CN109281995B - 滚动摆线行星变速机构 - Google Patents

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Abstract

一种滚动摆线行星变速机构，包括输入轴（1）、输出部件（11）及机体，输入轴支撑在所述机体一端，输出部件支撑在所述机体另一端，且所述输入轴的一端伸入所述输出部件内并支撑在所述输出部件上；所述输入轴上设有一偏心轴，所述偏心轴上支撑万向联接轴套（9），且偏心轴的轴线与输入轴的轴线相交于零点位置，并形成一偏心角；万向联接轴套的一端于所述零点位置与输出部件万向连接，另一端与摆线轮（4）滚动连接；摆线轮外周均布第一齿，机体内设有内齿圈（5），内齿圈内均布第二齿，第一齿与第二齿相啮合，且第一、二齿的啮合中心线与所述输入轴的轴线平行，第二齿的齿数大于第一齿的齿数。

Description

滚动摆线行星变速机构
技术领域
本发明涉及一种滚动摆线行星变速机构。
背景技术
中国专利CN108087500A公开了一种圆锥滚动摆线行星传动机构，其包括输入部件、输出部件及固定不动的内齿环，该内齿环与设置在偏心轴上的摆线轮外周通过锥齿啮合，且内齿环的齿数大于摆线轮外周的齿数，因而在输入部件及偏心轴的作用下，摆线轮输出转速降低，使与摆线轮连接的输出部件以低速运转。这种摆线行星传动机构性能优良、结构简单、制作成本低，但是其输出功率及应用范围都很受限，不能适用较大输出转矩和输出功率的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种性能优良、结构简单、制作成本低、承载能力强且应用范围广的滚动摆线行星变速机构。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种滚动摆线行星变速机构，包括输入轴和输出部件，其中：
所述输入轴通过轴承安装在一机体的一端，所述输出部件通过轴承安装在所述机体的另一端，且所述输入轴的一端伸入所述输出部件内并通过轴承支撑在所述输出部件上；
所述输入轴上设有一偏心轴，所述偏心轴上通过轴承支撑万向联接轴套，且所述偏心轴的轴线与所述输入轴的轴线相交于零点位置，并形成一偏心角；
所述万向联接轴套的一端于所述零点位置与所述输出部件藉由球面接触实现万向连接，另一端与摆线轮藉由球面接触形成万向连接；
所述摆线轮的外周均布第一齿，所述机体内设有内齿圈，内齿圈的内周均布第二齿，第一齿与第二齿相啮合，且第一、二齿的啮合中心线与所述输入轴的轴线平行，第二齿的齿数大于第一齿的齿数。
上述方案的一具体实施为，所述万向联接轴套的一端设置多个第一连接部，另一端设置多个第二连接部，第一连接部上设置第一凹球槽，第二连接部上设置第二凹球槽；所述输出部件内孔设有多个第三连接部，第三连接部上设置有第三凹球槽；所述摆线轮内孔设有多个第四连接部，第四连接部上设置有第四凹球槽；第一连接部与第三连接部相对设置，且第一、三凹球槽相对组成第一连接孔；第二连接部的外周形成外球面，第四连接部的内周形成内球面，且各第二连接部的外球面的球心与各第四连接部的内球面的球心重合于同一点，第二连接部与第四连接部相对设置，第二凹球槽与第四凹球槽相对形成第二连接孔；第一、二连接孔中分别放置球状体，使输出部件和摆线轮分别与所述万向联接轴套形成球面接触而实现万向连接。
上述方案的一优选实施方式为，所述第二连接孔的中心位于所述摆线轮的轴向中间部位。
上述方案中，所述输出部件为输出轴或输出盘。
上述方案中，所述偏心轴上设置有与偏心轴相位差180度的平衡块。平衡块的参数由偏心轴的偏心距、摆线轮的质量以及内齿圈对摆线轮作用力的大小等因素确定。
上述方案中，所述第二齿比第一齿多一个齿。
上述方案中，所述偏心轴为与输入轴一体的偏心轴段。
本发明中万向联接轴套于零点位置与输出部件滚动连接，再藉由具有不同齿数的第一、二齿的使用使原来摆线针轮行星减速机所使用的连接机构（W机构）得以取消，为设计第一、二齿的啮合长度以及输出盘尺寸及输出轴的大小提供了更宽松的空间，为输出扭矩的提高提供了可能，同时因为结构简单，运动环节减少，容易做到比RV减速机的精度更高。
本发明通过巧妙地将输入轴中的一段设置为偏心轴，再在偏心轴上支撑万向连接轴套，万向联接轴套于零点位置与输出部件滚动连接，并与带第一齿的摆线轮滚动连接，摆线轮的外周设置固定不动的带第二齿的内齿圈，这样输入轴的旋转，经偏心轴、万向连接轴套传递至摆线轮后，由于摆线轮与内齿圈啮合，内齿圈固定不动，因而摆线轮只能在偏心轴的作用下作与输入轴旋转方向相反的行星运动，又因内齿圈的第二齿与摆线轮的第一齿相差一个齿（此处以相差一个齿进行说明，但并不局限于此），因而输入轴转动一圈，摆线轮只能相对内齿圈转动一个齿，从而实现减速运行，并通过与摆线轮连接的万向联接轴套传递给输出部件输出。
本发明结构简单，较以前的摆线针轮行星减速机省去了很多中间连接件，不仅使制作成本低，且由于省去了多个中间连接件，使得零件之间的累积误差明显变小，整体运行性良好，完全能替代目前进口的RV减速机。
经试验验证，相对中国专利CN108087500A公开的圆锥滚动摆线行星传动机构，本发明能大大增加承载能力和应用范围。目前国内外的摆线针轮行星减速机最大输入功率为200kw，最大输出扭矩100000N.m左右，而本发明最大输入功率可达兆瓦级，最大输出扭矩可达兆牛.米级。
附图说明
图1为本发明一实施例整体结构剖视示意图。
图2为本发明摆线轮的正视结构示意图。
图3为图2的A－A剖视图。
图4为本发明万向连接轴套的正视结构示意图。
图5为图4的剖视图。
具体实施方式
如图1－图5所示，本发明滚动摆线行星变速机构实施例一包括输入轴1、输出部件11及由端盖3和外壳8相对结合形成的机体。输入轴1通过轴承2支撑在端盖3上，输出部件11通过轴承10支撑在外壳8上，且输入轴1的一端伸入输出部件11内并通过轴承12支撑在输出部件11上。输入轴1上设有一偏心轴，该偏心轴上通过轴承7支撑万向连接轴套9，且偏心轴的轴线与输入轴的轴线相交于零点位置O，并形成一偏心角a。万向联接轴套9的一端外周设置多个第一连接部14，另一端外周设置多个第二连接部15，第一连接部14上设置有第一凹球槽141，第二连接部15上设置第二凹球槽151，且第二连接部15的外周形成外球面，各第二连接部15的外球面的球心重合于同一点。输出部件11的内孔设有多个第三连接部16，第三连接部16上设置有第三凹球槽161。摆线轮4的内孔设有多个第四连接部17，第四连接部17上设置有第四凹球槽171，且各第四连接部17的内周形成内球面，各第四连接部的内球面的球心重合于同一点。第一连接部14与第三连接部16相对设置，且第一、三凹球槽141、161相对设置组成第一连接孔，第一连接孔中放置带有弧形面的球状体6，第二连接部15的外球面与第四连接部17的内球面相对设置，且第二、四凹球槽151、171相对设置组成第二连接孔，第二连接孔中放置带有弧形面的球状体6，而使输出部件11和摆线轮4分别与万向联接轴套9实现万向滚动连接并同步旋转。机体内设有内齿圈5，内齿圈5内布满第二齿，第一齿与第二齿相啮合，且第一、二齿的啮合中心线与输入轴1的轴线平行，第二齿的齿数比第二齿的齿数大1。
该偏心轴上设置有与偏心轴相位差180度的平衡块13，以使输入轴1能平稳运转。平衡块的参数由偏心轴的偏心距、摆线轮的质量以及内齿圈对摆线轮作用力的大小等因素确定。
本实施例中，输出部件11可为输出轴，也可为输出盘。
本实施例中，偏心轴可与输入轴1一体形成，也可在输入轴1上过盈配合单独的偏心轴。
本实施例使用时，输入轴1输入动力，输入轴1上的偏心轴传递动力至万向联接轴套9，使万向联接轴套9摆动，同时由于万向联接轴套9与摆线轮4经球状体6万向滚动连接，在摆线轮4受到内齿圈5的啮合作用（内齿圈5因与外壳8过盈配合在一起，内齿圈5不能转动），因而摆线轮4仅在偏心力的作用下相对输入轴1进行小幅度摆动，同时，摆动过程中，摆线轮4与内齿圈5相对转动，由于第二齿相对第一齿多一个齿，因而当输入轴1旋转一圈时，摆线轮4相对内齿圈5仅前进一个齿，即摆线轮4实现了减速，在摆线轮4减速的同时，由于输出部件11经球状体6与万向联接轴套9、摆线轮4球面接触而实现万向滚动连接，因而输出部件11随摆线轮4低速旋转。
上述实施例只是用作举例说明本发明的具体方案，并不能视作对本发明方案的限定，本领域技术人员在了解上述技术构思的前提下，能作出更多变化的实施方案，但不脱离本发明技术精髓的状况下，仍应视为本发明涵盖范围内。

Claims (5)

1.一种滚动摆线行星变速机构，包括输入轴(1)和输出部件(11)，其特征在于：所述输入轴通过轴承安装在一机体的一端，所述输出部件通过轴承安装在所述机体的另一端，且所述输入轴的一端伸入所述输出部件内并通过轴承支撑在所述输出部件上；所述输入轴上设有一偏心轴，所述偏心轴上通过轴承支撑万向联接轴套(9)，且所述偏心轴的轴线与所述输入轴的轴线相交于零点位置(O)，并形成一偏心角(a)；所述万向联接轴套的一端于所述零点位置与所述输出部件藉由球面接触实现万向连接，另一端与摆线轮(4)藉由球面接触形成万向连接；所述摆线轮的外周均布第一齿，所述机体内设有内齿圈(5)，内齿圈的内周均布第二齿，第一齿与第二齿相啮合，且第一、二齿的啮合中心线与所述输入轴的轴线平行，第二齿的齿数大于第一齿的齿数；所述输出部件为输出轴或输出盘；所述偏心轴上设置有与偏心轴相位差180度的平衡块(13)。
2.根据权利要求1所述的滚动摆线行星变速机构，其特征在于，所述万向联接轴套的一端设置多个第一连接部(14)，另一端设置多个第二连接部(15)，第一连接部上设置第一凹球槽(141)，第二连接部上设置第二凹球槽(151)；所述输出部件内孔设有多个第三连接部(16)，第三连接部上设置有第三凹球槽(161)；所述摆线轮内孔设有多个第四连接部(17)，第四连接部上设置有第四凹球槽(171)；第一连接部与第三连接部相对设置，且第一、三凹球槽相对组成第一连接孔；第二连接部的外周形成外球面，第四连接部的内周形成内球面，且各第二连接部的外球面的球心与各第四连接部的内球面的球心重合于同一点，第二连接部与第四连接部相对设置，第二凹球槽与第四凹球槽相对形成第二连接孔；第一、二连接孔中分别放置球状体(6)，使输出部件和摆线轮分别与所述万向联接轴套形成球面接触而实现万向连接。
3.根据权利要求2所述的滚动摆线行星变速机构，其特征在于，所述第二连接孔的中心位于所述摆线轮的轴向中间部位。
4.根据权利要求1所述的滚动摆线行星变速机构，其特征在于，所述第二齿的齿数比第一齿的齿数大1。
5.根据权利要求1所述的滚动摆线行星变速机构，其特征在于，所述偏心轴为与输入轴一体的偏心轴段。
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