CN114017473A - 一种偏置型行星减速装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种偏置型行星减速装置,属于工业机器人减速器技术领域。本发明的组成包括：壳体，所述壳体通过螺钉与定位孔与带有三个凸台的固定盘连接，圆盘通过定位销和内六角螺钉圆柱头与固定盘固为一体，壳体通过角接触球轴承与输出行星架连接，输出行星架内孔具有均匀分布圆弧槽，圆弧槽内有滚针，三根曲轴通过圆锥滚子轴承均匀分布在圆盘和固定盘，与滚针相啮合的两片相位角相差180°的摆线轮通过滚针与保持架组件铰接在曲轴上。当壳体固定，动力由带花键的曲轴输入，把摆线轮的自转矢量以1:1传递给输出行星架，达到动力输出的效果。

Description

一种偏置型行星减速装置
技术领域
本发明属于工业机器人减速器技术领域，尤其涉及一种偏置型行星减速装置。
背景技术
目前，工业机器人减速器第一关节承受的负载较大，在工作节拍加快的今天，减速装置的速比需要减小，运行速度需要加快；同时，结构偏平化的减速装置、完善的密封结构极大方便了使用者的安装和使用。因此，有必要设计一种结构合理、低速比、高负载的减速装置。
发明内容
为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案。
本发明首先提供了一种偏置型行星减速装置，其包括壳体、固定盘、圆盘、输出行星架、第一摆线轮、第二摆线轮、两根不带花键的曲轴、一根带花键的曲轴和中心管，其中，所述壳体通过内六角圆柱头螺钉和定位孔与带有凸台的固定盘连接，圆盘通过定位销和内六角圆柱头螺钉与固定盘固为一体，壳体的内圈通过第一角接触球轴承和第二角接触球轴承与输出行星架的外圈连接，输出行星架内孔圆柱面设置有均匀分布的圆弧槽，圆弧槽内设置有滚针，两根不带花键的曲轴和一根带花键的曲轴的两端分别通过圆锥滚子轴承安装在圆盘和固定盘的曲轴孔内，三根曲轴在同一圆周上呈均匀分布，与滚针相啮合的第一摆线轮和第二摆线轮相位角相差180°，且通过滚针与保持架组件铰接在三根曲轴上；中心管位于所述减速装置的中心，固定盘和圆盘的内圈与中心管固定连接；当壳体固定，动力由带花键的曲轴输入，把第一摆线轮和第二摆线轮的自转矢量以1:1传递给输出行星架。
作为本发明的优选方案，输出行星架上均匀分布的圆弧槽的数量为Zp，滚针个数为Zp，第一摆线轮和第二摆线轮的齿数均为Zc，Zp＝Zc+1，当壳体固定，动力由带花键的曲轴输入，输出行星架输出，所述减速装置的速比为1/Zp。
作为本发明的优选方案，带花键的曲轴作为输入端，所述带花键的曲轴与所述减速装置的中心偏置有一定距离。
作为本发明的优选方案，圆盘和固定盘通过O型圈与中心管密封，固定盘上凸台的数量为三个，所述圆盘通过定位销和内六角圆柱头螺钉与固定盘的凸台连接并固为一体。
作为本发明的优选方案，壳体和固定盘通过相互匹配的环状阶梯结构紧密配合，阶梯结构处通过O型圈密封。
作为本发明的优选方案，壳体的和输出行星架之间装有密封圈。
作为本发明的优选方案，圆盘13)和输出行星架之间装有密封圈。
作为本发明的优选方案，第一角接触球轴承与第二角接触球轴承通过配磨的轴用弹性挡圈调整预紧力。
作为本发明的优选方案，圆盘装有密封盖。
作为本发明的优选方案，带花键的曲轴在固定盘对应孔位置装有密封圈。
本发明结构合理，低速比，无渐开线齿轮，减速装置轴向尺寸减小，整个装置呈现扁平化，无需调整齿轮侧隙，精度高，安装方便，同时，该减速装置多处设置了密封，注入油脂后，能够直接用于现场安装，与减速器中心偏置一定距离的带花键曲轴作为动力输入端，给用户提供了多样化的动力输入方式和安装空间，可采用带内花键的渐开线齿轮与之相配，实现动力平行传输，或者采用带内花键的锥齿轮与之相配，根据轴交角大小实现改变动力的输入方向，动力输入避开了减速器中心孔，为电缆穿过减速器中心孔提供了空间，避免电缆裸露在机器外部产生的各种风险。
附图说明
图1是本发明实施结构示意图的主视图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是图2的向视图；
图4是本发明实施结构示意图中带花键的曲轴；
图5是本发明实施结构示意图中不带花键的曲轴；
图中，1-壳体；2-密封圈；3-输出行星架；4-密封圈；5-密封盖；6-圆锥滚子轴承；7-带花键的曲轴；8-滚针与保持架组件；9-第一摆线轮；10-第二摆线轮；11-中心管；12-内六角圆柱头螺钉；13-圆盘；14-密封圈；15-第一角接触球轴承；16-第二角接触球轴承；17-内六角圆柱头螺钉；18-O型圈；19-固定盘；20-轴用卡簧；21-滚针；22-O型圈；23-密封圈；24-内螺纹圆锥销；25-不带花键的曲轴。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
如图1-5所示，本发明的减速装置包括括壳体1、固定盘19、圆盘13、输出行星架3、第一摆线轮9、第二摆线轮10、两根不带花键的曲轴25、一根带花键的曲轴23、滚针21、中心管11等组件。固定盘19、圆盘13上各设置有三个位置对应的曲轴安装孔，曲轴安装孔在圆周方向上均匀分布。
在本实施例中，壳体1为环形壳体，所述壳体1通过内六角圆柱头螺钉17与定位孔与带有三个凸台的固定盘19连接，如图1所示，为本发明主视图，即固定盘外表面的示意图。
如图2和3所示，圆盘13通过定位销24和内六角圆柱头螺钉12与固定盘19固为一体，壳体通过第一角接触球轴承15和第二角接触球轴承16与输出行星架3连接，输出行星架3的内孔具有均匀分布圆弧槽，圆弧槽内有滚针21，两根不带花键的曲轴25和一根带花键的曲轴23通过圆锥滚子轴承6均匀分布在圆盘13和固定盘19上，与滚针21相啮合的两片相位角相差180°的第一摆线轮9和第二摆线轮10通过滚针与保持架组件8铰接在曲轴23、25上，圆盘13和固定盘19通过O型圈22与中心管11密封，壳体1和固定盘19通过O型圈密封，壳体1和输出行星架3之间装有密封圈2，圆盘13和输出行星架3之间装有密封圈14，第一角接触球轴承15与第二角接触球轴承16通过配磨的轴用弹性挡圈20调整预紧力，圆盘13装有密封盖5，带花键的曲轴在固定盘19对应曲轴安装孔位置装有密封圈23。
图4和图5分别是本发明带花键的曲轴和不带花键的曲轴的示意图；带花键的曲轴23可用作本发明减速装置的动力输入，由于带花键的曲轴23与所述减速装置的中心偏置有一定距离，因此本发明为偏置型行星减速装置，这种构造的减速器在工业机器人的某些应用场合中可以方便安装和使用。
本实施例的减速装置在实际使用过程中，当壳体1固定，如果动力从带花键的曲轴23顺时针输入，带花键的曲轴23将带动两根不带花键的曲轴25进行偏心运动，此时，三根曲轴均固定在固定盘19和圆盘13之间，两片片相位相差180°的第一摆线轮9和第二摆线轮10通过滚针与保持架组件8铰接在三个曲轴23、25上，并且与放置在输出行星架上的滚针21相啮合，第一摆线轮9和第二摆线轮10在受曲轴偏心轴段的作用形成公转的同时，对输出行星架槽内的滚针21形成与摆线轮公转方向相同的力矩，造成了输出行星架的自转运动，为顺时针转动。
设输出行星架3上的圆弧槽个数为Zp，滚针21个数为Zp，第一摆线轮9和第二摆线轮10的齿数均为Zc，Zp＝Zc+1，当壳体1固定，动力以n1转速从带花键的曲轴输入，输出行星架输出扭矩，其减速装置的速比为1/Zp，输出行星架的转速为n1/Zp。
本发明的减速装置呈现扁平化，减速装置轴向尺寸小，减速器轴向尺寸与外壳直径比可控制在1:3.5～5.8，这样的扁平比相对常规的机器人减速机来说，是一种可观的提升。
本发明结构合理，低速比，无渐开线齿轮，减速装置轴向尺寸减小，整个装置呈现扁平化，无需调整齿轮侧隙，精度高，安装方便，同时，该减速装置多处设置了密封，注入油脂后，能够直接用于现场安装，与减速器中心偏置一定距离的带花键曲轴作为动力输入端，为用户提供了多样化的动力输入方式和安装空间，可采用带内花键的渐开线齿轮与之相配，实现动力平行传输，或者采用带内花键的锥齿轮与之相配，根据轴交角大小实现改变动力的输入方向，动力输入避开了减速器中心孔，为电缆穿过减速器中心孔提供了空间，避免电缆裸露在机器外部产生的各种风险。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种偏置型行星减速装置，其特征在于包括壳体(1)、固定盘(19)、圆盘(13)、输出行星架(3)、第一摆线轮(9)、第二摆线轮(10)、两根不带花键的曲轴(25)、一根带花键的曲轴(23)和中心管(11)，其中，所述壳体(1)通过内六角圆柱头螺钉(17)和定位孔与带有凸台的固定盘(19)连接，圆盘(13)通过定位销(24)和内六角圆柱头螺钉(12)与固定盘(19)固为一体，壳体的内圈通过第一角接触球轴承(15)和第二角接触球轴承(16)与输出行星架(3)的外圈连接，输出行星架(3)内孔圆柱面设置有均匀分布的圆弧槽，圆弧槽内设置有滚针(21)，两根不带花键的曲轴(25)和一根带花键的曲轴(23)的两端分别通过圆锥滚子轴承(6)安装在圆盘(13)和固定盘(19)的曲轴孔内，三根曲轴在同一圆周上呈均匀分布，与滚针(21)相啮合的第一摆线轮(9)和第二摆线轮(10)相位角相差180°，且通过滚针与保持架组件(8)铰接在三根曲轴上；中心管位于所述减速装置的中心，固定盘(19)和圆盘(13)的内圈与中心管(11)固定连接；当壳体(1)固定，动力由带花键的曲轴(23)输入，把第一摆线轮(9)和第二摆线轮(10)的自转矢量以1:1传递给输出行星架(3)。
2.根据权利要求1所述的一种偏置型行星减速装置，其特征在于：输出行星架(3)上均匀分布的圆弧槽的数量为Zp，滚针(21)个数为Zp，第一摆线轮(9)和第二摆线轮(10)的齿数均为Zc，Zp＝Zc+1，当壳体(1)固定，动力由带花键的曲轴(23)输入，输出行星架(3)输出，所述减速装置的速比为1/Zp。
3.根据权利要求1所述的一种偏置型行星减速装置，其特征在于：带花键的曲轴(23)作为输入端，所述带花键的曲轴(23)与所述减速装置的中心偏置有一定距离。
4.根据权利要求1所述的一种偏置型行星减速装置，其特征在于：圆盘(13)和固定盘(19)通过O型圈(22)与中心管(11)密封，固定盘(19)上凸台的数量为三个，所述圆盘(13)通过定位销(24)和内六角圆柱头螺钉(12)与固定盘(19)的凸台连接并固为一体。
5.根据权利要求1所述的一种偏置型行星减速装置，其特征在于：壳体(1)和固定盘(19)通过相互匹配的环状阶梯结构紧密配合，阶梯结构处通过O型圈密封。
6.根据权利要求1所述的一种偏置型行星减速装置，其特征在于：壳体(1)的和输出行星架(3)之间装有密封圈(2)。
7.根据权利要求1所述的一种偏置型行星减速装置，其特征在于：圆盘13)和输出行星架(3)之间装有密封圈(14)。
8.根据权利要求1所述的一种偏置型行星减速装置，其特征在于：第一角接触球轴承(15)与第二角接触球轴承(16)通过配磨的轴用弹性挡圈(20)调整预紧力。
9.根据权利要求1所述的一种偏置型行星减速装置，其特征在于：圆盘(13)装有密封盖(5)。
10.根据权利要求1所述的一种偏置型行星减速装置，其特征在于：带花键的曲轴在固定盘(19)对应孔位置装有密封圈(23)。
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