CN112797122A - 一种行星齿轮一体式减速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行星齿轮一体式减速器，包括：齿轮转换减速件，齿轮转换减速件包括齿轮转换件和齿轮减速件；齿轮转换件包括减速固定壳、传动轴、第一减速变换件，传动轴设置在减速固定壳上，第一减速变换件设置在传动轴上；谐波减速件，谐波减速件包括第二减速变换件、钢轮、柔轮、波发生器、第二啮合固定板和第三端面齿盘；减速输出件，减速输出件包括输出法兰、输出轴和第三减速变换件，输出法兰设置在柔轮上，输出轴设置在输出法兰上，第三减速变换件设置在输出轴上。本发明结构设计新颖，结构紧凑，能够根据机器人实际使用需要自动调整减速方式，能够有效延长谐波减速器使用寿命，有效降低维修保养成本，有效提高使用效率。

Description

一种行星齿轮一体式减速器

技术领域

本发明涉及电机减速器技术领域，更具体地说，本发明涉及一种行星齿轮一体式减速器。

背景技术

谐波减速器是一种由固定的内齿刚轮、柔轮、和使柔轮发生径向变形的波发生器组成，由于谐波减速器具有传动比大、传动精度高、承载能力较高、传动效率高、体积小、重量轻、结构简单、零部件少、安装方便等优点，使得谐波减速器广泛应用在航空、航天、能源、航海、造船、仿生机械、常用军械、机床、仪表、电子设备、矿山冶金、交通运输、起重机械、石油化工机械、纺织机械、农业机械以及医疗器械等方面。但是谐波减速器加工难度大、制造和使用成本高，传动承载能力相比齿轮减速器较低，并且随着使用时间的增加使得谐波减速器传动精度显著降低，需要经常维修更换机器人的谐波减速器，显著降低了机器人作业时间和显著增加了机器人维修保养成本。行星减速机(planetary reducer)是一种由传动轴、行星轮、太阳轮和内齿圈构成的减速装置，行星减速机具有制造和使用成本低、传动速比大、承载能力高、传动精度较高和传动效率高等优点，但是行星减速机传动精度相比所述谐波减速机较低。因此如何将所述谐波减速器与齿轮减速器一体交融设计，在机器人需要高精度传动时能够自动调整为谐波减速状态，在机器人不需要高精度传动时能够自动切换为齿轮减速状态，有效发挥谐波减速器和齿轮减速器优点和规避谐波减速器和齿轮减速器的不足，最大限度增加所述机器人用减速器高精度传动使用时间，降低所述机器人用减速器维修保养时间，显著提高所述机器人用减速器作业效率。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种行星齿轮一体式减速器，具体采用如下的技术方案：

一种行星齿轮一体式减速器，包括：

齿轮转换减速件，所述齿轮转换减速件包括齿轮转换件和齿轮减速件，所述齿轮减速件设置在所述齿轮转换件上；所述齿轮转换件包括减速固定壳、传动轴、第一减速变换件，所述传动轴设置在所述减速固定壳上，所述第一减速变换件设置在所述传动轴上；

谐波减速件，其设置在所述齿轮转换减速件上，所述谐波减速件包括第二减速变换件、钢轮、柔轮、波发生器、第二啮合固定板和第三端面齿盘，所述第二减速变换件设置在所述传动轴上，所述钢轮设置在所述减速固定壳上，所述柔轮设置在所述钢轮上，所述波发生器设置在所述柔轮上，所述第二啮合固定板设置在所述波发生器上，所述第三端面齿盘设置在所述第二啮合固定板上；

减速输出件，其设置在所述谐波减速件上，所述减速输出件包括输出法兰、输出轴和第三减速变换件，所述输出法兰设置在所述柔轮上，所述输出轴设置在所述输出法兰上，所述第三减速变换件设置在所述输出轴上；

其中：所述传动轴正向旋转时通过所述第一减速变换件启动所述齿轮减速件实施减速，并且通过所述第三减速变换件带动所述输出轴旋转输出做功；所述传动轴反向旋转时，通过所述第二减速变换件启动所述谐波减速件实施减速，并且通过所述输出轴旋转输出做功。

优选地，所述减速固定壳呈管状，所述减速固定壳两端面均封闭，所述减速固定壳一端面设置有第一旋转贯穿孔，所述减速固定壳另一端面设置有第二旋转贯穿孔；所述第一旋转贯穿孔内嵌装有第一轴承，所述第二旋转贯穿孔内嵌装有第二轴承；所述传动轴呈杆状，所述传动轴一端侧壁上设置有第一滑动槽，所述传动轴一端面上设置有预紧孔，所述预紧孔内壁上设置有第二滑动槽；所述传动轴另一端水平嵌装在所述第一轴承内。

优选地，所述第一减速变换件包括第一推力座、第一推力弹簧、第一滑动啮合固定板和第一端面齿盘，所述第一推力座、第一推力弹簧和所述第一滑动啮合固定板均设置在所述传动轴上，所述第一端面齿盘设置在所述第一滑动啮合固定板上；所述第一推力座呈桶状，所述第一推力座桶底上设置有第一固定贯穿孔，所述第一推力座通过所述第一固定贯穿孔固定套装在所述传动轴上；所述第一推力弹簧自然长度大于所述第一推力座长度，所述第一推力弹簧套装在所述传动轴上，并且所述第一推力弹簧一端嵌装在所述第一推力座内。

优选地，所述第一滑动啮合固定板呈板状，所述第一滑动啮合固定板设置有第一滑动贯穿孔，所述第一滑动贯穿孔内固定设置有第一滑动块；所述第一滑动啮合固定板通过所述第一滑动贯穿孔套在所述传动轴上，并且所述第一滑动啮合固定板一端面与所述第一推力弹簧另一端连接，同时所述第一滑动块嵌装在所述第一滑动槽内；所述第一端面齿盘呈端齿盘状，所述第一端面齿盘上的轮齿呈斜齿状，所述轮齿的啮合面呈直角形，并且所述轮齿上与所述啮合面的对应面呈斜面状；

所述转换锁定件包括锁定支撑管、线圈、锁定杆和摩擦锁定头，所述锁定支撑管设置在所述减速固定壳1上，所述线圈设置在所述锁定支撑管上，所述锁定杆设置在所述线圈上，所述摩擦锁定头设置在所述锁定杆上；所述锁定支撑管一端垂直固定设置在所述减速固定壳上；所述线圈固定嵌装在所述锁定支撑管内，所述线圈两端头通过导线与电源连接，所述锁定杆嵌装在所述线圈内，并且所述锁定杆能够在所述线圈内沿轴线自由滑动，所述摩擦锁定头固定设置在所述锁定杆端部的，所述摩擦锁定头直径大于所述线圈内径。

优选地，所述齿轮减速件包括内齿圈、行星齿轮、行星架、传动管、太阳轮、继动管、第一啮合固定板和第二端面齿盘，所述内齿圈设置在所述减速固定壳上，所述行星齿轮设置在所述内齿圈上，所述行星架设置在所述行星齿轮上，所述太阳轮设置在所述行星齿轮上，所述继动管设置在所述太阳轮上，所述第一啮合固定板设置在所述继动管上，所述第二端面齿盘设置在所述第一啮合固定板上；所述内齿圈嵌装在所述减速固定壳上，并且所述内齿圈套在所述传动轴另一端上；多个所述行星齿轮均匀分布嵌装在所述内齿圈上，并且所述行星齿轮与所述内齿圈啮合；所述传动管外侧壁周向固定设置有摩擦带。

优选地，所述传动管呈管状，所述传动管一端固定设置在所述行星架上，并且所述传动管轴线与所述减速固定壳轴线重合；所述太阳轮上设置有继动贯穿孔，所述继动贯穿孔轴线与所述太阳轮轴线重合，所述太阳轮与所述行星齿轮啮合；所述继动管一端固定嵌装在所述继动贯穿孔内，并且所述继动管轴线与所述继动贯穿孔轴线重合；所述第一啮合固定板上设置有第二固定贯穿孔，所述第一啮合固定板通过所述第二固定贯穿孔固定套装在所述继动管另一端上；所述第二端面齿盘与所述第一端面齿盘结构相同。

优选地，所述第二减速变换件包括第二推力弹簧、滑动轴、第二滑动啮合固定板和第四端面齿盘，所述第二推力弹簧嵌装在所述预紧孔内，所述滑动轴上固定设置有第二滑动块，所述滑动轴一端嵌装在所述预紧孔内，并且所述第二滑动块嵌装在所述第二滑动槽内；所述第二滑动啮合固定板固定设置在所述滑动轴另一端上，并且所述第二滑动啮合固定板轴线与所述滑动轴轴线重合；所述第四端面齿盘呈端齿盘状，所述第四端面齿盘上的轮齿呈斜齿状，所述第四端面齿盘上轮齿的啮合面呈直角形，并且所述第四端面齿盘上轮齿的啮合面的对应面呈斜面状。

优选地，所述钢轮固定嵌装在所述传动管内壁上，并且所述钢轮轴线与所述减速固定壳轴线重合；所述柔轮嵌装在所述钢轮内，并且所述柔轮与所述钢轮啮合；所述波发生器嵌装在所述柔轮内；所述第二啮合固定板固定设置在所述波发生器一端面上，并且所述第二啮合固定板轴线与所述钢轮轴线重合；所述第三端面齿盘与所述第四端面齿盘结构相同。

优选地，所述输出轴上一端侧壁上设置有第三滑动槽，所述输出轴一端水平固定设置在所述输出法兰上，并且所述输出轴轴线与所述输出法兰轴线重合，所述输出轴另一端嵌装在所述第二轴承内；所述第三减速变换件包括第五端面齿盘、第三滑动啮合固定板、第六端面齿盘、第二推力座和第三推力弹簧，所述第五端面齿盘与所述第一端面齿盘结构相同，所述第五端面齿盘设置在所述传动管另一端面上，并且所述第五端面齿盘轴线与所述传动管轴线重合；所述第三滑动啮合固定板圆心处设置有第二滑动贯穿孔，所述第二滑动贯穿孔内固定设置有第三滑动块，所述第三滑动啮合固定板通过所述第二滑动贯穿孔套在所述输出轴上，并且所述第三滑动块嵌装在所述第三滑动槽内；所述第六端面齿盘与所述第二端面齿盘结构相同，所述第六端面齿盘设置在所述第三滑动啮合固定板上。

优选地，还包括转速监测件，其设置在所述齿轮转换减速件上；所述转速监测件包括编码盘、固定架、受光元件和编码罩，所述编码盘固定套装在所述输出轴上，所述固定架设置在所述减速固定壳另一端面上，所述受光元件设置在所述固定架上，所述编码罩扣置在所述编码盘、所述固定架和所述受光元件外。

本发明至少包括以下有益效果：

1)本发明行星齿轮一体式减速器结构设计新颖，结构紧凑，能够根据机器人实际使用需要自动调整减速方式，能够有效延长谐波减速器使用寿命，有效降低维修保养成本，有效提高使用效率；

2)本发明行星齿轮一体式减速器设置了齿轮转换减速件、谐波减速件和减速输出件，所述齿轮转换减速件包括传动轴和第一减速变换件，所述谐波减速件包括第二减速变换件、第二啮合固定板和第三端面齿盘，所述减速输出件包括输出轴和第三减速变换件；所述第一减速变换件通过传动轴旋转方向能够自动切换行星齿轮减速模式和谐波减速模式，并且通过第三减速变换件带动所述输出轴旋转输出做功，能够根据机器人实际使用需要自动调整减速方式，能够有效延长谐波减速器使用寿命，有效降低维修保养成本。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明行星齿轮一体式减速器主视图；

图2为本发明行星齿轮一体式减速器前端面主视图；

图3为本发明行星齿轮一体式减速器图2中A-A方向剖面立体结构示意图；

图4为本发明行星齿轮一体式减速器图2中B-B方向剖面主视图；

图5为本发明行星齿轮一体式减速器图2中B-B方向剖面立体结构示意图；

图6为本发明行星齿轮一体式减速器图2中C-C方向剖面主视图；

图7为本发明行星齿轮一体式减速器图6中D的局部放大图；

图8为本发明行星齿轮一体式减速器去除减速固定壳后的主视图；

图9为本发明行星齿轮一体式减速器去除减速固定壳和传动管后的主视图；

图10为本发明行星齿轮一体式减速器去除减速固定壳和传动管后的立体结构示意图；

图11为本发明行星齿轮一体式减速器去除减速固定壳和传动管后的纵向剖面立体结构示意图；

图12为本发明行星齿轮一体式减速器中第一端面齿盘和第二端面齿盘啮合示意图。

其中：1-减速固定壳，2-传动轴，3-第一轴承，5-第一推力座，6-第一推力弹簧，7-第一滑动啮合固定板，8-第一端面齿盘，9-内齿圈，10-行星齿轮，11-行星架，12-传动管，13-太阳轮，14-继动管，15-第一啮合固定板，16-第二端面齿盘，17-钢轮，18-柔轮，19-波发生器，20-第二啮合固定板，21-第三端面齿盘，22-第二推力弹簧，23-滑动轴，24-第二滑动啮合固定板，25-第四端面齿盘，26-输出法兰，27-输出轴，28-第五端面齿盘，29-第三滑动啮合固定板，30-第六端面齿盘，31-第二推力座，32-第三推力弹簧，33-编码盘，34-固定架，36-编码罩，37-第二轴承，38-轮齿，39-第二滑动槽，40-锁定支撑管，41-线圈，42-锁定杆，43-摩擦锁定头，44-摩擦带。

具体实施方式

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

实施例一

根据图1-图12所示，一种行星齿轮一体式减速器，包括齿轮转换减速件、谐波减速件、减速输出件和转速监测件，所述谐波减速件和所述转速监测件均设置在所述齿轮转换减速件上，所述减速输出件设置在所述谐波减速件上。所述齿轮转换减速件包括齿轮转换件和齿轮减速件，所述齿轮减速件设置在所述齿轮转换件上。所述齿轮转换件包括减速固定壳1、传动轴2、第一减速变换件和转换锁定件，所述传动轴2设置在所述减速固定壳1上，所述第一减速变换件设置在所述传动轴2上。所述减速固定壳1呈管状，所述减速固定壳1两端面均封闭，所述减速固定壳1一端面圆心处设置有第一旋转贯穿孔，所述减速固定壳1另一端面圆心处设置有第二旋转贯穿孔。所述第一旋转贯穿孔内嵌装有第一轴承3，所述第二旋转贯穿孔内嵌装有第二轴承37，所述第一轴承3与所述第二轴承37均为防水轴承，以防止减速固定壳1外部水进入。所述减速固定壳侧壁上设置有锁定贯穿孔。所述传动轴2呈杆状，所述传动轴2一端侧壁上设置有第一滑动槽，所述第一滑动槽长度不大于所述传动轴2长度。所述传动轴2一端面上设置有预紧孔，所述预紧孔深度小于所述传动轴2长度，所述预紧孔内壁上设置有第二滑动槽39，所述第二滑动槽39长度不大于所述预紧孔深度。所述传动轴2另一端水平嵌装在所述第一轴承3内。

所述第一减速变换件包括第一推力座5、第一推力弹簧6、第一滑动啮合固定板7和第一端面齿盘8，所述第一推力座5、第一推力弹簧6和所述第一滑动啮合固定板7均设置在所述传动轴2上，所述第一端面齿盘8设置在所述第一滑动啮合固定板7上。所述第一推力座5呈桶状，所述第一推力座5桶底上设置有第一固定贯穿孔，所述第一推力座5通过所述第一固定贯穿孔固定套装在所述传动轴2上。所述第一推力弹簧6自然长度大于所述第一推力座5长度，所述第一推力弹簧6套装在所述传动轴2上，并且所述第一推力弹簧6一端嵌装在所述第一推力座5内。所述第一滑动啮合固定板7呈板状，所述第一滑动啮合固定板7圆心处设置有第一滑动贯穿孔，所述第一滑动贯穿孔直径不小于所述传动轴2直径，所述第一滑动贯穿孔内固定设置有第一滑动块，所述第一滑动块纵向与所述第一滑动啮合固定板7垂直。所述第一滑动啮合固定板7通过所述第一滑动贯穿孔套在所述传动轴2上，并且所述第一滑动啮合固定板7一端面与所述第一推力弹簧6另一端连接，同时所述第一滑动块嵌装在所述第一滑动槽内，使得第一滑动块能够在所述第一滑动槽内轴向滑动，并且使得所述第一滑动啮合固定板7能够通过所述第一滑动块随所述传动轴2周向转动。所述第一端面齿盘8呈端齿盘状，所述第一端面齿盘8上的轮齿38呈斜齿状，所述轮齿38的啮合面呈直角形，并且所述轮齿38上与所述啮合面的对应面呈斜面状，同时所述啮合面的对应面斜面夹角开口方向朝向顺时针方向。当两个端面齿盘传动时，能够通过啮合面进行周向传动，当两个端面齿盘间啮合脱离时，能够通过所述啮合面的对应面实施啮合脱离。所述轮齿38数量不少于三百六十个。

所述转换锁定件包括锁定支撑管40、线圈41、锁定杆42和摩擦锁定头43，所述锁定支撑管40设置在所述减速固定壳1上，所述线圈41设置在所述锁定支撑管40上，所述锁定杆42设置在所述线圈41上，所述摩擦锁定头43设置在所述锁定杆42上。所述锁定支撑管40一端垂直固定设置在所述减速固定壳上，并且所述锁定支撑管40轴线与所述锁定贯穿孔轴线重合。所述线圈41长度小于所述锁定支撑管40长度，所述线圈41固定嵌装在所述锁定支撑管40内，所述线圈41两端头通过导线与电源连接。当电源改变通向线圈41电流方向时，所述线圈41两端磁极随之改变，进而推进锁定杆42和拔出锁定杆42以锁定齿轮减速件旋转。所述锁定杆42嵌装在所述线圈41内，并且所述锁定杆42能够在所述线圈41内沿轴线自由滑动。当电源向线圈41输入正向电流时所述线圈41通过磁场将锁定杆42推入所述锁定贯穿孔，进而锁定齿轮减速件旋转。当电源向线圈41输入反向电流时所述线圈41通过磁场将锁定杆42推出所述锁定贯穿孔。所述摩擦锁定头43固定设置在所述锁定杆42端部的，所述摩擦锁定头43直径大于所述线圈41内径，以防止磁场将锁定杆42推出锁定贯穿孔后脱离线圈41。所述摩擦锁定头43能够增加摩擦力，以提高锁定齿轮减速件效率。

所述齿轮减速件包括内齿圈9、行星齿轮10、行星架11、传动管12、太阳轮13、继动管14、第一啮合固定板15和第二端面齿盘16，所述内齿圈9设置在所述减速固定壳1上，所述行星齿轮10设置在所述内齿圈9上，所述行星架11设置在所述行星齿轮10上，所述太阳轮13设置在所述行星齿轮10上，所述继动管14设置在所述太阳轮13上，所述第一啮合固定板15设置在所述继动管14上，所述第二端面齿盘16设置在所述第一啮合固定板15上。所述内齿圈9嵌装在所述减速固定壳1上，并且所述内齿圈9套在所述传动轴2另一端上。所述行星齿轮10设置有三个，三个所述行星齿轮10均匀分布嵌装在所述内齿圈9上，并且所述行星齿轮10与所述内齿圈9啮合。所述传动管12呈管状，所述传动管12两端面均封闭，所述传动管12一端面上设置有第一传动贯穿孔，所述传动管12另一端上设置有第二传动贯穿孔，所述传动管12外侧壁周向固定设置有摩擦带44，所述摩擦带44设置位置与所述锁定贯穿孔位置对应。所述摩擦带44能够增大与所述摩擦锁定头43摩擦力，进而进一步提高锁定效率。所述第一传动贯穿孔直径大于所述传动轴2直径，所述传动管12一端面固定设置在所述行星架11上，并且所述传动管12轴线与所述减速固定壳1轴线重合。所述太阳轮13上设置有继动贯穿孔，所述继动贯穿孔轴线与所述太阳轮13轴线重合，所述太阳轮13嵌装在三个所述行星齿轮10上，并且所述太阳轮13与所述行星齿轮10啮合。所述继动管14长度大于所述继动贯穿孔长度，所述继动管14一端固定嵌装在所述继动贯穿孔内，并且所述继动管14轴线与所述继动贯穿孔轴线重合。所述第一啮合固定板15上设置有第二固定贯穿孔，所述第一啮合固定板15通过所述第二固定贯穿孔固定套装在所述继动管14另一端上。所述第二端面齿盘16与所述第一端面齿盘8结构相同。

当传动轴2正向旋转时能够通过所述第一端面齿盘8带动所述第二端面齿盘16转动，所述第二端面齿盘16通过所述继动管14带动所述太阳轮13转动，进而实现齿轮减速目的。当传动轴2反向旋转时，所述传动轴2将带动所述第一端面齿盘8反向旋转，此时反向旋转的所述第一端面齿盘8将与所述第二端面齿盘16脱离啮合，进而无法带动所述太阳轮13旋转。

所述谐波减速件包括第二减速变换件、钢轮17、柔轮18、波发生器19、第二啮合固定板20和第三端面齿盘21，所述第二减速变换件设置在所述传动轴2上，所述钢轮17设置在所述减速固定壳1上，所述柔轮18设置在所述钢轮17上，所述波发生器19设置在所述柔轮18上，所述第二啮合固定板20设置在所述波发生器19上，所述第三端面齿盘21设置在所述第二啮合固定板20上。所述第二减速变换件包括第二推力弹簧22、滑动轴23、第二滑动啮合固定板24和第四端面齿盘25，所述第二推力弹簧22嵌装在所述预紧孔内，所述滑动轴23上固定设置有第二滑动块，所述滑动轴23一端嵌装在所述预紧孔内，并且所述第二滑动块嵌装在所述第二滑动槽39内，使得所述第二滑动块能够在所述第二滑动槽39内滑动，同时当传动轴2转动时能够通过所述第二滑动块带动所述滑动轴23转动。所述第二滑动啮合固定板24固定设置在所述滑动轴23另一端上，并且所述第二滑动啮合固定板24轴线与所述滑动轴23轴线重合。所述第四端面齿盘25呈端齿盘状，所述第四端面齿盘25上的轮齿呈斜齿状，所述轮齿的啮合面呈直角形，并且所述轮齿上与所述啮合面的对应面呈斜面状，同时所述啮合面的对应面斜面夹角开口方向朝向逆时针方向。当两个端面齿盘传动时，能够通过啮合面进行周向传动，当两个端面齿盘间啮合脱离时，能够通过所述啮合面的对应面实施啮合脱离。所述轮齿数量不少于三百六十个。

所述钢轮17固定嵌装在所述传动管12内壁上，并且所述钢轮17轴线与所述减速固定壳1轴线重合。所述柔轮18嵌装在所述钢轮17内，并且所述柔轮18与所述钢轮17啮合。所述波发生器19嵌装在所述柔轮18内。所述第二啮合固定板20固定设置在所述波发生器19一端面上，并且所述第二啮合固定板20轴线与所述钢轮17轴线重合。所述第三端面齿盘21与所述第四端面齿盘25结构相同。当传动管12正向转动时将会带动所述钢轮17正向转动，所述钢轮17将带动所述柔轮18和所述太阳轮13正向转动。所述太阳轮13将通过所述第二啮合固定板20带动所述第三端面齿盘21正向转动。

当传动轴2正向旋转时将带动所述第四端面齿盘25转动，正向转动的所述第四端面齿盘25将与所述第三端面齿盘21脱离啮合。当传动轴2反向旋转时将带动所述第四端面齿盘25转动，反向转动的所述第四端面齿盘25将于所述第三端面齿盘21啮合，进而带动所述第三端面齿盘21转动，第三端面齿盘21通过所述第二啮合固定板20带动太阳轮13反向转动，进而实现谐波减速。

所述减速输出件包括输出法兰26、输出轴27和第三减速变换件，所述输出法兰26设置在所述柔轮18上，所述输出轴27设置在所述输出法兰26上，所述第三减速变换件设置在所述输出轴27上。所述输出轴27上一端侧壁上设置有第三滑动槽，所述第三滑动槽长度不大于所述输出轴27长度，所述输出轴27一端水平固定设置在所述输出法兰26上，并且所述输出轴27轴线与所述输出法兰26轴线重合，所述输出轴27另一端嵌装在所述第二轴承37内。所述第三减速变换件包括第五端面齿盘28、第三滑动啮合固定板29、第六端面齿盘30、第二推力座31和第三推力弹簧32，所述第五端面齿盘28与所述第一端面齿盘8结构相同，所述第五端面齿盘28设置在所述传动管12另一端面上，并且所述第五端面齿盘28轴线与所述传动管12轴线重合。所述第三滑动啮合固定板29圆心处设置有第二滑动贯穿孔，所述第二滑动贯穿孔内固定设置有第三滑动块，所述第三滑动啮合固定板29通过所述第二滑动贯穿孔套在所述输出轴27上，并且所述第三滑动块嵌装在所述第三滑动槽内。所述第六端面齿盘30与所述第二端面齿盘16结构相同，所述第六端面齿盘30设置在所述第三滑动啮合固定板29上。所述第二推力座与所述第一推力座形状相同，所述第二推力座31固定套装在所述输出轴27上，所述第三推力弹簧32套在所述输出轴27上，并且所述第三推力弹簧32一端嵌装在所述第二推力座31上，同时第三推力弹簧32另一端与所述第三滑动啮合固定板29连接。当传动轴2正向转动时，所述第五端面齿盘28与所述第六端面齿盘30啮合传动，当传动轴2反向转动时第五端面齿盘28与所述第六端面齿盘30脱离啮合。其具体传动过程为，当传动轴2正向转动时，传动轴2将通过齿轮减速件减速后带动传动管12正向转动，正向转动的传动管12通过所述第五端面齿盘28与所述第六端面齿盘30啮合，并且带动所述六端面齿盘正向旋转。当传动轴2反向旋转时，所述传动轴2将使所述第一端面齿盘8与所述第二端面齿盘16脱离啮合，并且使所述第三端面齿盘21与所述第四端面齿盘25啮合，进而带动所述波发生器19反向旋转，反向旋转的所述波发生器19将使柔轮18正向旋转，所述柔轮18带动所述输出轴27正向旋转，正向旋转的输出轴27将带动所述第六端面齿盘30正向旋转，正向旋转的第六端面齿盘30与所述第五端面齿盘28脱离啮合。

所述转速监测件包括编码盘33、固定架34、受光元件和编码罩36，所述编码盘33固定套装在所述输出轴27上，所述固定架34设置在所述减速固定壳1另一端面上，所述受光元件设置在所述固定架34上，所述编码罩36扣置在所述编码盘33、所述固定架34和所述受光元件外。所述转速监测件与刹车部件电连接，当所述转速监测件监测到输出轴27转角达到预定值后将启动刹车部件停止电机转动。

实施例二

本实施例与实施例一相同之处不再赘述，所不同之处在于：

第一推力弹簧、第二推力弹簧和第三推力弹簧均可以更换为磁吸线圈，该磁吸线圈能够根据需要推动该第一滑动啮合固定板使第一端面齿盘与该第二端面齿盘贴合，亦能根据需要拉动该第一滑动啮合固定板使第一端面齿盘与该第二端面齿盘分离，以降低第一端面齿盘与第二端面齿盘脱离啮合后产生的噪声。

本发明有益效果如下：

本发明行星齿轮一体式减速器结构设计新颖，结构紧凑，能够根据机器人实际使用需要自动调整减速方式，能够有效延长谐波减速器使用寿命，有效降低维修保养成本，有效提高使用效率；本发明行星齿轮一体式减速器设置了齿轮转换减速件、谐波减速件和减速输出件，所述齿轮转换减速件包括传动轴2和第一减速变换件，所述谐波减速件包括第二减速变换件、第二啮合固定板20和第三端面齿盘21，所述减速输出件包括输出轴27和第三减速变换件；所述第一减速变换件通过传动轴2旋转方向能够自动切换行星齿轮减速模式和谐波减速模式，并且通过第三减速变换件带动所述输出轴27旋转输出做功，能够根据机器人实际使用需要自动调整减速方式，能够有效延长谐波减速器使用寿命，有效降低维修保养成本。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种行星齿轮一体式减速器，其特征在于，包括：

齿轮转换减速件，所述齿轮转换减速件包括齿轮转换件和齿轮减速件，所述齿轮减速件设置在所述齿轮转换件上；所述齿轮转换件包括减速固定壳、传动轴、第一减速变换件，所述传动轴设置在所述减速固定壳上，所述第一减速变换件设置在所述传动轴上；

谐波减速件，其设置在所述齿轮转换减速件上，所述谐波减速件包括第二减速变换件、钢轮、柔轮、波发生器、第二啮合固定板和第三端面齿盘，所述第二减速变换件设置在所述传动轴上，所述钢轮设置在所述减速固定壳上，所述柔轮设置在所述钢轮上，所述波发生器设置在所述柔轮上，所述第二啮合固定板设置在所述波发生器上，所述第三端面齿盘设置在所述第二啮合固定板上；

减速输出件，其设置在所述谐波减速件上，所述减速输出件包括输出法兰、输出轴和第三减速变换件，所述输出法兰设置在所述柔轮上，所述输出轴设置在所述输出法兰上，所述第三减速变换件设置在所述输出轴上；

其中：所述传动轴正向旋转时通过所述第一减速变换件启动所述齿轮减速件实施减速，并且通过所述第三减速变换件带动所述输出轴旋转输出做功；所述传动轴反向旋转时，通过所述第二减速变换件启动所述谐波减速件实施减速，并且通过所述输出轴旋转输出做功。

2.根据权利要求1所述的行星齿轮一体式减速器，其特征在于，所述减速固定壳呈管状，所述减速固定壳两端面均封闭，所述减速固定壳一端面设置有第一旋转贯穿孔，所述减速固定壳另一端面设置有第二旋转贯穿孔；所述第一旋转贯穿孔内嵌装有第一轴承，所述第二旋转贯穿孔内嵌装有第二轴承；所述传动轴呈杆状，所述传动轴一端侧壁上设置有第一滑动槽，所述传动轴一端面上设置有预紧孔，所述预紧孔内壁上设置有第二滑动槽；所述传动轴另一端水平嵌装在所述第一轴承内。

3.根据权利要求1或2所述的行星齿轮一体式减速器，其特征在于，所述第一减速变换件包括第一推力座、第一推力弹簧、第一滑动啮合固定板和第一端面齿盘，所述第一推力座、第一推力弹簧和所述第一滑动啮合固定板均设置在所述传动轴上，所述第一端面齿盘设置在所述第一滑动啮合固定板上；所述第一推力座呈桶状，所述第一推力座桶底上设置有第一固定贯穿孔，所述第一推力座通过所述第一固定贯穿孔固定套装在所述传动轴上；所述第一推力弹簧自然长度大于所述第一推力座长度，所述第一推力弹簧套装在所述传动轴上，并且所述第一推力弹簧一端嵌装在所述第一推力座内。

4.根据权利要求1或2所述的行星齿轮一体式减速器，其特征在于，所述第一滑动啮合固定板呈板状，所述第一滑动啮合固定板设置有第一滑动贯穿孔，所述第一滑动贯穿孔内固定设置有第一滑动块；所述第一滑动啮合固定板通过所述第一滑动贯穿孔套在所述传动轴上，并且所述第一滑动啮合固定板一端面与所述第一推力弹簧另一端连接，同时所述第一滑动块嵌装在所述第一滑动槽内；所述第一端面齿盘呈端齿盘状，所述第一端面齿盘上的轮齿呈斜齿状，所述轮齿的啮合面呈直角形，并且所述轮齿上与所述啮合面的对应面呈斜面状；

所述转换锁定件包括锁定支撑管、线圈、锁定杆和摩擦锁定头，所述锁定支撑管设置在所述减速固定壳1上，所述线圈设置在所述锁定支撑管上，所述锁定杆设置在所述线圈上，所述摩擦锁定头设置在所述锁定杆上；所述锁定支撑管一端垂直固定设置在所述减速固定壳上；所述线圈固定嵌装在所述锁定支撑管内，所述线圈两端头通过导线与电源连接，所述锁定杆嵌装在所述线圈内，并且所述锁定杆能够在所述线圈内沿轴线自由滑动，所述摩擦锁定头固定设置在所述锁定杆端部的，所述摩擦锁定头直径大于所述线圈内径。

5.根据权利要求1或2所述的行星齿轮一体式减速器，其特征在于，所述齿轮减速件包括内齿圈、行星齿轮、行星架、传动管、太阳轮、继动管、第一啮合固定板和第二端面齿盘，所述内齿圈设置在所述减速固定壳上，所述行星齿轮设置在所述内齿圈上，所述行星架设置在所述行星齿轮上，所述太阳轮设置在所述行星齿轮上，所述继动管设置在所述太阳轮上，所述第一啮合固定板设置在所述继动管上，所述第二端面齿盘设置在所述第一啮合固定板上；所述内齿圈嵌装在所述减速固定壳上，并且所述内齿圈套在所述传动轴另一端上；多个所述行星齿轮均匀分布嵌装在所述内齿圈上，并且所述行星齿轮与所述内齿圈啮合；所述传动管外侧壁周向固定设置有摩擦带。

6.根据权利要求5所述的行星齿轮一体式减速器，其特征在于，所述传动管呈管状，所述传动管一端固定设置在所述行星架上，并且所述传动管轴线与所述减速固定壳轴线重合；所述太阳轮上设置有继动贯穿孔，所述继动贯穿孔轴线与所述太阳轮轴线重合，所述太阳轮与所述行星齿轮啮合；所述继动管一端固定嵌装在所述继动贯穿孔内，并且所述继动管轴线与所述继动贯穿孔轴线重合；所述第一啮合固定板上设置有第二固定贯穿孔，所述第一啮合固定板通过所述第二固定贯穿孔固定套装在所述继动管另一端上；所述第二端面齿盘与所述第一端面齿盘结构相同。

7.根据权利要求2所述的行星齿轮一体式减速器，其特征在于，所述第二减速变换件包括第二推力弹簧、滑动轴、第二滑动啮合固定板和第四端面齿盘，所述第二推力弹簧嵌装在所述预紧孔内，所述滑动轴上固定设置有第二滑动块，所述滑动轴一端嵌装在所述预紧孔内，并且所述第二滑动块嵌装在所述第二滑动槽内；所述第二滑动啮合固定板固定设置在所述滑动轴另一端上，并且所述第二滑动啮合固定板轴线与所述滑动轴轴线重合；所述第四端面齿盘呈端齿盘状，所述第四端面齿盘上的轮齿呈斜齿状，所述第四端面齿盘上轮齿的啮合面呈直角形，并且所述第四端面齿盘上轮齿的啮合面的对应面呈斜面状。

8.根据权利要求7所述的行星齿轮一体式减速器，其特征在于，所述钢轮固定嵌装在所述传动管内壁上，并且所述钢轮轴线与所述减速固定壳轴线重合；所述柔轮嵌装在所述钢轮内，并且所述柔轮与所述钢轮啮合；所述波发生器嵌装在所述柔轮内；所述第二啮合固定板固定设置在所述波发生器一端面上，并且所述第二啮合固定板轴线与所述钢轮轴线重合；所述第三端面齿盘与所述第四端面齿盘结构相同。

9.根据权利要求1或2所述的行星齿轮一体式减速器，其特征在于，所述输出轴上一端侧壁上设置有第三滑动槽，所述输出轴一端水平固定设置在所述输出法兰上，并且所述输出轴轴线与所述输出法兰轴线重合，所述输出轴另一端嵌装在所述第二轴承内；所述第三减速变换件包括第五端面齿盘、第三滑动啮合固定板、第六端面齿盘、第二推力座和第三推力弹簧，所述第五端面齿盘与所述第一端面齿盘结构相同，所述第五端面齿盘设置在所述传动管另一端面上，并且所述第五端面齿盘轴线与所述传动管轴线重合；所述第三滑动啮合固定板圆心处设置有第二滑动贯穿孔，所述第二滑动贯穿孔内固定设置有第三滑动块，所述第三滑动啮合固定板通过所述第二滑动贯穿孔套在所述输出轴上，并且所述第三滑动块嵌装在所述第三滑动槽内；所述第六端面齿盘与所述第二端面齿盘结构相同，所述第六端面齿盘设置在所述第三滑动啮合固定板上。

10.根据权利要求1或2所述的行星齿轮一体式减速器，其特征在于，还包括转速监测件，其设置在所述齿轮转换减速件上；所述转速监测件包括编码盘、固定架、受光元件和编码罩，所述编码盘固定套装在所述输出轴上，所述固定架设置在所述减速固定壳另一端面上，所述受光元件设置在所述固定架上，所述编码罩扣置在所述编码盘、所述固定架和所述受光元件外。

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