CN110159708A - 外旋轮线减速装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种外旋轮线减速装置。所述外旋轮线减速装置包括：外壳、第一摆线轮、第二摆线轮和多个滚动体组件；第一摆线轮和第二摆线轮上设有数量相同的多个轮齿；每个滚动体组件包括针销、第一滚动轴承和第二滚动轴承，针销的两端安装在外壳包括的环形轨道槽中，且第一滚动轴承和第二滚动轴承均套装在针销上，第一滚动轴承位于外壳和对应第一摆线轮的轮齿之间，第二滚动轴承位于外壳与对应第二摆线轮的轮齿之间。本申请解决相关技术中外旋轮线减速装置在传动时的承载能力差的技术问题。

Description

外旋轮线减速装置

技术领域

本申请涉及机械设备技术领域，具体而言，涉及一种外旋轮线减速装置。

背景技术

提高减速装置在智能机器人领域的应用范围是当前研究领域的热点之一，外旋轮线减速装置具有减速比大(单级减速比在7至87之间，两级减速比在121至7569之间)、传动效率高(90％以上)、体积小、重量轻、寿命长、耐冲击等优点，目前，在工业机器人、高精密机床、医疗等需要精密传动的行业有广泛的用途，但是，由于外旋轮线减速装置包括的轮齿针需要在摆线轮和外壳之间进行滚动，造成轮齿针在传动时会发生应力集中，轮齿针卡死不在转动，从而降低了外旋轮线减速装置在传动时的承载能力，使得外旋轮线减速装置无法较好地应用在仿生机器人领域。

针对相关技术中外旋轮线减速装置在传动时的承载能力差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种外旋轮线减速装置，以解决相关技术中外旋轮线减速装置在传动时的承载能力差的问题。

为了实现上述目的，根据本申请实施例提供了一种外旋轮线减速装置。

根据本申请的外旋轮线减速装置包括：外壳、第一摆线轮、第二摆线轮和多个滚动体组件；

第一摆线轮和第二摆线轮上设有数量相同的多个轮齿，且多个滚动体组件包括的每个滚动体组件均对应第一摆线轮的一个轮齿以及第二摆线轮的一个轮齿；

外壳内部设有环形轨道槽；

每个滚动体组件包括针销、第一滚动轴承和第二滚动轴承，针销的两端安装在外壳包括的环形轨道槽中，且第一滚动轴承和第二滚动轴承均套装在针销上，第一滚动轴承位于外壳和对应第一摆线轮的轮齿之间，第二滚动轴承位于外壳与对应第二摆线轮的轮齿之间，以使第一摆线轮和第二摆线轮在偏心旋转时，第一滚动轴承在外壳和对应第一摆线轮的轮齿之间滚动，第二滚动轴承在外壳与对应第二摆线轮的轮齿之间滚动。

可选地，滚动体组件还包括第一隔离垫、第二隔离垫和第三隔离垫；

第一隔离垫、第二隔离垫和第三隔离垫均套装在针销上，且第一隔离垫位于外壳与第一滚动轴承之间，第二隔离垫位于第一滚动轴承和第二滚动轴承之间，第三隔离垫位于第二滚动轴承和外壳之间。

可选地，第一摆线轮和第二摆线轮上设置的轮齿均为圆弧齿。

可选地，第一摆线轮的偏心旋转中心和第二摆线轮的偏心旋转中心不同。

可选地，该装置还包括输入轴、输出轴、第一支架、第二支架和多个复合柱销；

输入轴包括依次连接的第一直轴部、第一曲轴部、第二曲轴部和第二直轴部，第一直轴部的中轴线和第二直轴部的中轴线同轴设置，第一曲轴部的中轴线与第二曲轴部的中轴线平行；第一支架的内壁通过轴承套装在第一直轴部，第一支架的外壁通过轴承套接在外壳的内壁上，第二支架的内壁通过轴承套装在第二直轴部，第二支架的外壁通过轴承套接在外壳的外壁上，输出轴固定在第二支架上，第一摆线轮通过轴承套装在第一曲轴部上，第二摆线轮通过轴承套装在第二曲轴部上；

第一摆线轮和第二摆线轮上设有数量相同且呈环形排列的多个通孔，且多个复合柱销包括的每个复合柱销均对应第一摆线轮的一个通孔以及第二摆线轮的一个通孔；复合柱销的第一端连接在第一支架上，复合柱销的第二端依次通过第一摆线轮对应的通孔和第二摆线轮对应的通孔连接在第二支架上。

可选地，复合柱销包括销轴和销套；

销轴的两端分别连接在第一支架和第二支架上，销套位于第一支架和第二支架之间，销套的内壁套装在销轴上，销套的外壁分别与第一摆线轮对应的通孔、第二摆线轮对应的通孔相连。

可选地，销轴的材料强度小于销套的材料强度。

可选地，销轴设有螺纹孔，销轴的两端通过螺纹孔与螺钉连接分别固定在第一支架和第二支架上。

第二方面，本申请还提供了一种行进装置，包括上述的外旋轮线减速装置。

第三方面，本申请还提供了一种机器人，包括上述的行进装置。

在本申请实施例中，提供一种外旋轮线减速装置，通过设置：外壳、第一摆线轮、第二摆线轮和多个滚动体组件；第一摆线轮和第二摆线轮上设有数量相同的多个轮齿，且多个滚动体组件包括的每个滚动体组件均对应第一摆线轮的一个轮齿以及第二摆线轮的一个轮齿；外壳内部设有环形轨道槽；每个滚动体组件包括针销、第一滚动轴承和第二滚动轴承，针销的两端安装在外壳包括的环形轨道槽中，且第一滚动轴承和第二滚动轴承均套装在针销上，第一滚动轴承位于外壳和对应第一摆线轮的轮齿之间，第二滚动轴承位于外壳与对应第二摆线轮的轮齿之间，以使第一摆线轮和第二摆线轮在偏心旋转时，第一滚动轴承在外壳和对应第一摆线轮的轮齿之间滚动，第二滚动轴承在外壳与对应第二摆线轮的轮齿之间滚动。这样，通过第一滚动轴承的转动和第二滚动轴承转动代替了相关技术中齿轮针的滚动，并通过针销为第一滚动轴承和第二滚动轴承提供支撑，因此，可以避免第一摆线轮和第二摆线轮在偏心旋转时滚动体组件的应力集中，从而提高了本外旋轮线减速装置在传动时的承载能力。进而解决相关技术中外旋轮线减速装置在传动时的承载能力差的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例提供的一种外旋轮线减速装置的剖面示意图；

图2是根据本申请实施例提供的一种滚动体组件、第一摆线轮和第二摆线轮的分布示意图；

图3是根据本申请实施例提供的一种复合柱销、第一摆线轮和第二摆线轮的分布示意图；

图4是根据本申请实施例提供的一种滚动体组件的结构示意图；

图5是根据本申请实施例提供的一种复合柱销的结构示意图；

图6是根据本申请实施例提供的一种外旋轮线减速装置的外旋线布局图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“固定”、“卡接”、“套装”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1至图6所示，本申请涉及一种外旋轮线减速装置，该外旋轮线减速装置包括：外壳1、第一摆线轮6、第二摆线轮7和多个滚动体组件100；

第一摆线轮6和第二摆线轮7上设有数量相同的多个轮齿，且多个滚动体组件100包括的每个滚动体组件100均对应第一摆线轮6的一个轮齿以及第二摆线轮7的一个轮齿；

外壳1内部设有环形轨道槽；

每个滚动体组件100包括针销2、第一滚动轴承13和第二滚动轴承14，针销2的两端安装在外壳1包括的环形轨道槽中，且第一滚动轴承13和第二滚动轴承14均套装在针销2上，第一滚动轴承13位于外壳1和对应第一摆线轮6的轮齿之间，第二滚动轴承14位于外壳1与对应第二摆线轮7的轮齿之间，以使第一摆线轮6和第二摆线轮7在偏心旋转时，第一滚动轴承13在外壳1和对应第一摆线轮6的轮齿之间滚动，第二滚动轴承14在外壳1与对应第二摆线轮7的轮齿之间滚动。

在本实施例中，通过第一滚动轴承13的转动和第二滚动轴承14转动代替了相关技术中齿轮针的滚动，并通过针销2为第一滚动轴承13和第二滚动轴承14提供支撑，因此，在第一摆线轮6和第二摆线轮7在偏心旋转时，可以在摆线轮与滚动体组件100之间形成滚动摩擦，而通过第一滚动轴承13和第二滚动轴承14可降低相互运动间的摩擦，避免滚动体组件100上应力集中，从而提高了本外旋轮线减速装置在传动时的承载能力。而且，由于通过第一滚动轴承13的转动和第二滚动轴承14转动代替了相关技术中齿轮针的滚动，也较大地提供了转动效率，由于第一滚动轴承13和第二滚动轴承14均为标准件，因此，利用标准件本身的精度来也进一步地保证传动的精度，降低了成本低，而本外旋轮线减速装置也更加易于控制。其中，可选地，第一摆线轮6和第二摆线轮7上设置的轮齿均为圆弧齿。可选地，第一摆线轮6上设置的多个轮齿呈环形均匀分布在第一摆线轮6的外边缘，第二摆线轮7上设置的多个轮齿呈环形均匀分布在第二摆线轮7的外边缘。

可选地，滚动体组件100还包括第一隔离垫5、第二隔离垫4和第三隔离垫3；

第一隔离垫5、第二隔离垫4和第三隔离垫3均套装在针销2上，且第一隔离垫5位于外壳1与第一滚动轴承13之间，第二隔离垫4位于第一滚动轴承13和第二滚动轴承14之间，第三隔离垫3位于第二滚动轴承14和外壳1之间。可选地，第一摆线轮6的偏心旋转中心和第二摆线轮7的偏心旋转中心不同，以保证本外旋轮线减速装置的正常作业。

在本实施例中，通过第一隔离垫5、第二隔离垫4和第三隔离垫3可以固定第一滚动轴承13和第二滚动轴承14在针销2上轴向位置，以保证第一滚动轴承13与第一摆线轮6对齐，第二滚动轴承14与第二摆线轮7对齐。

可选地，本外旋轮线减速装置还包括输入轴12、输出轴15、第一支架10、第二支架11和多个复合柱销200；

输入轴12包括依次连接的第一直轴部、第一曲轴部、第二曲轴部和第二直轴部，第一直轴部的中轴线和第二直轴部的中轴线同轴设置，第一曲轴部的中轴线与第二曲轴部的中轴线平行；第一支架10的内壁通过轴承16套装在第一直轴部，第一支架10的外壁通过轴承17套接在外壳1的内壁上，第二支架11的内壁通过轴承18套装在第二直轴部，第二支架11的外壁通过轴承19套接在外壳1的外壁上，输出轴15固定在第二支架11上，第一摆线轮6通过轴承20套装在第一曲轴部上，第二摆线轮7通过轴承21套装在第二曲轴部上；

第一摆线轮6和第二摆线轮7上设有数量相同且呈环形排列的多个通孔22，且多个复合柱销200包括的每个复合柱销200均对应第一摆线轮6的一个通孔22以及第二摆线轮7的一个通孔22；复合柱销200的第一端连接在第一支架10上，复合柱销200的第二端依次通过第一摆线轮6对应的通孔22和第二摆线轮7对应的通孔22连接在第二支架11上。

在本实施例中，由于第一曲轴部的中轴线与第二曲轴部的中轴线平行，使得输出轴15在旋转时，第一摆线轮6的偏心旋转中心和第二摆线轮7的偏心旋转中心不同；而通过设置复合柱销200可以保证第一摆线轮6和第二摆线轮7之间的相对位置，并保证由于输入轴12输入的扭矩通过传导通过第二支架11传导给输出轴15。

可选地，复合柱销200包括销轴9和销套8；

销轴9的两端分别连接在第一支架10和第二支架11上，销套8位于第一支架10和第二支架11之间，销套8的内壁套装在销轴9上，销套8的外壁分别与第一摆线轮6对应的通孔22、第二摆线轮7对应的通孔22相连。可选地，销轴9的材料强度小于销套8的材料强度。

在本实施例中，为了提高提高装配性，采用销轴9连接第一支架10和第二支架11，并通过销套8与第一摆线轮6和第二摆线轮7相连。而销轴9的材料强度小于销套8的材料强度，使得销轴9可以在保证销轴9对销套8的支撑同时，可在大负载情况下销轴9相对强度较高的销套8率先产生微观变形，进而起到起到均衡载荷的作用，从而分散了针销2的负载，提高了载荷能力；与此同时，由于销套8为产生变形，可以保证第一摆线轮6和第二第一摆线轮6的旋转精度。

可选地，销轴9设有螺纹孔，销轴9的两端通过螺纹孔23与螺钉24连接分别固定在第一支架10和第二支架11上。其中，螺纹孔23可以贯通销轴9的通孔，也可以是设置在销轴9两端的两个盲孔；且螺纹孔23的中轴线与销轴9的中轴线重合。

可选地，第一曲轴部与第二曲轴部可以在输入轴12上错位180°设置，第一曲轴部与第二曲轴部可以是由两个套装在直轴上的偏心套构成。

基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种行进装置，包括上述的外旋轮线减速装置。

基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种机器人，包括上述的行进装置。

在本申请实施例提供一种外旋轮线减速装置中，通过设置：外壳1、第一摆线轮6、第二摆线轮7和多个滚动体组件100；第一摆线轮6和第二摆线轮7上设有数量相同的多个轮齿，且多个滚动体组件100包括的每个滚动体组件100均对应第一摆线轮6的一个轮齿以及第二摆线轮7的一个轮齿；外壳1内部设有环形轨道槽；每个滚动体组件100包括针销2、第一滚动轴承13和第二滚动轴承14，针销2的两端安装在外壳1包括的环形轨道槽中，且第一滚动轴承13和第二滚动轴承14均套装在针销2上，第一滚动轴承13位于外壳1和对应第一摆线轮6的轮齿之间，第二滚动轴承14位于外壳1与对应第二摆线轮7的轮齿之间，以使第一摆线轮6和第二摆线轮7在偏心旋转时，第一滚动轴承13在外壳1和对应第一摆线轮6的轮齿之间滚动，第二滚动轴承14在外壳1与对应第二摆线轮7的轮齿之间滚动。这样，通过第一滚动轴承13的转动和第二滚动轴承14转动代替了相关技术中齿轮针的滚动，并通过针销2为第一滚动轴承13和第二滚动轴承14提供支撑，因此，可以避免第一摆线轮6和第二摆线轮7在偏心旋转时滚动体组件100的应力集中，从而提高了本外旋轮线减速装置在传动时的承载能力。进而解决相关技术中外旋轮线减速装置在传动时的承载能力差的问题。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种外旋轮线减速装置，其特征在于，该装置包括：外壳、第一摆线轮、第二摆线轮和多个滚动体组件；

所述第一摆线轮和所述第二摆线轮上设有数量相同的多个轮齿，且所述多个滚动体组件包括的每个滚动体组件均对应所述第一摆线轮的一个轮齿以及所述第二摆线轮的一个轮齿；所述外壳内部设有环形轨道槽；

每个所述滚动体组件包括针销、第一滚动轴承和第二滚动轴承，所述针销的两端安装在所述外壳包括的环形轨道槽中，且所述第一滚动轴承和所述第二滚动轴承均套装在所述针销上，所述第一滚动轴承位于所述外壳和对应所述第一摆线轮的所述轮齿之间，所述第二滚动轴承位于所述外壳与对应所述第二摆线轮的所述轮齿之间，以使所述第一摆线轮和所述第二摆线轮在偏心旋转时，所述第一滚动轴承在所述外壳和对应所述第一摆线轮的所述轮齿之间滚动，所述第二滚动轴承在所述外壳与对应所述第二摆线轮的所述轮齿之间滚动。

2.根据权利要求1所述的外旋轮线减速装置，其特征在于，所述滚动体组件还包括第一隔离垫、第二隔离垫和第三隔离垫；

所述第一隔离垫、所述第二隔离垫和所述第三隔离垫均套装在所述针销上，且所述第一隔离垫位于所述外壳与所述第一滚动轴承之间，所述第二隔离垫位于所述第一滚动轴承和所述第二滚动轴承之间，所述第三隔离垫位于所述第二滚动轴承和所述外壳之间。

3.根据权利要求1所述的外旋轮线减速装置，其特征在于，所述第一摆线轮和所述第二摆线轮上设置的轮齿均为圆弧齿。

4.根据权利要求1所述的外旋轮线减速装置，其特征在于，所述第一摆线轮的偏心旋转中心和所述第二摆线轮的偏心旋转中心不同。

5.根据权利要求4所述的外旋轮线减速装置，其特征在于，该装置还包括输入轴、输出轴、第一支架、第二支架和多个复合柱销；

所述输入轴包括依次连接的第一直轴部、第一曲轴部、第二曲轴部和第二直轴部，所述第一直轴部的中轴线和所述第二直轴部的中轴线同轴设置，所述第一曲轴部的中轴线与所述第二曲轴部的中轴线平行；所述第一支架的内壁通过轴承套装在所述第一直轴部，所述第一支架的外壁通过轴承套接在所述外壳的内壁上，所述第二支架的内壁通过轴承套装在所述第二直轴部，所述第二支架的外壁通过轴承套接在所述外壳的外壁上，所述输出轴固定在所述第二支架上，所述第一摆线轮通过轴承套装在所述第一曲轴部上，所述第二摆线轮通过轴承套装在所述第二曲轴部上；

所述第一摆线轮和所述第二摆线轮上设有数量相同且呈环形排列的多个通孔，且所述多个复合柱销包括的每个复合柱销均对应所述第一摆线轮的一个通孔以及所述第二摆线轮的一个通孔；所述复合柱销的第一端连接在所述第一支架上，所述复合柱销的第二端依次通过所述第一摆线轮对应的通孔和所述第二摆线轮对应的通孔连接在所述第二支架上。

6.根据权利要求5所述的外旋轮线减速装置，其特征在于，所述复合柱销包括销轴和销套；

所述销轴的两端分别连接在所述第一支架和所述第二支架上，所述销套位于所述第一支架和所述第二支架之间，所述销套的内壁套装在所述销轴上，所述销套的外壁分别与所述第一摆线轮对应的通孔、所述第二摆线轮对应的通孔相连。

7.根据权利要求6所述的外旋轮线减速装置，其特征在于，所述销轴的材料强度小于所述销套的材料强度。

8.根据权利要求6所述的外旋轮线减速装置，其特征在于，所述销轴设有螺纹孔，所述销轴的两端通过所述螺纹孔与螺钉连接分别固定在所述第一支架和所述第二支架上。

9.一种行进装置，其特征在于，所述行进装置包括如权利要求1-8任一项所述的外旋轮线减速装置。

10.一种机器人，其特征在于，所述机器包括如权利要求9所述的行进装置。