CN109899456A - 一种精密传动减速机 - Google Patents

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黄怀斌
李文涛
李剑利
王鹏飞
刘宗华
许国军
张庭勋
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Abstract

本发明涉及一种精密传动减速机。包括输入齿轮轴,在输入齿轮轴一侧设置曲柄轴,曲柄轴由上至下依次贯穿设置输出盘、两个摆线轮、刚性盘、行星齿轮,曲柄轴中部设两个偏心部;在输出盘和曲柄轴上端之间、刚性盘和曲柄轴下端之间设置圆锥滚子轴承,两个摆线轮分别位于曲柄轴两个偏心部的外周,两个摆线轮呈圆周相差180°方向放置,在摆线轮与曲柄轴之间设置滚子轴承,行星齿轮与曲柄轴固定且与输入齿轮轴的齿轮相啮合,刚性盘与输出盘固定;包括针齿壳,针齿壳通过其内周设置的针齿销与摆线轮相啮合,在针齿壳与刚性盘之间、针齿壳与输出盘之间设置角接触球轴承。本发明传动比大、承载能力高、传动精度高、传动效率高、使用寿命长、回差小。

Description

一种精密传动减速机
技术领域
本发明涉及减速机技术领域,尤其涉及一种精密传动减速机。
背景技术
目前国内大型光热发电塔式镜场定日镜的驱动主要采用蜗杆传动,但由于其齿部基本属于摩擦传动、啮合间隙逐步增大、总效率低至20%,因此严重影响发电效率,且暂无可有效适应机器人市场中大重型工业机器人重要关节配置的减速机,该类产品存在市场空白。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足,而提供一种传动比大、承载能力高、传动精度高、传动效率高、使用寿命长、回差小的精密传动减速机。
本发明为实现上述目的,采用以下技术方案:一种精密传动减速机,包括输入齿轮轴,在输入齿轮轴的一侧设置有曲柄轴,曲柄轴由上至下依次贯穿设置有输出盘、两个摆线轮、刚性盘、行星齿轮,曲柄轴中部设有两个偏心部;
在输出盘和曲柄轴上端之间、刚性盘和曲柄轴下端之间均设置圆锥滚子轴承,两个摆线轮分别位于曲柄轴两个偏心部的外周,两个摆线轮呈圆周相差180°方向放置,在摆线轮与曲柄轴之间设置滚子轴承,行星齿轮通过内齿齿部与曲柄轴固定,且与输入齿轮轴的齿轮相啮合,刚性盘与输出盘通过紧固螺钉固定连接;
还包括针齿壳,针齿壳通过其内周设置的针齿销与摆线轮相啮合,在针齿壳与刚性盘之间、针齿壳与输出盘之间均设置角接触球轴承。
优选地:在输出盘上设置有加注油孔。
优选地:在针齿壳与输出盘之间设置唇形油封。
优选地:在输出盘上设置有密封盖。
优选地:在刚性盘的下方设置中间法兰盘,中间法兰盘外廓端面与针齿壳固接,中间法兰盘中间孔通过输入齿轮轴,中间法兰盘中间孔的外侧设置行星减速机,行星减速机的输出轴与输入齿轮轴连接。
优选地:在针齿壳与输出盘之间、针齿壳与中间法兰盘之间均设置密封圈。
将本发明技术方案应用于大型机器人臂。
将本发明技术方案应用于光热发电工程中定日镜的驱动。
本发明的有益效果是:本发明精密传动减速机,用于光热工程可实现减速比42500~44800,承载能力方面输出转矩20000~50000N·m;主体结构部分回差保持不大于1.2~2.5arc/min,本发明具有体积小、传动比大、回差小、承载力高、稳定性高、结构精度高等特点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图一;
图2为本发明的结构示意图二。
图中:1-行星减速机;2-曲柄轴;3-行星齿轮;4-摆线轮;5-针齿销;6-输出盘;7-刚性盘;8-针齿壳;9-密封圈;10-中间法兰盘;11-输入齿轮轴;12-滚子轴承;13-圆锥滚子轴承;14-加注油孔;15-密封盖;16-角接触球轴承;17-放油孔;18-紧固螺钉;19-唇形油封。
以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明:
实施例1
参见图2,本发明包括输入齿轮轴11,在输入齿轮轴11的一侧设置有曲柄轴2,曲柄轴2由上至下依次贯穿设置有输出盘6、两个摆线轮4、刚性盘7、行星齿轮3,曲柄轴2中部设有两个偏心部;
在输出盘6和曲柄轴2上端之间、刚性盘7和曲柄轴2下端之间均设置圆锥滚子轴承13,两个摆线轮4分别位于曲柄轴2两个偏心部的外周,两个摆线轮4呈圆周相差180°方向放置,在摆线轮4与曲柄轴2之间设置滚子轴承12,行星齿轮3通过内齿齿部与曲柄轴2固定,且与输入齿轮轴11的齿轮相啮合,刚性盘7与输出盘6通过紧固螺钉18固定连接;
还包括针齿壳8,针齿壳8通过其内周设置的针齿销5与摆线轮4相啮合,在针齿壳8与刚性盘7之间、针齿壳8与输出盘6之间均设置角接触球轴承16。
实施例2
参见图2,本发明包括输入齿轮轴11,在输入齿轮轴11的一侧设置有曲柄轴2,曲柄轴2由上至下依次贯穿设置有输出盘6、两个摆线轮4、刚性盘7、行星齿轮3,曲柄轴2中部设有两个偏心部;
在输出盘6和曲柄轴2上端之间、刚性盘7和曲柄轴2下端之间均设置圆锥滚子轴承13,两个摆线轮4分别位于曲柄轴2两个偏心部的外周,两个摆线轮4呈圆周相差180°方向放置,在摆线轮4与曲柄轴2之间设置滚子轴承12,行星齿轮3与曲柄轴2固定且与输入齿轮轴11的齿轮相啮合,刚性盘7与输出盘6通过紧固螺钉18固定;
还包括针齿壳8,针齿壳8通过其内周设置的针齿销5与摆线轮4相啮合,在针齿壳8与刚性盘7之间、针齿壳8与输出盘6之间均设置角接触球轴承16;
在输出盘6上设置有密封盖15;
在针齿壳8与输出盘6之间设置唇形油封19,以适应对输出盘6不同工况要求的高速运转。
实施例1和实施例2所述的精密传动减速机用于高精度、高承载、高效率、小回差、大速比的大型机器人臂及重工行业精密传动领域中。
所述精密传动减速机部件加工精度为IOS 4~5级。
实施例3
参见图1,本发明包括输入齿轮轴11,在输入齿轮轴11的一侧设置有曲柄轴2,曲柄轴2由上至下依次贯穿设置有输出盘6、两个摆线轮4、刚性盘7、行星齿轮3,曲柄轴2中部设有两个偏心部;
在输出盘6和曲柄轴2上端之间、刚性盘7和曲柄轴2下端之间均设置圆锥滚子轴承13,两个摆线轮4分别位于曲柄轴2两个偏心部的外周,两个摆线轮4呈圆周相差180°方向放置,在摆线轮4与曲柄轴2之间设置滚子轴承12,行星齿轮3与曲柄轴2固定且与输入齿轮轴11的齿轮相啮合,刚性盘7与输出盘6通过紧固螺钉18固定;
还包括针齿壳8,针齿壳8通过其内周设置的针齿销5与摆线轮4相啮合,在针齿壳8与刚性盘7之间、针齿壳8与输出盘6之间均设置角接触球轴承16;
在刚性盘7的下方设置中间法兰盘10,中间法兰盘10外廓端面与针齿壳8固接,中间法兰盘10中间孔通过输入齿轮轴11,中间法兰盘10中间孔的外侧设置行星减速机1,行星减速机1的输出轴与输入齿轮轴11连接。
实施例4
参见图1,本发明包括输入齿轮轴11,在输入齿轮轴11的一侧设置有曲柄轴2,曲柄轴2由上至下依次贯穿设置有输出盘6、两个摆线轮4、刚性盘7、行星齿轮3,曲柄轴2中部设有两个偏心部;
在输出盘6和曲柄轴2上端之间、刚性盘7和曲柄轴2下端之间均设置圆锥滚子轴承13,两个摆线轮4分别位于曲柄轴2两个偏心部的外周,两个摆线轮4呈圆周相差180°方向放置,在摆线轮4与曲柄轴2之间设置滚子轴承12,行星齿轮3与曲柄轴2固定且与输入齿轮轴11的齿轮相啮合,刚性盘7与输出盘6通过紧固螺钉18固定;
还包括针齿壳8,针齿壳8通过其内周设置的针齿销5与摆线轮4相啮合,在针齿壳8与刚性盘7之间、针齿壳8与输出盘6之间均设置角接触球轴承16;
在刚性盘7的下方设置中间法兰盘10,中间法兰盘10外廓端面与针齿壳8固接,中间法兰盘10中间孔通过输入齿轮轴11,中间法兰盘10中间孔的外侧设置行星减速机1,行星减速机1的输出轴与输入齿轮轴11连接;
在中间法兰盘10上开设有放油孔17;
在输出盘6上设置有密封盖15;
在输出盘6上设置有加注油孔14;
在针齿壳8与输出盘6之间、针齿壳8与中间法兰盘10之间均设置密封圈9。
实施例3和实施例4所述的精密传动减速机用于光热发电工程中定日镜的驱动。
所述精密传动减速机部件加工精度为IOS 4~5级。
所述的光热发电用减速机采用高速级小间隙行星减速机1传动,整机属于免维护形式以适应露天空旷的环境。
行星减速机1连接的输入齿轮轴11为动力的输入部分,结构中每个曲柄轴2上的一对圆锥滚子轴承13和配置在刚性盘7、输出盘6上的一对角接触球轴承16均需要精细调整轴承轴向游隙,配合部件加工精度以保证传动系统要求的传动刚度、传动精度、承载力、运行效率、运行寿命等。
上述结构方式主要应用于光热发电工程中定日镜的驱动,本发明的精密传动减速机,用于光热工程可实现减速比42500~44800,承载能力方面输出转矩20000~50000N·m;主体结构部分回差保持不大于1.2~2.5arc/min;本发明具有体积小、传动比大、回差小、承载力高、稳定性高、结构精度高等特点,在各种劣势环境中表现尤为突出。
附图1和2所示均为工况使用的基本型结构,还可根据使用要求做相应设计改进,在光热发电工程已经配置有该系列的Y型(卧式)机型(附图略)。
本发明产品壳体外径458~780mm,总体高度180~350mm。
所述的摆线轮4结构为多齿共轭结构,利用MatLab软件对摆线轮4齿进行优化设计,实现多齿共轭,以达到高承载小回差的要求。
所述的输入齿轮轴11、行星齿轮3、曲柄轴2和摆线轮4结构均为硬齿面结构。
本发明弥补了蜗杆传动由于齿部摩擦传动、啮合间隙增大、总效率低的缺陷,同时可有效适应今后机器人市场中大重型工业机器人重要关节的配置,填补了该类产品的市场空白,满足了新兴市场需求。
上面对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种精密传动减速机,其特征在于:包括输入齿轮轴(11),在输入齿轮轴(11)的一侧设置有曲柄轴(2),曲柄轴(2)由上至下依次贯穿设置有输出盘(6)、两个摆线轮(4)、刚性盘(7)、行星齿轮(3),曲柄轴(2)中部设有两个偏心部,在输出盘(6)和曲柄轴(2)上端之间、刚性盘(7)和曲柄轴(2)下端之间均设置圆锥滚子轴承(13),两个摆线轮(4)分别位于曲柄轴(2)两个偏心部的外周,两个摆线轮(4)呈圆周相差180°方向放置,在摆线轮(4)与曲柄轴(2)之间设置滚子轴承(12),行星齿轮(3)通过内齿齿部与曲柄轴(2)固定,且与输入齿轮轴(11)的齿轮相啮合,刚性盘(7)与输出盘(6)通过紧固螺钉(18)固定连接;
还包括针齿壳(8),针齿壳(8)通过其内周设置的针齿销(5)与摆线轮(4)相啮合,在针齿壳(8)与刚性盘(7)之间、针齿壳(8)与输出盘(6)之间均设置角接触球轴承(16)。
2.根据权利要求1所述的精密传动减速机,其特征在于:在输出盘(6)上设置有加注油孔(14)。
3.根据权利要求1所述的精密传动减速机,其特征在于:在针齿壳(8)与输出盘(6)之间设置唇形油封(19)。
4.根据权利要求1所述的精密传动减速机,其特征在于:在输出盘(6)上设置有密封盖(15)。
5.根据权利要求1所述的精密传动减速机,其特征在于:在刚性盘(7)的下方设置中间法兰盘(10),中间法兰盘(10)外廓端面与针齿壳(8)固接,中间法兰盘(10)中间孔通过输入齿轮轴(11),中间法兰盘(10)中间孔的外侧设置行星减速机(1),行星减速机(1)的输出轴与输入齿轮轴(11)连接。
6.根据权利要求5所述的精密传动减速机,其特征在于:在针齿壳(8)与输出盘(6)之间、针齿壳(8)与中间法兰盘(10)之间均设置密封圈(9)。
7.将权利要求1-4任一项所述的精密传动减速机用于大型机器人臂。
8.将权利要求5或6所述的精密传动减速机用于光热发电工程中定日镜的驱动。
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