CN108757847B - 一种大减速比的rv减速机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种大减速比的RV减速机，其特征在于：所述RV减速机包括：针齿壳、摆线轮、角接触球轴承、输出盘架、行星轮、偏心轴、输入轴、调节齿轮；所述输入轴位于RV减速机的中心位置，所述输入轴的末端具有齿轮结构；所述行星轮和所述偏心轴至少为两组且围绕输入轴呈对称分布；所述行星轮与所述输入轴末端的齿轮结构通过至少两组调节齿轮组成啮合连接；所述输出盘架套装于偏心轴和摆线轮的外部；所述针齿壳套装于输出盘架的外部；所述针齿壳与所述输出盘架之间通过一对角接触球轴承连接。本发明的大减速比的RV减速机，具有三级减速结构，具备大减速比，而且启动扭矩小，启动效率高，振动小，噪音低、平稳性更好、精度高。

Description

一种大减速比的RV减速机

技术领域

本发明涉及自动化及机器人领域使用的减速机，特别涉及一种大减速比的 RV减速机。

背景技术

RV减速机是在摆线针轮传动基础上发展起来的一种新型减速机，有两级减速结构：第一级是行星减速结构，第二级是摆线针轮减速结构。具有高刚度、高精度、大扭矩、传动效率高等优点，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。例如中国专利CN104847873A公开了一种全密封式一体型RV 减速机，包括由针齿壳、摆线线轮与滚针构成第二级摆线针轮减速结构及由输入轴、行星轮构成的第一级行星减速机构、输出盘架，其特征是：在输出盘架的外侧设置输出端盖，且输出端盖通过螺丝固定在RV减速机的输出盘架上，输出端盖上加工多个与输出盘架上的输出螺纹孔对应的通孔，针齿壳与输入端法兰连接，输入端法兰与输入轴之间设置输入轴支撑轴承，在输入端法兰与输入轴之间设置骨架油封；输入端法兰上设置多个伺服电机安装用螺纹孔。又如中国专利 CN204628436U公开了一种高性能结构的RV减速机，包括一级行星减速机构、二级摆线减速机构、角接触轴承，一级行星减速机构的行星齿轮与输入轴一端的中心齿轮啮合，上述两级减速机构通过偏心轴相连，偏心轴为三根，三根偏心轴在圆周上间隔120度均匀分布；角接触球轴承为连体式，即外圈独立，内圈与输出盘架一体式结构。再如中国专利CN104712709A公开了一种新型结构的RV减速机，包括RV减速机壳体，RV减速机壳体内设置一级行星减速机构、二级摆线减速机构，一级行星减速机构的行星齿轮与输入轴一端的中心齿轮啮合，输入轴与伺服电机的输出轴为同一根轴，中心齿轮为在伺服电机输出轴的末端加工制成；RV 减速机壳体的一端与伺服电机壳体通过法兰连接，伺服电机输出轴与法兰之间通过骨架密封圈密封，RV减速机壳体的另一端设置输出端盖。

在上述现有技术中，这种结构的设计具有一定的缺陷，如图1及图2所示，通常情况下，RV减速机减速比主要随第一级行星减速机构而变化，行星轮与输入轴之间的速比固定在一个较为小的范围内，原因有两点：一、行星轮齿轮尺寸最大不宜超出减速机最大安装尺寸；二、输入轴外径最大不宜大于减速机中心孔。由此可知，这种设计结构，当减速机的尺寸一定时，其减速比的值具有的一定的局限，这种结构设计难以获得较大减速比且简单结构减速机。

基于上述情况，亟需设计一种具有大减速比、结构简单，同时又满足高精度的RV减速机。

发明内容

为克服现有技术中的RV减速机在尺寸一定的情况下，难以获得较大的减速比的技术问题，本发明提供了一种大减速比的RV减速机。

本发明采用的技术方案是：一种大减速比的RV减速机，其特征在于：所述 RV减速机包括：针齿壳、摆线轮、角接触球轴承、输出盘架、行星轮、偏心轴、输入轴、调节齿轮；所述输入轴位于RV减速机的中心位置，所述输入轴的末端具有直径小于或等于输入轴末端直径的齿轮结构；所述行星轮和所述偏心轴至少为两组且围绕输入轴呈对称分布；所述行星轮位于在偏心轴的一端；所述行星轮与所述输入轴末端的齿轮结构之间不直接接触，并通过至少两组调节齿轮组成啮合连接；所述摆线轮通过轴承套装在偏心轴的凸轮的外面；所述输出盘架套装于偏心轴和摆线轮的外部；所述针齿壳套装于输出盘架的外部；所述针齿壳与所述输出盘架之间通过一对角接触球轴承连接。

在此基础上，所述调节齿轮的中心具有支撑轴，所述支撑轴固定在输出盘架上面，所述支撑轴与所述调节齿轮通过支撑轴承连接。

在此基础上，所述调节齿轮为双联齿轮，所述双联齿轮具有同轴的调节大齿轮和调节小齿轮；所述调节大齿轮的齿数大于所述调节小齿轮的齿数；所述双联齿轮的调节大齿轮与所述输入轴的末端齿轮组成啮合传动，所述双联齿轮的调节小齿轮与所述行星轮组成啮合传动。

在此基础上，所述RV减速机分为三级减速结构：所述输入轴末端的齿轮结构与所述调节齿轮组成第一级减速结构，所述调节齿轮与所述行星轮组成第二级减速结构；所述行星轮、偏心轴、摆线轮、输出盘架构成第三级摆线减速结构。

在此基础上，作为本发明一种优选的实施方式，所述行星轮和所述偏心轴共有三组，且围绕输入轴互呈120°夹角对称分布；所述调节齿轮共有三组，且围绕输入轴互呈120°夹角对称分布。

在此基础上，所述偏心轴和其上的两个凸轮为一体结构，两个凸轮的轴心线相互平行，呈180°对称分布于偏心轴的主轴心线的两侧；两个凸轮之间的连接处具有凹陷槽，所述凹陷槽处的轴直径最小值不超过凸轮直径的80％；所述凹陷槽内还具有加强环，所述加强环填充整个凹陷槽并连接两个凸轮的槽内侧面、凹陷槽底的轴表面。

在此基础上，所述加强环的外表面包括一段沿所述偏心轴的轴方向上相切的圆弧段和一段与所述圆弧段相切的直线段，所述圆弧段连接凸轮的凸端面，所述直线段与凸轮的外径及圆弧段相切。

在此基础上，所述偏心轴的直径为凸轮直径的60～75％；所述偏心轴的外径到凸轮的外边缘的最短距离为所述偏心轴的外径到凸轮的外边缘的最长距离距离的1/5～1/6。

在此基础上，所述输入轴末端齿轮的齿数少于调节大齿轮的齿数，所述调节小齿轮的齿数少于调节大齿轮的齿数，所述行星轮的齿数大于所述调节小齿轮的齿数。

在此基础上，所述输出盘架靠近输入轴末端的一端面具有用于安装支撑轴的轴孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的大减速比的RV减速机，具有三级减速结构，输入轴齿轮与调节齿轮组成第一级减速结构，调节齿轮再与行星轮组成第二级减速结构；行星轮、偏心轴、摆线轮、输出盘架构成第三级摆线减速结构，通过三级结构逐渐增大减速比，与传统的二级减速结构相比，因此具备大减速比。

(2)本发明的大减速比的RV减速机，调节齿轮采用双联齿轮，仅仅增加一个调节齿轮，就获得了较大的减速比，结构简单，体积小，传动时损失能量小，启动扭矩小，启动效率高，振动小，噪音低、平稳性更好，但同时又具备极高精度。

(3)本发明的大减速比的RV减速机，加工成本更低，节省了机器人本体轴向长度同时本体的径向尺寸未加大，在减小体积的情况下获得了较高的精度，而且，还能降低制造成本和装配难度。

(4)本发明的大减速比的RV减速机，偏心轴的两相邻两凸轮之间的凹陷槽内具有加强环，它连接了相邻凸轮间的凹陷槽内侧面、凹陷槽底的轴表面，从而消除了两相邻两凸轮处的加工应力，使得偏心轴的负载能力和抗疲劳能力大大加强，提升了偏心轴的寿命及RV减速机的长时间运转精度。

附图说明

图1是传统RV减速机的行星轮与中心输入轴的连接结构的俯视图；

图2是传统RV减速机的行星轮与中心输入轴的连接结构的主视图；

图3是本发明的RV减速机的结构示意图；

图4是本发明的RV减速机的行星轮与中心输入轴的连接结构的俯视图；

图5是本发明的RV减速机的行星轮与中心输入轴的连接结构的主视图；

图6是本发明的RV减速机的偏心轴结构示意图；

图7是本发明中偏心轴上的加强环的结构示意图；

图中附图标记如下：针齿壳1、摆线轮2、角接触球轴承3、输出盘架4、行星轮5、偏心轴6、输入轴7、调节齿轮8、支撑轴9、支撑轴承10、加强环11；凸轮6a、调节小齿轮8a、调节大齿轮8b、圆弧段11a、直线段11b。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图3-图5所示，一种大减速比的RV减速机，该RV减速机包括：针齿壳1、摆线轮2、角接触球轴承3、输出盘架4、行星轮5、偏心轴6、输入轴7、调节齿轮8；输入轴7位于RV减速机的中心位置，输入轴7的末端具有直径小于或等于输入轴7末端直径的齿轮结构；行星轮5和偏心轴6 至少为两组且围绕输入轴7呈对称分布；行星轮5位于在偏心轴6 的一端；行星轮5与输入轴7末端的齿轮结构之间不直接接触，并通过至少两组调节齿轮8组成啮合连接；摆线轮2 通过轴承套装在偏心轴6的凸轮6a的外面；输出盘架4套装于偏心轴6和摆线轮2的外部；针齿壳1套装于输出盘架4的外部；针齿壳1与输出盘架4之间通过一对角接触球轴承3连接。

此外，调节齿轮8的中心具有支撑轴9，支撑轴9固定在输出盘架4上面，支撑轴9与调节齿轮8通过支撑轴承10连接。

调节齿轮8为双联齿轮，双联齿轮具有同轴的调节大齿轮8b和调节小齿轮 8a；调节大齿轮8b的齿数大于调节小齿轮8a的齿数；双联齿轮的调节大齿轮 8b与输入轴7的末端齿轮组成啮合传动，双联齿轮的调节小齿轮8a与行星轮5 组成啮合传动。

该RV减速机分为三级减速结构：输入轴7末端的齿轮结构与调节齿轮8组成第一级减速结构，调节齿轮8与行星轮5组成第二级减速结构；行星轮5、偏心轴6、摆线轮2、输出盘架4构成第三级摆线减速结构。

本发明的大减速比的RV减速机，具有三级减速结构，输入轴齿轮与调节齿轮组成第一级减速结构，调节齿轮再与行星轮组成第二级减速结构；行星轮、偏心轴、摆线轮、输出盘架构成第三级摆线减速结构，通过三级结构逐渐增大减速比，与传统的二级减速结构相比，因此具备大减速比。而且，本发明仅仅增加一个调节齿轮，就获得了较大的减速比，结构简单，体积小，传动时损失能量小，启动扭矩小，启动效率高，振动小，噪音低、平稳性更好，但同时又具备极高精度。

实施例2

如图3-图5所示，一种大减速比的RV减速机，该RV减速机包括：针齿壳1、摆线轮2、角接触球轴承3、输出盘架4、行星轮5、偏心轴6、输入轴7、调节齿轮8；输入轴7位于RV减速机的中心位置，输入轴7的末端具有直径小于或等于输入轴7末端直径的齿轮结构；行星轮5和偏心轴6 至少为两组且围绕输入轴7呈对称分布；行星轮5位于在偏心轴6 的一端；行星轮5与输入轴7末端的齿轮结构之间不直接接触，并通过至少两组调节齿轮8组成啮合连接；摆线轮2 通过轴承套装在偏心轴6的凸轮6a的外面；输出盘架4套装于偏心轴6和摆线轮2的外部；针齿壳1套装于输出盘架4的外部；针齿壳1与输出盘架4之间通过一对角接触球轴承3连接。

作为本发明的一个实施例，行星轮5和偏心轴6 共有三组，且围绕输入轴7 互呈120°夹角对称分布；调节齿轮8共有三组，且围绕输入轴7互呈120°夹

角对称分布。

作为本发明的一个实施例，偏心轴6和其上的两个凸轮6a为一体结构，两个凸轮6a的轴心线相互平行，呈180°对称分布于偏心轴6的主轴心线的两侧；两个凸轮6a之间的连接处具有凹陷槽，凹陷槽处的轴直径最小值不超过凸轮直径的80％；凹陷槽内还具有加强环11，加强环11填充整个凹陷槽并连接两个凸轮6a的槽内侧面、凹陷槽底的轴表面。

加强环11的外表面包括一段沿偏心轴6的轴方向上相切的圆弧段11a和一段与圆弧段11a相切的直线段11b，圆弧段11a连接凸轮6a的凸端面，直线段 11b与凸轮6a的外径及圆弧段11a相切。

偏心轴6的直径为凸轮直径的60～75％；偏心轴6的外径到凸轮的外边缘的最短距离为偏心轴6的外径到凸轮的外边缘的最长距离距离的1/5～1/6。

输入轴7末端齿轮的齿数少于调节大齿轮8b的齿数，调节小齿轮8a的齿数少于调节大齿轮8b的齿数，行星轮5的齿数大于调节小齿轮8a的齿数。

输出盘架4靠近输入轴7末端的一端面具有用于安装支撑轴9的轴孔。

本发明的大减速比的RV减速机，偏心轴的两相邻两凸轮之间的凹陷槽内具有加强环，它连接了相邻凸轮间的凹陷槽内侧面、凹陷槽底的轴表面，从而消除了两相邻两凸轮处的加工应力，使得偏心轴的负载能力和抗疲劳能力大大加强，提升了偏心轴的寿命和及RV减速机的长时间运转精度。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种大减速比的RV减速机，其特征在于：所述RV减速机包括：针齿壳(1)、摆线轮(2)、角接触球轴承(3)、输出盘架(4)、行星轮(5)、偏心轴(6)、输入轴(7)、调节齿轮(8)；所述输入轴(7)位于RV减速机的中心位置，所述输入轴(7)的末端具有直径小于或等于输入轴(7)末端直径的齿轮结构；所述行星轮(5)和所述偏心轴(6 )至少为两组且围绕输入轴(7)呈对称分布；所述行星轮(5)位于在偏心轴(6 )的一端；所述行星轮(5)与所述输入轴(7)末端的齿轮结构之间不直接接触，并通过至少两组调节齿轮(8)组成啮合连接；所述摆线轮(2)通过轴承套装在偏心轴(6)的凸轮(6a)的外面；所述输出盘架(4)套装于偏心轴(6)和摆线轮(2)的外部；所述针齿壳(1)套装于输出盘架(4)的外部；所述针齿壳(1)与所述输出盘架(4)之间通过一对角接触球轴承(3)连接；所述调节齿轮(8)的中心具有支撑轴(9)，所述支撑轴(9)固定在输出盘架(4)上面，所述支撑轴(9)与所述调节齿轮(8)通过支撑轴承（ 10） 连接；所述偏心轴(6)和其上的两个凸轮(6a)为一体结构，两个凸轮(6a)的轴心线相互平行，呈180°对称分布于偏心轴(6)的主轴心线的两侧；两个凸轮(6a)之间的连接处具有凹陷槽，所述凹陷槽内还具有加强环(11)，所述加强环(11)填充整个凹陷槽并连接两个凸轮(6a)的槽内侧面、凹陷槽底的轴表面；所述加强环(11)的外表面包括一段沿所述偏心轴(6)的轴方向上相切的圆弧段(11a)和一段与所述圆弧段(11a)相切的直线段(11b)，所述圆弧段(11a)连接凸轮(6a)的凸端面，所述直线段(11b)与凸轮(6a)的外径及圆弧段(11a)相切；所述偏心轴(6)的直径为凸轮直径的60～75％；所述偏心轴(6)的外径到凸轮的外边缘的最短距离为所述偏心轴(6)的外径到凸轮的外边缘的最长距离的1/5～1/6；所述行星轮(5)和所述偏心轴(6 )共有三组，且围绕输入轴(7)互呈120°夹角对称分布；所述调节齿轮(8)共有三组，且围绕输入轴(7)互呈120°夹角对称分布。

2.根据权利要求1所述的大减速比的RV减速机，其特征在于：所述调节齿轮(8)为双联齿轮，所述双联齿轮具有同轴的调节大齿轮(8b)和调节小齿轮(8a)；所述调节大齿轮(8b)的齿数大于所述调节小齿轮(8a)的齿数；所述双联齿轮的调节大齿轮(8b)与所述输入轴(7)的末端齿轮组成啮合传动，所述双联齿轮的调节小齿轮(8a)与所述行星轮(5)组成啮合传动。

3.根据权利要求2所述的大减速比的RV减速机，其特征在于：所述RV减速机分为三级减速结构：所述输入轴(7)末端的齿轮结构与所述调节齿轮(8)组成第一级减速结构，所述调节齿轮(8)与所述行星轮(5)组成第二级减速结构；所述行星轮(5)、偏心轴(6)、摆线轮(2)、输出盘架(4)构成第三级摆线减速结构。

4.根据权利要求2所述的大减速比的RV减速机，其特征在于：所述输入轴(7)末端齿轮的齿数少于调节大齿轮(8b)的齿数，所述调节小齿轮(8a)的齿数少于调节大齿轮(8b)的齿数，所述行星轮(5)的齿数大于所述调节小齿轮(8a)的齿数。

5.根据权利要求1所述的大减速比的RV减速机，其特征在于：所述输出盘架(4)靠近输入轴(7)末端的一端面具有用于安装支撑轴(9)的轴孔。

Images