CN109807874A - 一种紧凑型两级皮带减速装置 - Google Patents

Abstract

一种紧凑型两级皮带减速装置，包括基板、转动输入转接法兰、一级减速组件、减速传动轴、减速传动转接座、二级减速组件、回转轴承，所述一级减速组件设在基板的上端面上，所述一级减速组件包括一级减速主动轮、一级减速皮带、一级减速被动轮，所述二级减速组件设在基板的下端面上，所述的二级减速组件包括二级减速主动轮、二级减速皮带、二级减速被动轮，所述一级减速主动轮轴线到一级减速被动轮轴线的公垂线矢量方向，与二级减速主动轮轴线到二级减速被动轮的轴线公垂线矢量方向成180度布置。本发明的效果在提升皮带减速比的同时，大大减少了皮带减速所需的安装空间，为紧凑型机械设备以及小型化的精密机器人的减速设计提供了一种有意义的思路。

Description

一种紧凑型两级皮带减速装置

技术领域

本发明属于机械设备以及机器人技术领域，具体地，涉及一种紧凑型两级皮带减速机置。

背景技术

在现代工业领域，以及人们的日常生活中，机械设备、机械手臂或机器人的应用普及化，且适用范围已经由工业转向人们的日常生活，它可代替人从事繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。然后，在机器人的减速设计中，减速装置是必不可少的一环。

目前市场上的减速装置，主要是减速机，一级皮带减速。对于精密要求高的机器人，此种类型减速装置存在两个方面的不足：

第一个方面是减速机的背隙，目前，在控制平均成本的前提下，所选减速机的背隙会对机器人的末端精度造成较大的影响；

第二个方面是皮带的减速比，在安装空间有限的前提下，所选皮带的的减速比难以满足机器人的减速需要；

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种紧凑型两级皮带减速机置，解决了小型精密工业机器人在减速过程中，由于安装空间的限制，造成机器人减速的技术问题。

技术方案：本发明提供了一种紧凑型两级皮带减速机置包括基板、转动输入转接法兰、一级减速组件、减速传动轴、减速传动转接座、二级减速组件、回转轴承，所述一级减速组件设置在基板的上端面上，所述一级减速组件包括一级减速主动轮、一级减速皮带、一级减速被动轮，所述二级减速组件设置在基板的下端面上，所述二级减速组件包括二级减速主动轮、二级减速皮带、二级减速被动轮。本发明的紧凑型两级皮带减速机置，将一级减速组件和二级减速组件设置在减速装机体板的两侧，一级减速主动轮轴线到一级减速被动轮轴线的公垂线矢量方向，与二级减速主动轮轴线到二级减速被动轮的轴线公垂线矢量方向成180度布置，且两条公垂线的矢量方向与基板的纵向中心线在同一平面内。相对于传统的皮带减速装置，在提升皮带减速比的同时，大大减少皮带减速所需的安装空间，使得两级皮带减速装置结构紧凑，运行平稳可靠。

进一步的，上述的紧凑型两级皮带减速装置，所述转动输入转接法兰下端面固定在基板的上端面上，转动输入转接法兰的上端面提供电机安装接口，所述一级减速主动轮与电机输出端连接，电机驱动一级减速主动轮转动，是减速运动的起始端，所述一级减速被动轮与减速传动轴固定在一起，减速传动轴经轴承与减速传动转接座连接，减速传动转接座的上端面与基板的下端面固定在一起，所述一级减速皮带套设在一级减速主动轮和一级减速被动轮上，并且一级减速主动轮带动一级减速被动轮转动，构成一级减速传动。通过将转动输入转接法兰设置在基板上，其一为电机的安装提供稳定的支撑结构，其二可预紧一级减速皮带，实现一级减速的平稳传动。

进一步的，上述的紧凑型两级皮带减速装置，所述二级减速主动轮与减速传动轴固定在一起，一级减速被动轮可带动二级减速主动轮转动，所述回转轴承外圈的上端面与基板的下端面连接，回转轴承内圈的下端面与二级减速被动轮连接，所述二级减速皮带套设在二级减速主动轮和二级减速被动轮上，所述二级减速被动轮若固定不动，二级减速主动轮带动二级减速皮带绕二级减速被动轮的轴线转动，构成二级减速传动，驱动基板实现360度旋转，所述基板若固定不动，二级减速主动轮通过二级减速皮带带动二级减速被动轮转动，构成二级减速传动，实现二级减速被动轮的360度旋转。将回转轴承的外圈与基板连接，回转轴的内圈与二级减速被动轮连接，在二级减速被动轮/基板固定不动的前提下，本发明可在有限的安装空间内，实现电机-一级减速传动组件-二级减速传动组件-360度转动。整体全部围绕基板设置。

进一步的，上述的紧凑型两级皮带减速装置，所述转动输入转接法兰的下端面设置在基板的上端面上，转动输入转接法兰的上端面提供电机安装接口，转动输入转接法兰不仅保证了电机的稳定安装，而且可以预紧一级减速皮带，所述减速传动转接座的上端面设置在基板的下端面，通过减速传动轴将一级减速被动轮和二级减速主动轮连接，减速传动转接座在支撑二级减速被动轮和二级减速主动轮的同时，也可达到预紧二级减速皮带的效果，保证了一级减速组件和二级减速组件传动的稳定性。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的紧凑型两级皮带减速装置，结构设置合理，使用方便，应用成本低，适应性好，并且具有如下优点：

第一个方面，本发明采用两级同步带减速传动，充分发挥同步带背隙小的优势，实现减速增扭的功能，取代当前的减速机方案，在成本相当的情况下，减小了减速机背隙带来的精度问题。

第二个方面，本发明所采用的一级减速组件与二级减速组件分布在基板的两侧，一级减速主动轮轴线到一级减速被动轮轴线的公垂线矢量方向，与二级减速主动轮轴线到二级减速被动轮的轴线公垂线矢量方向平行反向180度，借助回转轴承，巧妙地将两级同步带减速装置收缩在基板两侧，使得整体结构紧凑。

附图说明

图1为本发明所述紧凑型两级皮带减速装置结构示意图；

图中：基板1、转动输入转接法兰2、一级减速组件3、一级减速主动轮31、一级减速皮带32、一级减速被动轮33、减速传动轴4、减速传动转接座5、二级减速组件6、二级减速主动轮61、二级减速皮带62、二级减速被动轮63、回转轴承7。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1所示的紧凑型两级皮带减速装置，包括基板1、转动输入转接法兰2、一级减速组件3、减速传动轴4、减速传动转接座5、二级减速组件6和回转轴承7，所述一级减速组件3设置在基板1的上端面上，所述二级减速组件6设置在基板1的下端面上，所述一级减速组件3和二级减速组件6设置在基板1的两侧，一级减速主动轮31轴线到一级减速被动轮33轴线的公垂线矢量方向，与二级减速主动轮61轴线到二级减速被动轮63的轴线公垂线矢量方向成180度布置，且两条公垂线的矢量方向与基板(1)的纵向中心线在同一平面内，达到紧凑设计的目的。因此此减速装置在于其他设备配合使用时，安装过程只需占用较小的面积，不会与其他设备干涉，提高了该减速装置的应用场合。

本发明实现减速动作的主要结构为一级减速组件3、二级减速组件6，上述驱动组件的具体机构分别为：一级减速组件3包括一级减速主动轮31、一级减速皮带32、一级减速被动轮33；二级减速组件6包括二级减速主动轮61、二级减速皮带62、二级减速被动轮63。所述转动输入转接法兰2的下端面固定在基板1的上端面上，转动输入转接法兰2的上端面为电机安装接口，所述一级减速主动轮31与电机输出端连接，电机驱动一级减速主动轮31转动，是减速运动的起始端，所述一级减速被动轮33与减速传动轴4固定在一起，减速传动轴4经轴承与减速传动转接座5连接，减速传动转接座5的上端面与基板1的下端面固接在一起，所述一级减速皮带32套设在一级减速主动轮31和一级减速被动轮33上，并且一级减速主动轮31带动一级减速被动轮33转动，构成一级减速传动。所述二级减速主动轮61与减速传动轴4固定在一起，一级减速被动轮33可带动二级减速主动轮61转动，所述回转轴承7外圈的上端面与基板1的下端面连接，回转轴承7内圈的下端面与二级减速被动轮63连接，所述二级减速皮带6套设在二级减速主动轮61和二级减速被动轮63上，所述二级减速被动轮63若固定不动，二级减速主动轮61带动二级减速皮带62绕二级减速被动轮63的轴线转动，构成二级减速传动，驱动基板1实现360度旋转，所述基板1若固定不动，二级减速主动轮61通过二级减速皮带62带动二级减速被动轮63转动，构成二级减速传动，实现二级减速被动轮63的360度旋转。

本发明为了保证一级减速组件3和二级减速组件6的平稳运转，设有转动输入转接法兰2、减速传动轴4、减速传动转接座5，所述转动输入转接法兰2的下端面设置在基板1的上端面上，转动输入转接法兰2的上端面提供电机安装接口，转动输入转接法兰2不仅保证了电机的稳定安装，而且可以预紧一级减速皮带32，所述减速传动转接座5的上端面设置在基板1的下端面，通过减速传动轴4将一级减速被动轮33和二级减速主动轮61连接，减速传动转接座5在支撑二级减速被动轮33和二级减速主动轮61的同时，也可达到预紧二级减速皮带62的效果。

本发明的紧凑型两级皮带减速装置的具体工作原理为：

转动输入转接法兰2的上断面接入电机，电机输入端与一级减速主动轮31连接，电机驱动一级减速主动轮31转动，一级减速主动轮31通过一级减速皮带32带动一级减速被动轮33转动，从而实现了一级减速皮带传动；一级减速被动轮33带动二级减速主动轮61转动，二级减速主动轮61通过二级减速皮带62实现二级减速皮带传动；其中，上述通过两级皮带传动，既能够保证基板1/二级减速被动轮63的360度转动，同时降低了减速机背隙带来的精度问题。

本发明减速装置使用过程中，一级减速组件3和二级减速组件6通过转动输入转接法兰2、减速传动转接座5、减速传动轴4、回转轴承7的配合，实现了两级皮带减速装置稳定可靠的运行。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种紧凑型两级皮带减速装置，其特征在于：包括基板(1)、转动输入转接法兰(2)、一级减速组件(3)、减速传动轴(4)、减速传动转接座(5)、二级减速组件(6)、回转轴承(7)，所述一级减速组件(3)设置在基板(1)的上端面上，所述一级减速组件(3)包括一级减速主动轮(31)、一级减速皮带(32)、一级减速被动轮(33)，所述二级减速组件(6)设置在基板(1)的下端面上，所述的二级减速组件(6)包括二级减速主动轮(61)、二级减速皮带(62)、二级减速被动轮(63)，所述一级减速组件(3)和二级减速组件(6)设置在基板(1)的两侧，一级减速主动轮(31)轴线到一级减速被动轮(33)轴线的公垂线矢量方向，与二级减速主动轮(61)轴线到二级减速被动轮(63)的轴线公垂线矢量方向成180度布置，且两条公垂线的矢量方向与基板(1)的纵向中心线在同一平面内。

2.根据权利要求1所述的紧凑型两级皮带减速装置，其特征在于：所述转动输入转接法兰(2)的下端面固定在基板(1)的上端面上，转动输入转接法兰(2)的上端面为电机安装接口，所述一级减速主动轮(31)与电机输出端连接，电机驱动一级减速主动轮(31)转动，是减速运动的起始端，所述一级减速被动轮(33)与减速传动轴(4)固定在一起，减速传动轴(4)经轴承与减速传动转接座(5)连接，减速传动转接座(5)的上端面与基板(1)的下端面固定在一起，所述一级减速皮带(32)套设在一级减速主动轮(31)和一级减速被动轮(33)上，并且一级减速主动轮(31)带动一级减速被动轮(33)转动，构成一级减速传动。

3.根据权利要求1所述的紧凑型两级皮带减速装置，其特征在于：所述二级减速主动轮(61)与减速传动轴(4)固定在一起，一级减速被动轮(33)可带动二级减速主动轮(61)转动，所述回转轴承(7)外圈的上端面与基板(1)的下端面连接，回转轴承(7)内圈的下端面与二级减速被动轮(63)连接，所述二级减速皮带(62)套设在二级减速主动轮(61)和二级减速被动轮(63)上，所述二级减速被动轮(63)若固定不动，二级减速主动轮(61)带动二级减速皮带(62)绕二级减速被动轮(63)的轴线转动，构成二级减速传动，驱动基板(1)实现360度旋转，所述基板(1)若固定不动，二级减速主动轮(61)通过二级减速皮带(62)带动二级减速被动轮(63)转动，构成二级减速传动，实现二级减速被动轮(63)的360度旋转。

4.根据权利要求1所述的紧凑型两级皮带减速装置，其特征在于：所述转动输入转接法兰(2)的下端面设置在基板(1)的上端面上，转动输入转接法兰(2)的上端面提供电机安装接口，转动输入转接法兰(2)不仅保证了电机的稳定安装，而且可以预紧一级减速皮带(32)，所述减速传动转接座(5)的上端面设置在基板(1)的下端面，通过减速传动轴(4)将一级减速被动轮(33)和二级减速主动轮(61)连接，减速传动转接座(5)在支撑二级减速被动轮(33)和二级减速主动轮(61)的同时，也可达到预紧二级减速皮带(62)的效果，保证了一级减速组件(3)和二级减速组件(6)传动的稳定性。