CN109139812A - 一种新型摆线行星减速装置 - Google Patents

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张磊
吕振玉
柴林
单新泉
田洪超
黄楠
任冬罡
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Abstract

本发明涉及一种新型摆线行星减速装置，包括机壳、输出连接盘、输入端刚性盘、输入中心轴和偏心轴，机壳呈环形结构，其外侧周边设有多个法兰连接通孔；机壳支撑两端端面设有外连螺孔和轴承支撑孔的输出连接盘和输入端刚性盘，输入中心轴和偏心轴的两端分别通过深沟球轴承和圆锥滚子轴承固定于输出连接盘和输入端刚性盘两端，输入中心轴的外齿部分与通过键连接架设在偏心轴上的行星齿轮啮合，连接于偏心轴两端的摆线齿轮分别与机壳两侧内齿上的齿销啮合。本发明传动比大，体积小，结构简单，重量轻，运行平稳，润滑充分，使用寿命长。

Description

一种新型摆线行星减速装置
技术领域
本发明涉及机械传动技术领域，尤其是一种新型摆线行星减速装置。
背景技术
减速器是传动领域内应用最为广泛的机械装置，作为工业机器人四大核心技术之一，在工业机器人的生成成本中占有较大比重。在现有技术中，大传动比的行星传动装置种类繁多，适用范围各有所长，性能不一。但传动比跨距大的传动装置共同面临的问题是零件加工精度要求很高，结构相对复杂，承载能力小，装配难度大，制造成本偏高。
发明内容
本发明的目的在于弥补现有技术的不足之处，提供一种新型摆线行星减速装置，它不仅结构对称、紧凑且简单，易于加工，制作成本低，而且传动比大，体积小，承载能力和刚度高。
本发明的目的是通过以下技术手段实现的：
一种新型摆线行星减速装置，其特征在于：包括机壳、输出连接盘、输入端刚性盘、输入中心轴和偏心轴，机壳呈环形结构，其外侧周边设有多个法兰连接通孔；机壳支撑两端端面设有外连螺孔和轴承支撑孔的输出连接盘和输入端刚性盘，输入中心轴和偏心轴的两端分别通过深沟球轴承和圆锥滚子轴承固定于输出连接盘和输入端刚性盘两端，输入中心轴的外齿部分与通过键连接架设在偏心轴上的行星齿轮啮合，连接于偏心轴两端的摆线齿轮分别与机壳两侧内齿上的齿销啮合。
而且，所述的机壳的两侧通过角接触球轴承连接。
而且，所述的输出连接盘和输入端刚性盘的内侧外周安设滚动轴承，滚动轴承的外圈与机壳孔相配合，输出连接盘和输入端刚性盘的两端外侧外周安设密封装置，输出连接盘和输入端的两端外侧端面设置有连接螺孔和销孔。
而且，所述的输入中心轴的两端可借助联轴器、键连接等方式与转动输入动力源连接，输出连接盘和输入端刚性盘任意一端均可通过螺栓或销钉与转动输出端连接。
而且，所述的偏心轴一侧开设有驱动联接键，所述的驱动联接键为渐开线形花键、矩形花键或平键连接。
而且，所述的偏心轴为对称设置的两个，每个偏心轴上均设置一个行星齿轮，该两个行星齿轮均与输入中心轴的外齿部分啮合，该两个偏心轴共同连接两个摆线齿轮。
而且，所述的输入中心轴的齿轮和行星齿轮均为渐开线圆柱形斜齿轮。
而且，所述的摆线齿轮副采用摆线齿形。
而且，所述的摆线齿轮与针齿传动副为少齿差行星传动齿轮副，少齿差行星传动齿轮副的齿差为1～2齿，即行星齿轮的齿数少于齿圈1～2齿。
而且，所述的少齿差行星传动齿轮副的单级减速比为3～20。
本发明的优点和积极效果是：
本发明不仅结构对称、紧凑且简单，可实现大传动比(第一级斜齿轮传动比达i1≈3～20，第二级摆线针齿传动比可达i2≈40～60，总传动比可达i≈120～1800)、小体积、高承载能力和刚度条件下的精密传动。而且其传动功率和扭矩范围大(扭矩可从数百N·m～数千N·m，功率可从几Kw～数十Kw)，传动效率高(可达η＝0.85～0.95)。根据各型减速装置的传动比和偏心轴数量，其效率有所不同。加工装配工艺性好，制造成本较低。相较现有的摆线行星减速器，本发明的一级减速机构采用斜齿轮传动，不仅提高了其齿轮啮合率、传动承载力及运转平稳性，提高其抗过载能力强和使用寿命，而且能够降低整机的重量和工作噪音，并通过斜齿轮的运转带动装置内部的润滑液的流动，提高各部位的自润滑效果。
附图说明
图1是本发明的结构原理图；
图2是本发明的三维剖视图。
具体实施方式
下面结合附图详细叙述本发明的实施例，需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种新型摆线行星减速装置，包括机壳1、输出连接盘9、输入端刚性盘10、输入中心轴7和偏心轴6。机壳呈环形结构，其外侧周边设有多个法兰连接通孔。机壳的两侧通过角接触球轴承连接，支撑两端端面设有外连螺孔和轴承支撑孔的输出连接盘和输入端刚性盘，输出连接盘和输入端刚性盘统称为行星架5。输出连接盘和输入端刚性盘的内侧外周安设滚动轴承，滚动轴承的外圈与机壳孔相配合，输出连接盘和输入端刚性盘的两端外侧外周安设密封装置(密封圈11)，输出连接盘和输入端的两端外侧端面设置有连接螺孔和销孔。
输入中心轴和偏心轴的两端分别通过深沟球轴承和圆锥滚子轴承固定于输出连接盘和输入端刚性盘两端，输入中心轴的外齿部分与通过键连接架设在偏心轴上的行星齿轮啮合。偏心轴为对称设置的两个，每个偏心轴上均设置一个行星齿轮3，该两个行星齿轮均与输入中心轴的外齿部分啮合。输入中心轴的齿轮(太阳轮4)和行星齿轮均为渐开线圆柱形斜齿轮。偏心轴一侧开设有驱动联接键，所述的驱动联接键为渐开线形花键、矩形花键或平键连接。
两个偏心轴共同连接两个摆线齿轮8，连接于偏心轴两端的摆线齿轮分别与机壳两侧内齿上的齿销2啮合。所述的摆线齿轮副采用摆线齿形。摆线齿轮与针齿传动副为少齿差行星传动齿轮副，该少齿差行星传动齿轮副的齿差为1～2齿，即行星齿轮的齿数少于齿圈1～2齿，该少齿差行星传动齿轮副的单级减速比为3～20。
上述的输入中心轴的两端可借助联轴器、键连接等方式与转动输入动力源连接，输出连接盘和输入端刚性盘任意一端均可通过螺栓或销钉与转动输出端连接。
本发明的工作过程为：
高速旋转动力从输入中心轴传入，输入中心轴的外齿部分通过与行星齿轮啮合带动偏心轴的自转，借助摆线齿轮与机壳上的针齿啮合实现偏心轴、输出连接盘和输入端刚性盘的公转。若机壳固定，输入中心轴的转动方向与输出连接盘和输入端刚性盘的转向相同，通过输出连接盘和输入端刚性盘任意一端的螺栓或销钉，可实现低速大扭矩的转动动力输出。若输出连接盘或输入端刚性盘固定不动，输入中心轴的转动方向与机壳的转向相反，低速大扭矩的转动动力由机壳输出。
本摆线行星减速器作为一种新型的减速传动装置，具有刚性大、传动比大、静态回差小及动态传递精度高等特点。

Claims (10)

1.一种新型摆线行星减速装置，其特征在于：包括机壳、输出连接盘、输入端刚性盘、输入中心轴和偏心轴，机壳呈环形结构，其外侧周边设有多个法兰连接通孔；机壳支撑两端端面设有外连螺孔和轴承支撑孔的输出连接盘和输入端刚性盘，输入中心轴和偏心轴的两端分别通过深沟球轴承和圆锥滚子轴承固定于输出连接盘和输入端刚性盘两端，输入中心轴的外齿部分与通过键连接架设在偏心轴上的行星齿轮啮合，连接于偏心轴两端的摆线齿轮分别与机壳两侧内齿上的齿销啮合。
2.根据权利要求1所述的一种新型摆线行星减速装置，其特征在于：所述的机壳的两侧通过角接触球轴承连接。
3.根据权利要求1所述的一种新型摆线行星减速装置，其特征在于：所述的输出连接盘和输入端刚性盘的内侧外周安设滚动轴承，滚动轴承的外圈与机壳孔相配合，输出连接盘和输入端刚性盘的两端外侧外周安设密封装置，输出连接盘和输入端的两端外侧端面设置有连接螺孔和销孔。
4.根据权利要求1所述的一种新型摆线行星减速装置，其特征在于：所述的输入中心轴的两端可借助联轴器、键连接等方式与转动输入动力源连接，输出连接盘和输入端刚性盘任意一端均可通过螺栓或销钉与转动输出端连接。
5.根据权利要求1所述的一种新型摆线行星减速装置，其特征在于：所述的偏心轴一侧开设有驱动联接键，所述的驱动联接键为渐开线形花键、矩形花键或平键连接。
6.根据权利要求1所述的一种新型摆线行星减速装置，其特征在于：所述的偏心轴为对称设置的两个，每个偏心轴上均设置一个行星齿轮，该两个行星齿轮均与输入中心轴的外齿部分啮合，该两个偏心轴共同连接两个摆线齿轮。
7.根据权利要求1或6所述的一种新型摆线行星减速装置，其特征在于：所述的输入中心轴的齿轮和行星齿轮均为渐开线圆柱形斜齿轮。
8.根据权利要求1所述的一种新型摆线行星减速装置，其特征在于：所述的摆线齿轮副采用摆线齿形。
9.根据权利要求1所述的一种新型摆线行星减速装置，其特征在于：所述的摆线齿轮与针齿传动副为少齿差行星传动齿轮副，少齿差行星传动齿轮副的齿差为1～2齿，即行星齿轮的齿数少于齿圈1～2齿。
10.根据权利要求9所述的一种新型摆线行星减速装置，其特征在于：所述的少齿差行星传动齿轮副的单级减速比为3～20。
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