CN113915295A - 一种差速摆线针轮减速机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种差速摆线针轮减速机，包括减速机主体；减速机主体由输出轴、曲轴轴承、前端盖、二级摆线齿轮、一个以上的轴承滚子、摆线轮轴承、曲轴、外壳、一个以上的针轮滚针、一级摆线齿轮、驱动电机以及电机外壳组成；输出轴设置为第二级摆线针轮，外表面设置第一针轮滚针槽，内表面设置滚道，内表面滚针槽，外表面滚道；滚道通过轴承滚子和前端盖以及外壳上设计轴承外滚道配合，组成交叉滚针轴承；本发明通过两组齿数不同地摆线针轮减速机组成，其中第一级针轮固定，两个摆线齿轮固连或锁定旋转，共用同一曲轴，由曲轴输入，第二级针轮为输出；实现高刚性，长寿命，工艺要求低的精密减速传动方案。

Description

一种差速摆线针轮减速机
技术领域
本发明涉及一种机械设计领域技术领域，具体涉及一种差速摆线针轮减速机。
背景技术
目前机器人行业、工业自动化领域等需求的高精度减速机主要采用方案有谐波减速、RV减速等，但是现有谐波减速方案存在刚性和抗过载能力弱、使用寿命短等问题，而RV减速所采用的一级摆线针轮减速方案又因结构复杂、工艺精度要求高，减速比不能太大，难以小型化等原因，成本难以得到控制，且生产要求高产量难以扩大；同时由于现在低压交流伺服电机的发展，其转速一再突破，而相同功率下，高转速小转矩电机其体积较大转矩低速电机有着极大优势，而若要采用高速小转矩电机，则要求减速机有极大速比，且启动转矩小；
现有谐波减速方案刚性低，寿命短，对材料要求高，而RV减速方案结构复杂，配合、工艺精度要求高，成本难以控制，产量难以提升，且减速比不能太大，难以小型化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种差速摆线针轮减速机；通过两组齿数不同地摆线针轮减速机组成，其中第一级针轮固定，两个摆线齿轮固连或锁定旋转，共用同一曲轴，由曲轴输入，第二级针轮为输出；实现高刚性，长寿命，工艺要求低的精密减速传动方案。
本发明差速摆线针轮减速机是通过以下技术方案来实现的：包括减速机主体；减速机主体由输出轴、曲轴轴承、前端盖、二级摆线齿轮、一个以上的轴承滚子、摆线轮轴承、曲轴、外壳、一个以上的针轮滚针、一级摆线齿轮、驱动电机以及电机外壳组成；
输出轴设置为第二级摆线针轮，外表面设置第一针轮滚针槽，外表面设置有滚道，内表面设置有滚针槽；滚道通过轴承滚子和前端盖以及外壳上设计轴承外滚道配合，组成交叉滚针轴承；外壳支承输出轴并限制其一个以上的自由度，仅保留一个自由度；滚针槽分别与针轮滚针配合，组成第二级摆线针轮减速机的针轮部分；并且输出轴还通过曲轴轴承为曲轴提供支撑。
作为优选的技术方案，外壳设置为第一级摆线针轮减速机针轮；内表面设置有第二滚轮滚针槽，一个以上的针轮滚针配合组成第一级摆线针轮减速机针轮，且与前端盖分别设置轴承外滚道的两半。
作为优选的技术方案，第一级摆线齿轮与第二级摆线齿轮固连或锁定旋转，通过两个摆线轮轴承与曲轴偏心部分配合，同时两个摆线齿轮分别与两级针轮配合，组成差速摆线针轮减速机。
作为优选的技术方案，曲轴与驱动电机的转子固连，同时驱动电机的定子部分固连于电机外壳。
作为优选的技术方案，二级摆线齿轮与一级摆线齿轮两个摆线齿轮齿数分别比对应的针轮针数少1，两级的齿数和针数间没有关系，且不相等；一级摆线齿轮；二级摆线齿轮。
本发明的有益效果是：
1、由和第一级针轮同轴转动的第二级针轮输出，两个摆线齿轮由同一曲轴驱动，极大简化现有各种摆线针轮减速机的传动方式，只需要单一曲轴，而需要支承配合的特征全是回转结构，支承简单，精度易保证，相对位置精度要求少，且均为同心位置要求，加工简单，工艺要求低易实现，较现有各种摆线针轮减速方案极大简化，可容易实现成本控制和产量的提高；
2、两级摆线针轮减速机的齿差调整可实现极大范围的减速比，可用较少的齿速实现较大的减速比，即在一定体积内可以采用更大的针轮滚针和摆线齿轮齿廓，在提高减速机刚性、延长使用寿命等方面亦有突出表现，同时齿数和针轮滚针数的减少和齿廓和滚针的加大对加工的工艺要求也可极大降低，同时结构较现有各种摆线针轮减速机紧凑，更易实现小型化和微型化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明差速摆线针轮减速机的结构布局示意图；
图2为本发明差速摆线针轮减速机的结构爆炸示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”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，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本发明使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“套接”、“连接”、“贯穿”、“插接”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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。
如图1和图2所示，本发明的一种差速摆线针轮减速机，包括减速机主体；所述减速机主体由输出轴001、曲轴轴承010、前端盖002、二级摆线齿轮004、一个以上的轴承滚子008、摆线轮轴承009、曲轴006、外壳003、一个以上的针轮滚针007、一级摆线齿轮005、驱动电机100以及电机外壳102组成；
所述输出轴001设置为第二级摆线针轮，外表面设置第一针轮滚针槽，外表面设置有滚道，内表面设置有滚针槽；所述滚道通过轴承滚子008和前端盖002以及外壳003上设计轴承外滚道配合，组成交叉滚针轴承；所述外壳003支承输出轴001并限制其一个以上的自由度，仅保留一个自由度；所述滚针槽分别与针轮滚针007配合，组成第二级摆线针轮减速机的针轮部分；并且输出轴001还通过曲轴轴承010为曲轴006提供支撑。
本实施例中，外壳003设置为第一级摆线针轮减速机针轮；内表面设置有第二滚轮滚针槽，一个以上的针轮滚针007配合组成第一级摆线针轮减速机针轮，且与前端盖002分别设置轴承外滚道的两半。
本实施例中，第一级摆线齿轮005与第二级摆线齿轮004固连或锁定旋转，通过两个摆线轮轴承009与曲轴006偏心部分配合，同时两个摆线齿轮分别与两级针轮配合，组成差速摆线针轮减速机。
本实施例中，曲轴006与驱动电机100的转子固连，同时驱动电机100的定子部分固连于电机外壳102。
本实施例中，二级摆线齿轮004与一级摆线齿轮005两个摆线齿轮齿数分别比对应的针轮针数少1，两级的齿数和针数间没有关系，且不相等；所述一级摆线齿轮005；所述二级摆线齿轮004。
本发明的有益效果是：
1、由和第一级针轮同轴转动的第二级针轮输出，两个摆线齿轮由同一曲轴驱动，极大简化现有各种摆线针轮减速机的传动方式，只需要单一曲轴，而需要支承配合的特征全是回转结构，支承简单，精度易保证，相对位置精度要求少，且均为同心位置要求，加工简单，工艺要求低易实现，较现有各种摆线针轮减速方案极大简化，可容易实现成本控制和产量的提高；
2、两级摆线针轮减速机的齿差调整可实现极大范围的减速比，可用较少的齿速实现较大的减速比，即在一定体积内可以采用更大的针轮滚针和摆线齿轮齿廓，在提高减速机刚性、延长使用寿命等方面亦有突出表现，同时齿数和针轮滚针数的减少和齿廓和滚针的加大对加工的工艺要求也可极大降低，同时结构较现有各种摆线针轮减速机紧凑，更易实现小型化和微型化。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种差速摆线针轮减速机，其特征在于：包括减速机主体；所述减速机主体由输出轴(001)、曲轴轴承(010)、前端盖(002)、二级摆线齿轮(004)、一个以上的轴承滚子(008)、摆线轮轴承(009)、曲轴(006)、外壳(003)、一个以上的针轮滚针(007)、一级摆线齿轮(005)、驱动电机(100)以及电机外壳(102)组成；所述输出轴(001)设置为第二级摆线针轮，外表面设置第一针轮滚针槽，外表面设置有滚道，内表面设置有滚针槽；所述滚道通过轴承滚子(008)和前端盖(002)以及外壳(003)上设计轴承外滚道配合，组成交叉滚针轴承；所述外壳(003)支承输出轴(001)并限制其一个以上的自由度，仅保留一个自由度；所述滚针槽分别与针轮滚针(007)配合，组成第二级摆线针轮减速机的针轮部分；并且输出轴(001)还通过曲轴轴承(010)为曲轴(006)提供支撑。
2.根据权利要求1所述的差速摆线针轮减速机，其特征在于：所述外壳(003)设置为第一级摆线针轮减速机针轮；内表面设置有第二滚轮滚针槽，一个以上的针轮滚针(007)配合组成第一级摆线针轮减速机针轮，且与前端盖(002)分别设置轴承外滚道的两半。
3.根据权利要求1所述的差速摆线针轮减速机，其特征在于：所述第一级摆线齿轮(005)与第二级摆线齿轮(004)固连或锁定旋转，通过两个摆线轮轴承(009)与曲轴(006)偏心部分配合，同时两个摆线齿轮分别与两级针轮配合，组成差速摆线针轮减速机。
4.根据权利要求1所述的差速摆线针轮减速机，其特征在于：所述曲轴(006)与驱动电机(100)的转子固连，同时驱动电机(100)的定子部分固连于电机外壳(102)。
5.根据权利要求1所述的差速摆线针轮减速机，其特征在于：所述二级摆线齿轮(004)与一级摆线齿轮(005)两个摆线齿轮齿数分别比对应的针轮针数少1，两级的齿数和针数间没有关系，且不相等；所述一级摆线齿轮(005)；所述二级摆线齿轮(004)。
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