连接，使得联动轴11可相对中心轴盘8自由转动。

三个行星齿轮12分别安装于三条联动轴11的后端，且三个行星齿轮12分别与内齿圈131啮合，三个从动同步轮5分别通过轴装膨胀套4固定安装于三条联动轴11的前端，主动同步轮6固定安装于驱动电机的输出轴151的前端。

如图5所示，双面齿同步带3同时连接三个从动同步轮5和主动同步轮6，双面齿同步带3套于三个从动同步轮5的外围，双面齿同步带3的下边中部向上拱起至主动同步轮6的上面。

如图4和图7所示，减速输出法兰1通过螺栓17固定安装于中心轴盘8的前面，减速输出法兰1的的后面设有向后突出的圆环壁102，圆环壁102的后面设有向后的凸台103，圆环壁102的后面与交叉滚子轴承9的内圈的前面贴平，凸台103的后面与中心轴盘8的前面贴平，这样可使得减速输出法兰的安装更稳固，且运转更稳定。减速输出法兰1上分别对应三个从动同步轮的位置开有圆孔101，这样方便对从动同步轮5进行调节。

同步带张紧块2为圆柱状，两个同步带张紧块2分别通过螺栓16安装于减速输出法兰1的后面，如图5所示，两个同步带张紧块2分别压于双面齿同步带3的左右两边，使得双面齿同步带3张紧。通过对双面齿同步带3的巧妙绕法和张紧结构实现动力的传送和无回程间隙的减速传动。

本发明中，利用不同于本实施例的同步轮、同步惰轮、双面齿同步带的张紧结构、驱动电机、驱动电机驱动主动同步轮的结构、及联动轴结构、安装结构件等属于本传动原理的结构的也是属于本发明专利的范畴。

在运转过程中，驱动电机的输出轴151带动主动同步轮6转动，主动同步轮6通过双面齿同步带3同时带动三个从动同步轮5转动，主动同步轮6与从动同步轮5之间形成了第一级减速，从动同步轮5再通过联动轴11带动行星齿轮12转动，行星齿轮12与内齿圈131的配合使得三条联动轴11绕中心转动，此间为第二级减速，三条联动轴11带动中心轴盘8转动，最后通过减速输出法兰1输出。使用时，通过减速输出法兰1的前面与外部的设备连接。

本发明是一种结合了同步带和齿轮传动传动特性的新型高效率高精度的关节型减速机，它通过双面齿同步带的传动，不仅省去了传统减速机的联轴器，同时实现了动力的平衡传送和一级减速，而后使用齿轮传动的行星结构传动实现了减速器的二级减速，再将减速后的旋转作用在中心轴盘上，使得中心轴盘转动，由于减速输出法兰固定于中心轴盘上，从而可通过减速输出法兰进行输出。因为一级减速中应用了双面齿同步带的柔性连接和张紧和二级减速的齿轮行星结构的多齿轮啮合的高精度传动，可在小巧的空间内实现大的传动比的很高的转动精度和传动效率，而且部件简单可靠、可维护高，其生产成本和维护成本也是非常的低，非常适用于关节机械人、多轴机械人、旋转控制结构和机电一体化的结构应用中。也可以于旋转电机制作整体式，方便使用。

本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种精密关节型二级减速机，其特征在于：包括驱动电机、安装座、三个行星齿轮、三条联动轴、三个从动同步轮、主动同步轮、双面齿同步带、中心轴盘和减速输出法兰，所述安装座中部设有内齿圈，所述中心轴盘通过交叉滚子轴承安装于所述安装座的前面，所述中心轴盘中间开设有中间通孔，所述驱动电机安装于所述安装座的后面，所述驱动电机的输出轴向前依次穿过所述内齿圈和中间通孔，所述中心轴盘上围绕其中间通孔均匀分布设有三个联动轴安装孔，所述三条联动轴分别通过联动轴轴承安装于所述联动轴安装孔中，所述三个行星齿轮分别安装于三条联动轴的后端，所述三个行星齿轮分别与所述内齿圈啮合，所述三个从动同步轮分别安装于三条联动轴的前端，所述主动同步轮安装于所述驱动电机的输出轴的前端，所述双面齿同步带同时连接所述三个从动同步轮和主动同步轮，所述减速输出法兰安装于所述中心轴盘的前面。

2.根据权利要求1所述的精密关节型二级减速机，其特征在于：所述减速机还包括轴承安装环，所述轴承安装环固定于所述安装座的前面，所述交叉滚子轴承安装于所述轴承安装环的内圆中。

3.根据权利要求1所述的精密关节型二级减速机，其特征在于：所述减速机还包括同步带张紧块，所述同步带张紧块压于所述双面齿同步带上，使得所述双面齿同步带张紧。

4.根据权利要求3所述的精密关节型二级减速机，其特征在于：所述同步带张紧块通过螺栓安装于所述减速输出法兰的后面。

5.根据权利要求1所述的精密关节型二级减速机，其特征在于：所述减速输出法兰的后面设有向后突出的圆环壁，所述圆环壁的后面与所述交叉滚子轴承的内圈的前面贴平。

6.根据权利要求5所述的精密关节型二级减速机，其特征在于：所述交叉滚子轴承的内圈的前面与所述中心轴盘的前面一前一后相互错开，所述圆环壁的后面设有向后的凸台，所述凸台的后面与所述中心轴盘的前面贴平。

7.根据权利要求6所述的精密关节型二级减速机，其特征在于：所述减速输出法兰上分别对应三个从动同步轮的位置开有圆孔。

8.根据权利要求1所述的精密关节型二级减速机，其特征在于：所述减速机还包括电机安装板，所述驱动电机通过螺栓安装于所述电机安装板上，所述电机安装板通过螺栓安装于所述安装座的后面。

9.根据权利要求1所述的精密关节型二级减速机，其特征在于：三个所述从动同步轮分别通过轴装膨胀套固定安装于三条所述联动轴的前端。