CN110630720B - 一种类摆线齿轮减速器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种类摆线齿轮减速器,该类摆线齿轮减速器采用两个做偏心运动的类摆线齿轮组成2K‑H型组合轮系来实现减速,所采用类摆线齿轮齿廓由摆线与渐开线复合拼接形成,该齿轮结合了渐开线齿轮和摆线齿轮的有点,可解决内啮合传动过程中齿轮强度与传动平稳性问题;两个类摆线齿轮分别内啮合于外壳和活动盘,通过活动盘实现减速输出,并结合齿数分配实现大传动比;本发明避免了现有RV减速器行星传动结构中三根曲柄轴共同作用于摆线轮的过定位问题及少齿差传动过程中的干涉难题,采用类摆线齿轮作为减速器的传动齿实现无齿针结构,使得减速器整体加工与装配难度大大降低,进一步提升大速比减速器的传动性能和传动特性。
Description
技术领域
本发明涉及减速器工业配件技术领域,尤其涉及一种采用具有复合齿廓的类摆线齿轮并适用于机器人转向或大减速比、大扭矩输出工况的类摆线齿轮减速器。
背景技术
我国在精密减速器领域的发展速度正越来越快,从出货量到产品质量,都在不断迅速提高。但以RV、谐波为代表的市场主流减速器目前多源自日本,虽然一些技术人员经过逆向工程等一系列技术手段逐步实现了上述减速器的国产化,但逆向工程最大的问题在于“知其然,不知其所以然”,因而无法从根本上吸收日系减速器在设计过程中的精髓,进而导致了我国RV、谐波生产厂家在市场竞争中长期扮演追赶者的角色,一直未有一款从新结构、新原理角度出发具备自主创新的精密减速器。
RV减速器是用于机器人中较为常见的一种高精度减速器,其被广泛应用于机械臂控制,现有的RV减速器结构复杂,一般内部都有行星结构,三根曲柄轴共同作用于两组摆线齿轮,属于过定位结构,以致对各部件的加工和装配精度要求较高,例如CN201210547276.2所公开的一种RV减速器。目前常见的RV减速器多采用二级减速,其中第一级采用渐开线齿轮通过内部构建行星结构来实现,一级减速机构一般由齿轮轴(含中心轮)和行星轮组成,多个行星轮上的曲柄轴作用于摆线齿轮,使曲柄轴与摆线齿轮之间构成过定位问题,在减速器实践装配中发现其对安装误差的敏感性非常强,致使齿轮传动过程中极易产生啮入冲击和啮出冲击,进而导致传动不稳。同时,对参与的渐开线齿轮、曲柄轴和摆线针轮的制造精度和装配精度提出了非常高的要求,即对齿轮制造的加工精度要求极高(目前国内齿轮加工精度一般为7级,而上述渐开线齿轮和摆线针轮的制造精度要求达5-6级)。进一步,第二级减速机构为多针齿与摆线轮啮合结构,若装配精度达不到要求则会引起不同针齿的磨损情况不同,从而影响RV减速器整机的传动精度。
另一方面,齿轮传动结构、传动形式和齿数配比决定了RV减速器传动比的范围,而增大减速比的方法主要有:一是采用少齿差的行星结构,因为行星减速器的传动比会随齿差数的增多而成倍减少,但是少齿差渐开线行星传动极易干涉,需要通过齿轮变位来解决,设计较为复杂;二是采用多级减速串联方式,串联以后减速比相乘,但轴向尺寸会变大;三是增加多齿数来增加传动比,但这样会使齿轮模数减少、减速器径向尺寸变大。而现有减速器大多采用针齿和摆线齿轮的少齿差结构(1~3个),若在大减速比情况下,往往存在体积过大、传动效率低等不易克服的问题,且多机构配合增加了制造和装配的难度。
此外,大传动比、大扭矩工况下,对减速器内部的传动齿提出更为苛刻的要求,要求传动齿具有更好的传动率及承载能力,噪音小等特点,目前常见的减速器虽有采用拼接齿廓,以不同的设计参数、变位系数等进行设计,但大部分均为同种单一齿廓的拼接,渐开线减速器承载能力强,但噪音较大,而摆线针齿减速器传动连续,噪音小,但齿轮的互换性较差。这些理论与技术问题一直未能得到有效地解决,导致国产高品质摆线针轮减速器始终是空白,我国智能制造业的落后局面,很大程度上源于相关基础部件,尤其是精密减速器的落后质量。
可见,减速器的结构和齿形限制了现有减速器的传动性能,而我国精密减速器想实现全面赶超,只能对结构、传动原理等方面进行全面创新,如何从一种新结构和新传动原理的角度来实现大传动比、大扭矩的精密减速器的设计是本领域技术人员目前亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是通过设计一种具有复合齿廓的类摆线齿轮及利用该类摆线齿轮作为适配齿的精密减速器,实现高承载能力,传动连续且平稳输出的目的,本发明所提供一种组合轮系2K-H型齿圈输出的类摆线齿轮精密减速器,保证大传动比,以避免过定位、无针齿、简化装配难度、降低制造成本。
为解决上述技术问题,本发明的技术解决方案是:
一种类摆线齿轮减速器,其包括一与高速件连接的输入轴、一用于固定的外壳、一法兰盘和一用于实现低速输出的活动盘,所述输入轴两端分别通过轴承与所述法兰盘、所述活动盘同轴可相对转动连接,所述活动盘、法兰盘和所述外壳之间同样通过轴承同轴可转动连接;所述输入轴上间隔设有两段不同偏心角度的偏心段,分别为第一偏心段和第二偏心段,所述第一偏心段和所述第二偏心段间间隔有中间段且两偏心段分别和所述中间段的圆心连接线呈180°分布,所述第一偏心段上通过轴承套接有第一齿轮,第二偏心段上通过轴承套接有第二齿轮,所述第一齿轮和所述第二齿轮采用类摆线齿轮,所述类摆线齿轮每个轮齿的齿廓分别由齿根、齿廓中部和齿廓顶部多段复合拼接形成,所述齿根采用内摆线设计,所述齿廓中部采用渐开线设计,所述齿廓顶部采用外摆线设计,所述第一齿轮和所述第二齿轮的轴中线同时与所述输入轴的轴中线平行;还包括一环状的中间盘,所述中间盘位于所述输入轴与所述外壳之间且通过轴承与所述外壳同轴可转动连接,所述中间盘位于所述第一齿轮和所述第二齿轮之间且多根柱销依次穿过所述法兰盘、第一齿轮、中间盘和第二齿轮;所述第一齿轮、第二齿轮上分别对应柱销设有多个柱销孔,所述柱销孔内径大于所述柱销外径;所述第一齿轮和所述外壳内啮合,所述第二齿轮和所述活动盘内啮合。
较佳的,所述输入轴包括通过键槽固定连接的中轴和偏心轴套,所述偏心轴套包括前套、中套、后套三部分,所述前套套接在所述中轴形成所述第一偏心段,所述后套套接在所述中轴形成所述第二偏心段,所述中套套接在所述中轴形成所述中间段,所述第一齿轮、所述第二齿轮偏心距和质量相等。
较佳的,所述外壳设有与所述第一齿轮内啮合的第一内齿圈,所述活动盘设有与所述第二齿轮内啮合的第二内齿圈,所述第一内齿圈和所述第二内齿圈每个轮齿的齿廓分别由齿根、齿廓中部和齿廓顶部多段复合拼接形成,所述齿根采用内摆线设计,所述齿廓中部采用渐开线设计,所述齿廓顶部采用外摆线设计。
较佳的,所述第一齿轮、第二齿轮、所述第一内齿圈和所述第二内齿圈的齿面结构为滚花状结构。
较佳的,所述第一齿轮通过转臂轴承套接在所述第一偏心段上,所述第二齿轮通过转臂轴承套接在第二偏心段上。
较佳的,所述法兰盘和所述中间盘通过角接触球轴承被所述外壳支撑,所述活动盘通过角接触球轴承可转动的同轴安装在外壳上。
较佳的,所述柱销的中段固定插接在所述中间盘上,所述柱销位于所述中间盘两侧的两端上分别套有柱销套,套有所述柱销套的两个柱销端部分别插入所述中间盘两侧第一齿轮或第二齿轮的柱销孔,所述柱销插入所述第一齿轮的一端的端面设有孔槽,穿过所述法兰盘的输入端螺栓锁紧在所述孔槽中。
较佳的,所述外壳和所述活动盘的端面均设置有不同类型均布的安装孔,所述安装孔兼容不同型号类型的安装工况要求。
采用上述方案后,本发明具有以下优势:
1.统一采用齿根内摆线-齿廓中部渐开线-齿顶外摆线的类摆线复合齿廓作为减速器的传动齿和共轭齿,结合了渐开线和摆线的传动优点,使得齿轮传动更具平稳性,承载能力更高,运用该齿形可进一步提升大速比减速器的传动性能和传动特性;
2.采用单根转臂驱动齿轮,第一齿轮和第二齿轮通过中间盘及柱销连接组成2K-H型组合轮系,无针齿等结构,避免了现有RV减速器中三根转臂共同驱动的过定位结构,降低了加工和装配难度;此外,组合轮系2K-H型结构保证了在不采用少齿差的情况下通过合理配置齿数可实现大传动比的目的(i≥1000)。
3.2K-H型组合轮系减速后的动力通过销轴叠加传至活动输出内齿盘,从而可使该减速器具有较大的传动比,输出部分采用活动的内齿圈和角接触轴承结合,有效改善了偏心轴套两端轴承的受力情况,使输出端更加平稳。
4.采用内齿圈一体设计、无针齿、两级齿轮减速传动均采用内啮合,上述设计减小了齿轮传动系统体积,减少了零件数量,降低了零件配合精度要求及装配难度。
附图说明
图1是本发明类摆线齿轮齿廓原理图;
图2是本发明结构原理图;
图3是本发明立体剖视图;
图4是本发明半剖图;
图5是本发明爆炸视图;
图6是本发明第一齿轮内啮合示意图;
图7是本发明第二齿轮内啮合示意图;
图8是本发明输入部端面视图;
图9是本发明输出部端面视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详述。
实施例一
本实施例所揭示的是一种具有高承载能力、传动连续且具有平稳输出的类摆线齿轮,类摆线齿轮包括本体和齿圈,齿圈由多个轮齿连续拼接形成,如图1所示,每个轮齿的齿廓分别由齿根、齿廓中部和齿廓顶部多段复合拼接形成,具体的,每个轮齿两侧的齿根采用内摆线设计101,齿廓中部采用渐开线设计102,齿廓顶部采用外摆线设计100,以上各段拼接形成类摆线齿廓103。类摆线齿廓103啮合部分采用渐开线设计102有利于类摆线齿轮的变位和传动平稳,在齿根和齿顶部分采用摆线设计(内摆线设计101、外摆线设计100),充分结合了摆线传动过程的连续性。如图1右图所示,类摆线齿廓103较传统的渐开线齿廓104在齿轮的主要啮合阶段齿厚要厚,在齿根处更宽,提高齿轮传动过程中的承载能力,而在齿顶处类摆线齿廓103较渐开线齿廓104要窄,因齿顶处无需承载较大的力,该结构可有效避免齿轮设计和传动过程中发生啮合干涉现象,齿轮轮齿啮合过程中的受力情况相当于悬臂梁结构,所以在材料、模数、热处理等条件相同时,类摆线齿轮齿根强度更高,承载能力更高,有效解决了内啮合传动过程中的齿轮强度和传动平稳性问题。
实施例二
本实施例所揭示的是一种组合轮系2K-H型齿圈输出的类摆线齿轮精密减速器,其能够保证大传动比且结构简单、无过定位结构、无针齿结构,制造和装配难度低。该减速器的传动方案为单根轴输入并通过齿圈进行转动输出,具体的,如图1-9所示,减速器包括一与高速件连接的输入轴90、一用于固定的外壳1、一法兰盘7和一与低速件连接并用于实现低速输出的活动盘5。法兰盘7与活动盘5均安装在外壳1内部,且活动盘5、法兰盘7和外壳1之间通过轴承同轴可转动连接。进一步,法兰盘7通过角接触球轴承10被外壳支撑,活动盘通过角接触球轴承17可转动的同轴安装在外壳上,三者之间所谓同轴可转动连接即活动盘5、法兰盘7和外壳1间同轴分布设置,且活动盘5、法兰盘7可相对外壳1自由的绕三者共同的轴线自转,以下涉及同轴可转动连接与此处相似,将不再做累赘描述。该减速器中,高速件的动力通过输入轴90输入,输入轴90采用偏心轴且偏心轴上套接有两个实施例一中所揭示的类摆线齿轮,类摆线齿轮组合轮系2K-H型在偏心轴驱动下转动进而实现精密减速,并由活动盘5向低速件输出。该传动结构方案通过两个类摆线齿轮轮齿数的搭配,可在不采用少齿差结构的前提下,同样能够达到很大的传动比(i≥1000),其大小能够接近两级单齿差减速器传动比的乘积,进而解决了大传动比少齿差行星减速器易干涉的问题,且满足大传动比、大扭矩传动。
进一步,输入轴90两端分别通过轴承与法兰盘7、活动盘5同轴可转动连接,具体的,法兰盘7和活动盘5均为中心设有通孔的盘状结构,输入轴90两端分别插入法兰盘7和活动盘5的通孔,且输入轴90与通孔间采用圆柱滚子轴承8、16连接。由于法兰盘7和活动盘5通过轴承同轴可转动安装在外壳1内,因此法兰盘7和活动盘5可以对输入轴90起轴向和径向上的定位、限位作用,同时轴承的应用可实现输入轴90与法兰盘7、活动盘5间周向上的相对转动。输入轴90连接于法兰盘7的一端(前端)设有与高速件配合的接口,接口为设在输入轴90前端端面上的与高转速马达输出轴相适应的输入孔94,输入孔94接受高转速马达的高转速输入。活动盘5中心则通过垫环15、圆柱滚子轴承16安装并支撑偏心轴90的末端。
进一步,输入轴90上间隔设有两段不同偏心角度的偏心段,分别为第一偏心91段和第二偏心段92,第一偏心段91和第二偏心段92间间隔有中间段93且两偏心段分别和中间段93的圆心连接线呈180°分布。具体的,为了适应加工,输入轴90包括通过键槽固定连接的中轴9和偏心轴套11,中轴9上设有长条状的键结构20,偏心轴套11上(轴套内侧)设有与键结构20相适应的槽结构,偏心轴套11包括前套、中套、后套三部分,前套套接在中轴形成第一偏心段91,后套套接在中轴形成第二偏心段92,中套套接在中轴形成中间段93,其中,中间段93偏心为零,第一偏心段91和第二偏心段92偏心量相等但方向相反。
进一步,输入轴90的第一偏心段91上通过轴承套接有第一齿轮2,第二偏心段92上通过轴承套接有第二齿轮4,偏心段与齿轮间的轴承可以为转臂轴承12,即在第一偏心段91和第二偏心段92上分别套接转臂轴承12,分别为第一转臂轴承121与第二转臂轴承122,然后第一齿轮2套接并固定在第一转臂轴承121上,第二齿轮4套接并固定在第二转臂轴承122上,通过转臂轴承齿轮与偏心轴间可周向相对运动。第一齿轮2和第二齿轮4均采用实施例一中所提类摆线齿轮,第一齿轮2和第二齿轮4的轴中线同时与输入轴90的轴中线平行,由于偏心轴9的对称结构,第一齿轮2、第二齿轮4偏心距相等。为了在输入轴90转动时达到平衡偏心轴离心力效果,要求第一齿轮2和第二齿轮4的质量相等(若采用相同材质加工得到,则保持二者体积相等),上述采用偏心轴9与两片齿轮配合的结构避免了传统RV减速器传动过程中复杂的针齿结构,简化了装配难度。
进一步,还包括一环状的中间盘3,中间盘3位于输入轴90与外壳1之间且通过轴承与外壳1同轴可转动连接,具体的,中间盘3通过角接触球轴承10’被外壳1支撑。中间盘3主要用于保证两片类摆线齿轮的角速度相等,具体的,中间盘3位于第一齿轮2和第二齿轮4之间且多根柱销13依次穿过法兰盘7、第一齿轮2、中间盘3和第二齿轮4。本实施例中设有八根柱销13,中间盘3上设有均布的8个柱销固定孔31,柱销13中段均插接在中间盘3上,同时柱销13的一端与法兰盘7固定后,使得法兰盘7和中间盘3通过多根柱销13连接形成稳定结构。除了柱销13的中段固定插接在中间盘3上,柱销13还分别穿过第一齿轮2和第二齿轮4并驱动两个类摆线齿轮以相等的角速度同步转动,具体的,第一齿轮2、第二齿轮4上分别对应柱销13设有多个齿轮柱销孔29、49,齿轮柱销孔29、49内径大于柱销13外径,柱销13位于中间盘3两侧的两端上分别套有柱销套14,柱销套14可减少传动中的摩擦,套有柱销套14的两个柱销端部分别插入中间盘3两侧第一齿轮2或第二齿轮4的齿轮柱销孔29、49,柱销13插入第一齿轮2的一端的端面设有孔槽131,穿过法兰盘7的输入端螺栓6锁紧在孔槽131中,使得柱销13同样固定在法兰盘7上。
第一齿轮2和外壳1内啮合,第二齿轮4和活动盘5内啮合。具体的,外壳1设有与第一齿轮2内啮合的第一内齿圈1’,活动盘5设有与第二齿轮4内啮合的第二内齿圈5’,第一内齿圈1’和第二内齿圈5’同样为类摆线内齿圈,类摆线内齿圈同样每个轮齿的齿廓分别由齿根、齿廓中部和齿廓顶部多段复合拼接形成,齿根采用内摆线设计,齿廓中部采用渐开线设计,齿廓顶部采用外摆线设计。第一齿轮2、第二齿轮4的直径小于类摆线内齿圈的直径,即第一齿轮2和第二齿轮4在和内齿圈啮合时存在盈余空间。此外,为了进一步提高类摆线齿廓103在传动过程中的传动精度,减小因齿侧间隙引起的传动误差,在第一齿轮2、第二齿轮4,第一内齿圈1’和第二内齿圈5’的齿面上用激光加工出滚花状结构的齿面结构105,一方面,在类摆线齿轮齿面加工出滚花状齿面织构105可有效提高该齿轮的使用寿命;另一方面,齿轮传动过程中需设置齿侧间隙来满足润滑、避免干涉的目的,在齿轮啮合不发生干涉的前提下,该齿面织构有效保证了齿轮啮合过程中的润滑的目的,提高了减速器的传动精度。
本实施例中,第一齿轮2和第二齿轮4通过柱销13、输入轴90以及外壳1等共同作用,以相等的公转角速度绕输入轴90同步转动。具体的,外壳1的第一内齿圈1’和第一类齿轮2内啮合,外壳1、柱销13、第一类齿轮2及中间盘3组成第一级减速部,活动盘5的第二内齿圈5’和第二齿轮4内啮合,柱销13、第二齿轮4和活动盘5组成第二减速部。由于两片类摆线齿轮柱销孔29、49内径大于柱销13外径,因此,当高转速的功率流和力矩通过偏心轴90输入,通过第一齿轮2和第二齿轮4之间的柱销13进行分流,最终在活动盘5实现减速输出,该精密减速器采用2K-H型组合轮系传动,有效避免了现有RV减速器传动过程中行星结构过定位问题,同时减速器内部采用单根偏心轴90即可实现对高转速的减速目的,使得该减速器的结构更加紧凑。
此外,还包括与外壳1配合的端环18,端环18是与外壳1配合将部件锁紧在外壳1中的封口件,在该减速器输入部(输入轴90、法兰盘7、外壳1等)和输出部(活动盘5、端环18)的端面均设置有不同类型均布的安装孔,安装孔包括用于将外壳1和端环18锁紧的安装通孔22和分别对接输入工装输出工装的螺纹孔。装配减速器时,待将输入部、减速部和输出部的相关部件安装到外壳1中后,盖上端环18,并将螺栓19穿过外壳1和端环18上的安装通孔22,锁紧形成减速器。螺纹孔方面具体的,外壳1活动盘5的端面均设置有不同类型均布的螺纹孔,螺纹孔兼容不同型号类型的安装工况要求,外壳1端面设有用于与输入工装对接的第一螺纹孔21,活动盘5上均设有不同孔径大小的第二螺纹孔23和第三螺纹孔24,活动盘5上不同大小、分布的螺纹孔满足不同工况下与减速器输出盘或轴的连接。
使用时,如图1-9所示,外壳1通过第一螺纹孔21固定在待安装减速器的机器上,高转速的马达通过输入轴90输入转动至减速器中,法兰盘7由于通过角接触球轴承10被外壳1支撑,限制了其轴向和径向的移动,但其可相对外壳1进行周向旋转。柱销13在输入端通过输入端螺栓6与法兰盘7固定,这样法兰盘7、中间盘3、柱销13之间就形成了稳定的结构。第一齿轮2在输入轴90偏心段带动下绕输入轴90轴中线进行偏心运动(公转),由于第一齿轮2与外壳1内啮合且第一内齿圈1’保持不动,因此在公转的同时第一齿轮2自身同样发生自转且由于第一齿轮2与第一内齿圈1’间的空间,可实现对高速输入的第一级减速。中间盘3通过角接触球轴承10被外壳1支撑,中间盘3上穿有八根柱销13,柱销13穿过第一齿轮2和第二齿轮4,可将第一齿轮2的自转速度传给中间盘3,然后中间盘3再通过柱销13末端把转动传给第二齿轮4,从而保持第一齿轮2与第二齿轮4的转速相等。经过第一级减速后经中间盘3和柱销13的组合作用带动第二齿轮4转动,第二齿轮4与活动盘5的第二内齿圈5’内啮合,活动盘5的轴向位置被16、17这两个轴承固定,输入轴90轴的轴向位置被垫环15、圆柱滚子轴承8、16固定。而角接触球轴承17的轴向位置被端环18固定,端环18通过螺钉19固定在外壳1上,利用第二级少齿差内啮合运动实现对转速的第二次减速。设有第二内齿圈5’的活动盘5通过角接触球轴承17被外壳1支撑,第二内齿圈5’与第二片类摆线齿轮4内啮合发生缓慢转动,以此弥补第一齿轮2与第二齿轮4的自转转速差,输出的转速即为第二内齿圈5’的转速。整个过程中类摆线齿轮进行偏心运动,同时类摆线齿轮还发生自转运动,两个运动通过柱销13叠加传送到活动的第二内齿圈5’,从而实现动力输出。
以下,进一步通过以不同适配齿数搭配的减速器为例,对减速器的传动比实现进行补充说明。设定外壳1的第一内齿圈1’齿数为Z1,第一齿轮2齿数为Z2,第二齿轮4齿数为Z4,活动盘5的第二内齿圈5’齿数为Z5,则根据传动比的定义可知,该减速器的传动比计算公式为:
可知该减速器的传动比的大小与各齿轮的齿数组合有关,当减速器的齿数组合为:Z1=55,Z2=51,Z4=38,Z5=41时,经计算得出其传动比为2091:1;当Z1=47,Z2=43,Z4=32,Z5=35时,经计算得出其传动比为1505:1;又如,当减速器的齿数组合为:Z1=43,Z2=39,Z4=29,Z5=32时,经计算得出其传动比为1248:1。在齿廓模数与同尺寸RV及谐波减速器相当的情况下,该类摆线齿轮精密减速器可以达到更高的减速比。
以下,进一步通过一传动比为i=1248的减速器,详细阐述该类摆线齿轮减速器工作原理,其主要设计参数为Z1=43,Z2=39,Z4=29,Z5=32,额定转速为1450rpm,其余结构的设计请参考现有技术,本文不再赘述。与转速为1450rpm的高速件连接的输入轴90将动力输入,动力经过输入轴90传送至偏心轴套11,偏心轴套11驱动轴上的齿数为Z2=39的第一齿轮2和齿数Z4=29的第二齿轮4做偏心运动,齿轮在做偏心运动的同时也绕自身轴中线自转,动力传至第一齿轮2上,与外壳1上的齿数Z1=43的第一内齿圈1’内啮合,此时第一齿轮2具有不同于偏心轴90的自转速度。同理,齿数Z4=29第二齿轮4与活动盘5内的齿数Z5=32的第二内齿圈5’内啮合,此时第一齿轮4具有不同于偏心轴90的自转速度,中间盘3上的八根柱销13穿过第一齿轮2和第二齿轮4,从而保持第一齿轮2与第二齿轮4的转速相等,第二齿轮4与输出盘5的第二内齿圈5’内啮合,活动的输出盘5发生缓慢转动,以此弥补第一齿轮2与第二齿轮4的转速差,输出的转速即为活动盘5的转速,此时传动比为1248:1,既当输入轴90旋转1248周时,活动盘5才转动1周。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明的技术范围作任何限制,故但凡依本发明的权利要求和说明书所做的变化或修饰,皆应属于本发明专利涵盖的范围之内。
Claims (8)
1.一种类摆线齿轮减速器,其特征在于:包括一与高速件连接的输入轴、一用于固定的外壳、一法兰盘和一用于实现低速输出的活动盘,所述输入轴两端分别通过轴承与所述法兰盘、所述活动盘同轴可相对转动连接,所述活动盘、法兰盘和所述外壳之间同样通过轴承同轴可转动连接;所述输入轴上间隔设有两段不同偏心角度的偏心段,分别为第一偏心段和第二偏心段,所述第一偏心段和所述第二偏心段间间隔有中间段且两偏心段分别和所述中间段的圆心连接线呈180°分布,所述第一偏心段上通过轴承套接有第一齿轮,第二偏心段上通过轴承套接有第二齿轮,所述第一齿轮和所述第二齿轮采用类摆线齿轮,所述类摆线齿轮每个轮齿的齿廓分别由齿根、齿廓中部和齿廓顶部多段复合拼接形成,所述齿根采用内摆线设计,所述齿廓中部采用渐开线设计,所述齿廓顶部采用外摆线设计,所述第一齿轮和所述第二齿轮的轴中线同时与所述输入轴的轴中线平行;还包括一环状的中间盘,所述中间盘位于所述输入轴与所述外壳之间且通过轴承与所述外壳同轴可转动连接,所述中间盘位于所述第一齿轮和所述第二齿轮之间且多根柱销依次穿过所述法兰盘、第一齿轮、中间盘和第二齿轮;所述第一齿轮、第二齿轮上分别对应柱销设有多个柱销孔,所述柱销孔内径大于所述柱销外径;所述第一齿轮和所述外壳内啮合,所述第二齿轮和所述活动盘内啮合。
2.根据权利要求1所述的一种类摆线齿轮减速器,其特征在于:所述输入轴包括通过键槽固定连接的中轴和偏心轴套,所述偏心轴套包括前套、中套、后套三部分,所述前套套接在所述中轴形成所述第一偏心段,所述后套套接在所述中轴形成所述第二偏心段,所述中套套接在所述中轴形成所述中间段,所述第一齿轮、所述第二齿轮偏心距和质量相等。
3.根据权利要求1所述的一种类摆线齿轮减速器,其特征在于:所述外壳设有与所述第一齿轮内啮合的第一内齿圈,所述活动盘设有与所述第二齿轮内啮合的第二内齿圈,所述第一内齿圈和所述第二内齿圈每个轮齿的齿廓分别由齿根、齿廓中部和齿廓顶部多段复合拼接形成,所述齿根采用内摆线设计,所述齿廓中部采用渐开线设计,所述齿廓顶部采用外摆线设计。
4.根据权利要求3所述的一种类摆线齿轮减速器,其特征在于:所述第一齿轮、第二齿轮、所述第一内齿圈和所述第二内齿圈的齿面结构为滚花状结构。
5.根据权利要求1所述的一种类摆线齿轮减速器,其特征在于:所述第一齿轮通过转臂轴承套接在所述第一偏心段上,所述第二齿轮通过转臂轴承套接在第二偏心段上。
6.根据权利要求1所述的一种类摆线齿轮减速器,其特征在于:所述法兰盘和所述中间盘通过角接触球轴承被所述外壳支撑,所述活动盘通过角接触球轴承可转动的同轴安装在外壳上。
7.根据权利要求1所述的一种类摆线齿轮减速器,其特征在于:所述柱销的中段固定插接在所述中间盘上,所述柱销位于所述中间盘两侧的两端上分别套有柱销套,套有所述柱销套的两个柱销端部分别插入所述中间盘两侧第一齿轮或第二齿轮的柱销孔,所述柱销插入所述第一齿轮的一端的端面设有孔槽,穿过所述法兰盘的输入端螺栓锁紧在所述孔槽中。
8.根据权利要求1所述的一种类摆线齿轮减速器,其特征在于:所述外壳和所述活动盘的端面均设置有不同类型均布的安装孔,所述安装孔兼容不同型号类型的安装工况要求。
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CN111853167A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-10-30 | 重庆大学 | 一种活动柱销式摆线减速器 |
CN112224406A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-15 | 仿翼(北京)科技有限公司 | 扑翼飞行器以及控制扑翼飞行器的方法 |
CN112224407A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-15 | 仿翼(北京)科技有限公司 | 扑翼飞行器 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB450545A (en) * | 1935-01-18 | 1936-07-20 | James John Guest | Improvements relating to toothed gearing |
CN85106551A (zh) * | 1985-08-24 | 1987-04-15 | 沈培基 | 摆线等距线齿轮传动机构及其装置 |
CN1120638A (zh) * | 1995-06-09 | 1996-04-17 | 李汉玉 | 摆线齿轮传动机构及其装置 |
CN1646829A (zh) * | 2002-04-22 | 2005-07-27 | 创世纪合伙有限公司 | 齿轮齿廓 |
CN101328967A (zh) * | 2007-06-22 | 2008-12-24 | 李远庆 | 纯滚动啮合的摆线齿轮传动 |
CN101832364A (zh) * | 2010-04-17 | 2010-09-15 | 吴声震 | 工业机器人双摆线单级减速器 |
CN102359555A (zh) * | 2011-08-29 | 2012-02-22 | 浙江恒丰泰减速机制造有限公司 | 精密摆线活齿传动减速器 |
CN102486226A (zh) * | 2010-12-02 | 2012-06-06 | 李远庆 | 高速传动、重载荷、低磨损的泛摆线齿轮 |
CN103016638A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-04-03 | 吴小杰 | 仿rv-c型搬运焊接机器人双摆线减速器 |
CN203809612U (zh) * | 2014-01-13 | 2014-09-03 | 昆明理工大学 | 一种双圆弧修正摆线齿轮行星轮系 |
CN108351013A (zh) * | 2015-11-27 | 2018-07-31 | 索尤若驱动有限及两合公司 | 包括第一齿轮和第二齿轮的减速器 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6837123B2 (en) * | 2001-03-23 | 2005-01-04 | Hawkins Richard M | Non-involute gears with conformal contact |
US20100212444A1 (en) * | 2009-02-23 | 2010-08-26 | Thomas David Smith | Conjugate roller drive |
-
2019
- 2019-09-20 CN CN201910893313.7A patent/CN110630720B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB450545A (en) * | 1935-01-18 | 1936-07-20 | James John Guest | Improvements relating to toothed gearing |
CN85106551A (zh) * | 1985-08-24 | 1987-04-15 | 沈培基 | 摆线等距线齿轮传动机构及其装置 |
CN1120638A (zh) * | 1995-06-09 | 1996-04-17 | 李汉玉 | 摆线齿轮传动机构及其装置 |
CN1646829A (zh) * | 2002-04-22 | 2005-07-27 | 创世纪合伙有限公司 | 齿轮齿廓 |
CN101328967A (zh) * | 2007-06-22 | 2008-12-24 | 李远庆 | 纯滚动啮合的摆线齿轮传动 |
CN101832364A (zh) * | 2010-04-17 | 2010-09-15 | 吴声震 | 工业机器人双摆线单级减速器 |
CN102486226A (zh) * | 2010-12-02 | 2012-06-06 | 李远庆 | 高速传动、重载荷、低磨损的泛摆线齿轮 |
CN102359555A (zh) * | 2011-08-29 | 2012-02-22 | 浙江恒丰泰减速机制造有限公司 | 精密摆线活齿传动减速器 |
CN103016638A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-04-03 | 吴小杰 | 仿rv-c型搬运焊接机器人双摆线减速器 |
CN203809612U (zh) * | 2014-01-13 | 2014-09-03 | 昆明理工大学 | 一种双圆弧修正摆线齿轮行星轮系 |
CN108351013A (zh) * | 2015-11-27 | 2018-07-31 | 索尤若驱动有限及两合公司 | 包括第一齿轮和第二齿轮的减速器 |
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