CN116658592A - 一种具有蜗轮蜗杆机构的减速器 - Google Patents

一种具有蜗轮蜗杆机构的减速器 Download PDF

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CN116658592A CN202310815873.7A CN202310815873A CN116658592A CN 116658592 A CN116658592 A CN 116658592A CN 202310815873 A CN202310815873 A CN 202310815873A CN 116658592 A CN116658592 A CN 116658592A
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金正已
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张一雨
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Abstract

本发明公开一种具有蜗轮蜗杆机构的减速器,属于机械传动技术领域,包括偏心轴、蜗轮蜗杆机构和少齿差减速机构;偏心轴包括偏心设置的输入轴段、第一轴段和第二轴段;少齿差减速机构包括第一谐波刚齿轮、第二谐波刚齿轮、齿圈以及外壳体;第一谐波刚齿轮转动设置在第一轴段,第二谐波刚齿轮转动设置在第二轴段,齿圈同时套设在第一谐波刚齿轮及第二谐波刚齿轮上,外壳体套设在变形后的齿圈上;蜗轮蜗杆机构包括蜗轮和蜗杆;第一谐波刚齿轮和第二谐波刚齿轮连接有动力输出机构,蜗杆连接有动力输入机构。本发明通过采用蜗轮蜗杆机构和少齿差减速机构相配合的方式,具有高精度和高扭转刚度,能够承受较大负载且安全性较好。

Description

一种具有蜗轮蜗杆机构的减速器
技术领域
本发明涉及机械传动技术领域,特别是涉及一种具有蜗轮蜗杆机构的减速器。
背景技术
石油勘探设备、盾构设备中使用的减速器需要承受较大的负载,而且还要能够输出较大的扭矩。
当前市场上主流机器人关节精密减速器主要有两类:一种是RV减速器,另一种是谐波减速器。其中,RV减速器中第二级摆线针轮少齿差传动是由短辐外摆线齿轮和针齿轮组成的1齿差内齿轮副、偏心元件(行星架)以及输出机构构成的K-H-V型齿轮传动机构。谐波齿轮传动机构是由波发生器、柔性齿轮、刚性齿轮组成的一种变态少齿差行星齿轮传动机,柔性齿轮与刚性齿轮存在少齿差,通过柔性齿轮的弹性变形在机构中起到变态行星轮的作用。
然而,RV减速器存在传动过程中有磨损而导致传动误差、不利于输出精度控制以及加工难度较高的问题;而谐波齿轮传动机构的传动误差和精度有待进一步提高。此外,这两种传动机构都存在速比调节复杂或可调节的速比范围较小的问题,其在应用于石油勘探设备、盾构设备中时,若负载较大会存在安全隐患。
另外,已有专利文献中并未检索到石油勘探设备、盾构设备中有RV减速器和谐波减速器的实际应用的相关内容。目前,在盾构机中具有行星减速器的应用,例如,申请公布号为CN 115045961 A的中国专利公开了一种盾构机行星减速器,采用了行星减速器,主要改进方向在于增加润滑结构,能够提高减速器齿轮的润滑效果和耐用度,但是仍存在行星减速器本身传动效率低的问题。
综上所述,本领域技术人员如果要对石油勘探设备、盾构设备所应用的减速器进行改进,一般会集中在对已有应用的减速器的设计参数进行改造,例如改造行星减速器的相关参数,而如何能够本质上进行改进则是本领域所面临的棘手问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有蜗轮蜗杆机构的减速器,以解决上述现有技术存在的问题,通过采用蜗轮蜗杆机构和少齿差减速机构相配合,具有高精度和高扭转刚度,能够承受较大负载且安全性较好。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明提供一种具有蜗轮蜗杆机构的减速器,包括偏心轴,所述偏心轴的输入端安装有蜗轮蜗杆机构,所述偏心轴的输出端安装有少齿差减速机构;
所述偏心轴包括偏心设置的输入轴段、第一轴段和第二轴段;
所述少齿差减速机构包括具有第二外齿的第一谐波刚齿轮和第二谐波刚齿轮、能够弹性变形的具有第一外齿和第二内齿的齿圈以及具有第一内齿的外壳体;
所述第一谐波刚齿轮转动设置在所述第一轴段,所述第二谐波刚齿轮转动设置在所述第二轴段,所述齿圈同时套设在所述第一谐波刚齿轮及所述第二谐波刚齿轮上,所述外壳体套设在变形后的所述齿圈上,所述第二外齿与所述第二内齿啮合,所述第一内齿与所述第一外齿啮合;
所述蜗轮蜗杆机构包括同轴固定安装在所述输入轴段的蜗轮以及与所述蜗轮啮合连接的蜗杆;
所述第一谐波刚齿轮和所述第二谐波刚齿轮连接有动力输出机构,所述蜗杆连接有动力输入机构。
优选地,所述蜗轮蜗杆机构包括蜗杆安装壳,所述蜗杆安装壳设置在所述外壳体朝向输入端的一侧,所述蜗轮和所述蜗杆均位于所述蜗杆安装壳内,所述蜗杆安装壳与所述外壳体内部连通。
优选地,所述蜗杆安装壳包括转动支撑所述偏心轴的第一支撑部和转动支撑所述蜗杆的第二支撑部,所述蜗杆的其中一端设置有用于连接电机的接口。
优选地,所述蜗轮采用热胀冷缩式安装方式紧密套设在所述输入轴段上。
优选地,所述偏心轴采用中空结构,其设置有轴向贯通的中空腔体。
优选地,所述中空腔体的内径侧设置有若干滚针轴承,所述滚针轴承的内圈用于对穿设部件进行支撑。
优选地,所述动力输出机构包括输出法兰和电机端法兰,所述输出法兰和所述电机端法兰分别转动设置在所述外壳体内,所述输出法兰和所述电机端法兰将所述第一谐波刚齿轮及所述第二谐波刚齿轮夹在内侧,所述第一谐波刚齿轮及所述第二谐波刚齿轮带动所述输出法兰转动进行动力输出。
优选地,所述输出法兰包括法兰本体和连接在所述法兰本体上的若干环向分布的螺柱,所述法兰本体上在相邻的所述螺柱之间开设有第一螺栓孔,所述第一谐波刚齿轮及所述第二谐波刚齿轮上对应所述螺柱和所述第一螺栓孔的位置设置有第一螺钉孔和通孔,所述电机端法兰对应所述螺柱和所述第一螺栓孔的位置设置有第二螺钉孔和第二螺栓孔,贯穿所述第一螺钉孔的所述螺柱与贯穿所述第二螺钉孔的螺钉连接,所述第一螺栓孔、所述通孔和所述第二螺栓孔通过贯穿的螺栓连接,所述螺柱与所述第一螺钉孔之间以及所述螺栓与所述通孔之间存在间隙。
优选地,所述第一轴段与输入轴段之间连接有第四轴段,所述第四轴段用于转动支撑所述电机端法兰,所述第二轴段远离所述第一轴段的一侧连接有第三轴段,所述第三轴段用于转动支撑所述输出法兰。
优选地,所述输出法兰的外径侧与所述外壳体的内径侧之间设置有密封圈,所述输出法兰的内径侧与所述偏心轴之间设置有端盖。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果:
(1)本发明通过采用蜗轮蜗杆机构和少齿差减速机构相配合,具有高精度和高扭转刚度,能够输出较大的输出扭矩,能够承受较大负载且安全性较好,具有轻量化、结构紧凑的特点;
(2)本发明通过采用蜗轮蜗杆机构,能够利用蜗轮和蜗杆的自锁条件实现停机时的自锁,避免停机后的转动造成危险,具有较好的安全性;另外,除了应用于一些大型重型设备外,利用蜗轮蜗杆机构的自锁特性,还可以将本发明应用于人形机器人的小型机器人关节或末端执行器,进一步拓展用途范围,并且,根据其对称式设计结构,可以满足人形机器人的左右侧结构(类似左、右胯骨结构)的应用;
(3)本发明偏心轴设置有轴向贯通的中空腔体,能够在中空腔体内进行布放电缆等部件,从而能够提高电缆等部件安装的便捷程度,利于使整个减速器结构紧凑,同时,利于使整个减速器轻量化;另外,中空腔体的内径侧设置有若干滚针轴承,通过滚针轴承的设置,能够避免布放在中空腔体内的电缆等部件在偏心轴转动时与偏心轴发生干涉,即能够有效避免或减小线缆等部件被刮擦或磨损的风险;
(4)本发明不仅可以调整少齿差减速机构的传动比,还可以调整蜗轮蜗杆机构的减速比,通过调整蜗轮和蜗杆的螺纹可实现同一外包络尺寸下的多种速比,从而可实现两级减速,获得更大范围的减速比,因此,本发明的减速器不仅具有高精度、高扭转刚度的特点,而且能够适用于多种速比(速比在60~320的范围内可调)的工况,力矩传递效率较高,具有较大的设计自由度;
(5)本发明蜗杆安装壳与外壳体内部连通,能够形成蜗轮蜗杆机构和少齿差减速机构的统一润滑空间,形成更加紧凑的安装空间,且便于进行润滑,保证减速器稳定的工作状态。
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为本发明减速器的主视图;
图2为图1左视图;
图3为图2中A-A向的旋转剖视图;
图4为图3中B处的局部放大图;
图5为图3中C处的局部放大图;
图6为图1垂直于偏心轴的截面图;
图7为本发明输出法兰的立体图;
图8为图7左视图;
图9为图8中D-D向的旋转剖视图;
图10为本发明电机端法兰的立体图;
图11为图10左视图;
图12为图11中E-E向的旋转剖视图;
图13为本发明第一谐波刚齿轮/第二谐波刚齿轮的立体图;
图14为图13中F-F向的旋转剖视图;
其中,1、外壳体;11、第一内齿;
2、齿圈;21、第一外齿;22、第二内齿;
3a、第一谐波刚齿轮;3b、第二谐波刚齿轮;31、第二外齿;32、通孔;33、第一螺钉孔;
4、偏心轴;40、中空腔体;41、第一轴段;42、第二轴段;43、第三轴段;44、第四轴段;45、输入轴段;46、滚针轴承;
5、输出法兰;50、输出端连接口;51、端盖;52、第一螺栓孔;53、螺柱;
6、蜗轮蜗杆机构;61、蜗轮;62、蜗杆;621、接口;63、蜗杆安装壳;
7、电机端法兰;71、第二螺栓孔;72、第二螺钉孔;
8、轴承;
9、密封圈;
101、螺栓;102、螺钉。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种具有蜗轮蜗杆机构的减速器,以解决上述现有技术存在的问题,通过采用蜗轮蜗杆机构和少齿差减速机构相配合,具有高精度和高扭转刚度,能够承受较大负载且安全性较好。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1~14所示,本发明提供一种具有蜗轮蜗杆机构的减速器,包括偏心轴4,偏心轴4的输入端安装有蜗轮蜗杆机构6,偏心轴4的输出端安装有少齿差减速机构,通过蜗轮蜗杆机构6向偏心轴4输入动力进而可以带动偏心轴4转动,通过偏心轴4转动驱动少齿差减速机构将动力输出。偏心轴4包括偏心设置的输入轴段45、第一轴段41和第二轴段42,三者轴线均不重合,其中,第一轴段41和第二轴段42相邻设置,且相对偏转一定的角度,一般的为偏转180°。少齿差减速机构包括具有第二外齿31的第一谐波刚齿轮3a和具有第二外齿31的第二谐波刚齿轮3b(第一谐波刚齿轮3a和第二谐波刚齿轮3b结构和规格相同,只是设置位置和设置方式不同),还包括能够弹性变形的具有第一外齿21和第二内齿22的齿圈2(齿圈2为薄壁弹性齿圈,其沿径向的宽度小于其外径的10%,另外,齿圈2由高韧性合金钢制成,能够产生微小量的弹性变形),以及包括具有第一内齿11的中空的外壳体1。第一谐波刚齿轮3a与齿圈2具有第一啮合处,第二谐波刚齿轮3b与齿圈2具有第二啮合处,第一啮合处和第二啮合处在齿圈2的圆周方向上间隔一段距离,进一步地,与第一轴段41和第二轴段42偏转一致,使得第一啮合处及第二啮合处分别位于齿圈2的相对两侧,例如第一啮合处位于齿圈2上侧,第二啮合处位于齿圈2下侧,随着运转过程,啮合位置不断变化,但第一啮合处和第二啮合处的相对位置始终保持不变。第一谐波刚齿轮3a转动(例如通过轴承8转动)设置在第一轴段41,第二谐波刚齿轮3b转动(例如通过另一轴承8转动)设置在第二轴段42,由于第一轴段41和第二轴段42偏心设置,第一谐波刚齿轮3a和第二谐波刚齿轮3b在安装后也偏心。通过偏心轴4能够带动第一谐波刚齿轮3a和第二谐波刚齿轮3b转动。齿圈2同时套设在第一谐波刚齿轮3a及第二谐波刚齿轮3b上,外壳体1套设在变形后的齿圈2上(外壳体1与齿圈2共轴),第二外齿31与第二内齿22啮合,第一内齿11与第一外齿21啮合。蜗轮蜗杆机构6包括同轴固定安装在输入轴段45的蜗轮61以及与蜗轮61啮合连接的蜗杆62。第一谐波刚齿轮3a和第二谐波刚齿轮3b连接有动力输出机构,蜗杆62连接有动力输入机构,动力输出机构用于连接石油勘探设备或盾构设备等,动力输入机构用于连接电机或内燃机等。本发明通过采用蜗轮蜗杆机构6和少齿差减速机构相配合的方式,具有高精度和高扭转刚度,能够输出较大的输出扭矩,能够承受较大负载且安全性较好,具有轻量化、结构紧凑的特点,同时,通过采用蜗轮蜗杆机构6,能够利用蜗轮61和蜗杆62的自锁条件实现停机时的自锁,避免停机后的转动造成危险,具有较好的安全性,从而能够较好应用于石油勘探设备或盾构设备中,具体可以为石油勘探设备或盾构设备的起重机构中,例如卷扬机中,用于吊起重物。另外,需要说明的是:除了应用于前文所述的一些大型重型设备外,利用蜗轮蜗杆机构6的自锁特性,还可以将本发明应用于人形机器人的小型机器人关节或末端执行器,进一步拓展用途范围,并且,根据其对称式设计结构,可以满足人形机器人的左右侧结构(类似左、右胯骨结构)的应用。
由于本发明采用的是蜗轮蜗杆机构6和少齿差减速机构串联联动的方式,不仅可以调整少齿差减速机构的传动比,还可以调整蜗轮蜗杆机构6的减速比,通过调整蜗轮61和蜗杆62的螺纹可实现同一外包络尺寸下的多种速比,从而可实现两级减速,获得更大范围的减速比,因此,本发明的减速器不仅具有高精度、高扭转刚度的特点,而且能够适用于多种速比(速比在60~320的范围内可调)的工况,力矩传递效率较高,具有较大的设计自由度。
如图3和图5所示,偏心轴4具有第一轴段41、第二轴段42、第三轴段43、第四轴段44及输入轴段45。输入轴段45、第四轴段44、第一轴段41、第二轴段42及第三轴段43自输入端至输出端依次设置。其中,第三轴段43、第四轴段44及输入轴段45共轴,即三者具有共同的轴心线,记为第一轴心线。第一轴段41和第二轴段42分别相对上述第一轴心线偏心设置,且第一轴段41和第二轴段42二者相对偏心设置。第一轴段41的轴心线记为第二轴心线,第二轴段42的轴心线记为第三轴心线,第一轴心线、第二轴心线及第三轴心线相互平行,第二轴心线和第三轴心线分别位于第一轴心线的相对两侧。进一步地,第一轴心线、第二轴心线及第三轴心线三者位于同一平面中,第二轴心线和第三轴心线分别位于第一轴心线的相对两侧,第二轴心线和第一轴心线具有间距d1,第三轴心线和第一轴心线具有间距d2。有益地,间距d1等于间距d2。齿圈2在初始时整体呈圆环形,在安装并工作时,齿圈2的相对的两侧分别被向外挤压,而在相对的方向上略微向外变形,另外两侧部则向内变形,从而啮合的齿数对较多,从而具有较大的啮合包容角。
如图1~3、图6所示,蜗轮蜗杆机构6包括蜗杆安装壳63,蜗杆安装壳63设置在外壳体1朝向输入端的一侧,二者可通过螺钉等方式连接,蜗轮61和蜗杆62均位于蜗杆安装壳63内,蜗杆安装壳63与外壳体1内部连通,上述设置方式能够形成蜗轮蜗杆机构6和少齿差减速机构的统一润滑空间,形成更加紧凑的安装空间,且便于进行润滑,保证减速器稳定的工作状态。外壳体1可以和石油勘探设备或盾构设备的其他部件固定连接,例如通过紧固件连接,以便实现减速器和石油勘探设备或盾构设备的其他部件的紧固连接。需要说明的是:蜗轮61和蜗杆62的具体类型不做具体限定,其可以包括现有常见的蜗轮蜗杆类型(例如,圆柱蜗杆传动、环面蜗杆传动、锥蜗杆传动等),即现有的蜗轮蜗杆类型均应包含在本发明所覆盖的范围内。
如图1~3、图6所示,蜗杆安装壳63包括转动支撑偏心轴4的第一支撑部和转动支撑蜗杆62的第二支撑部,第一支撑部和第二支撑部相应的设置有不同的轴承8。蜗杆62的其中一端设置有用于连接电机的接口621,接口621可以用于直接连接电机的输出轴或通过软轴连接电机的输出轴。具体设计时,接口621可以为非圆形的槽。蜗轮61和偏心轴4的输入轴段45共轴,蜗轮61的转动轴心线和蜗杆62的转动轴心线相互垂直。蜗杆62可转动地插设于蜗杆安装壳63中(二者之间可以设置有轴承8)。
蜗轮61可采用热胀冷缩式安装方式紧密套设在输入轴段45上,具体装配过程如下:对蜗轮61加热处理后使其受热膨胀,然后套于输入轴段45上,冷却后蜗轮61即紧密套设在偏心轴4的输入轴段45上。其中,部分相关参数可以参考如下:加热处理的温度为80℃,时间为3~5min,蜗轮61的中孔孔径为30~100mm。
如图3所示,偏心轴4采用中空结构,其设置有轴向贯通的中空腔体40,能够在中空腔体40内进行布放电缆等部件(可以为电机的电力传输线缆或信号传输线缆进行布线,或为电机等部件提供安装空间),从而能够提高电缆等部件安装的便捷程度,利于使整个减速器结构紧凑,同时,利于使整个减速器轻量化。
进一步的,中空腔体40的内径侧间隔设置有若干滚针轴承46,至少包括两个滚针轴承46,滚针轴承46的内圈用于对穿设部件进行支撑,外圈内嵌在中空腔体40内。通过滚针轴承46的设置,能够避免布放在中空腔体40内的电缆等部件在偏心轴4转动时与偏心轴4发生干涉,即能够有效避免或减小线缆等部件被刮擦或磨损的风险。
如图3所示,动力输出机构包括输出法兰5和电机端法兰7,输出法兰5和电机端法兰7分别转动设置在外壳体1内(例如通过不同的轴承8安装),输出法兰5和电机端法兰7相对设置且相互连接,并且,输出法兰5和电机端法兰7将第一谐波刚齿轮3a及第二谐波刚齿轮3b夹在内侧,从而对第一谐波刚齿轮3a和第二谐波刚齿轮3b进行限位,防止其产生沿偏心轴4的轴向的运动。第一谐波刚齿轮3a及第二谐波刚齿轮3b带动输出法兰5相对外壳体1转动进行动力输出。通过输出法兰5及电机端法兰7均大体位于外壳体1内的设置方式,能够使得减速器的结构进一步紧凑。
具体的,如图7~9所示,输出法兰5包括法兰本体和连接在法兰本体上的若干环向分布的螺柱53,法兰本体上在相邻的螺柱53之间开设有第一螺栓孔52,螺柱53以及第一螺栓孔52位于同一圆形轨迹上。如图13~14所示,第一谐波刚齿轮3a(及第二谐波刚齿轮3b)上对应螺柱53和第一螺栓孔52的位置设置有第一螺钉孔33和通孔32。如图10~12所示,电机端法兰7对应螺柱53和第一螺栓孔52的位置设置有第二螺钉孔72和第二螺栓孔71。结合图3所示,贯穿第一螺钉孔33(包括第一谐波刚齿轮3a和第二谐波刚齿轮3b)的螺柱53与贯穿第二螺钉孔72的螺钉102连接,即通过螺钉102将电机端法兰7、第一谐波刚齿轮3a、第二谐波刚齿轮3b以及输出法兰5四者连接;第一螺栓孔52、通孔32(包括第一谐波刚齿轮3a和第二谐波刚齿轮3b)和第二螺栓孔71通过贯穿的螺栓101(例如采用销钉的形式,两端利用卡簧防脱)连接,即通过螺栓101将输出法兰5、第二谐波刚齿轮3b、第一谐波刚齿轮3a以及电机端法兰7四者连接。输出法兰5的第一螺栓孔52、电机端法兰7的第二螺栓孔71的孔径和螺栓101的外径相互配合,从而可以紧密配合。螺柱53与第一螺钉孔33之间以及螺栓101与通孔32之间存在间隙,即第一螺钉孔33的孔径大于螺钉102、通孔32的孔径大于螺栓101的外径,从而允许第一谐波刚齿轮3a及第二谐波刚齿轮3b在偏心轴4的带动下转动。
如图3所示,第一轴段41与输入轴段45之间连接有第四轴段44,第四轴段44用于转动支撑电机端法兰7,第二轴段42远离第一轴段41的一侧连接有第三轴段43,第三轴段43用于转动支撑输出法兰5。电机端法兰7与第四轴段44之间以及输出法兰5与第三轴段43之间分别设置有轴承8。
如图3所示,输出法兰5的外径侧与外壳体1的内径侧之间设置有密封圈9,输出法兰5的内径侧与偏心轴4之间设置有端盖51。通过密封圈9和端盖51的设置,能够进一步保证外壳体1与蜗杆安装壳63内空间的密封性。
本发明的工作原理如下:
电机输出的扭矩通过蜗轮蜗杆机构6传递至偏心轴4,偏心轴4转动,同时第一谐波刚齿轮3a和第二谐波刚齿轮3b分别有多个齿和齿圈2啮合,由于少齿差传动,第一谐波刚齿轮3a和第二谐波刚齿轮3b在偏心轴4的驱动下以及齿圈2的作用下减速旋转,通过螺栓101将扭矩传递给输出法兰5,带动输出法兰5减速转动。
如图2、图3、图7~图9所示,输出法兰5的输出端面上设置有输出端连接口50,输出端连接口50具体可以为轴向延伸的盲孔。在装配到石油勘探设备或盾构设备中后,减速器向输出端的驱动对象输出扭矩;在装配时,外壳体1和驱动对象的支撑部件(例如壳体)通过紧固件装配后,驱动对象的右端部自动被压入到输出法兰5的输出端连接口50中,即可将电机输入的动力减速后传递给驱动对象。
本发明的减速器能够输出较大的输出扭曲,特别是在停机时能够自锁,具有较好的安全性,适宜应用于石油勘探设备或盾构设备的起重机构中,有效防止停机后减速器在负载自重的作用下运行;还具有轻量化、结构紧凑的特点,且装配方便,其中外壳体1可固定不动,而传动部件均可转动地设置在外壳体1中,特别是装配到石油勘探设备或盾构设备中的步骤较为方便简洁,布线方便,有效减小线缆被刮擦或磨损的风险。同时,在齿轮啮合过程中,齿圈2的第一外齿21与外壳体1的第一内齿11的啮合会使得齿圈2的柔性变形是受控的,而且在这种受控的变形状态下,齿圈2的第二内齿22与偏心齿轮(第一谐波刚齿轮3a和第二谐波刚齿轮3b)的包容角可达到80°,达到高扭转刚度的目的;通过调整蜗轮蜗杆机构6的齿数对可实现同一外包络尺寸下的多种速比,速比在60~320的范围内可调;该减速器具有高精度、高扭转刚度的特点且能够适用于多种速比的工况,具有较大的设计自由度。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种具有蜗轮蜗杆机构的减速器,其特征在于:包括偏心轴,所述偏心轴的输入端安装有蜗轮蜗杆机构,所述偏心轴的输出端安装有少齿差减速机构;
所述偏心轴包括偏心设置的输入轴段、第一轴段和第二轴段;
所述少齿差减速机构包括具有第二外齿的第一谐波刚齿轮和第二谐波刚齿轮、能够弹性变形的具有第一外齿和第二内齿的齿圈以及具有第一内齿的外壳体;
所述第一谐波刚齿轮转动设置在所述第一轴段,所述第二谐波刚齿轮转动设置在所述第二轴段,所述齿圈同时套设在所述第一谐波刚齿轮及所述第二谐波刚齿轮上,所述外壳体套设在变形后的所述齿圈上,所述第二外齿与所述第二内齿啮合,所述第一内齿与所述第一外齿啮合;
所述蜗轮蜗杆机构包括同轴固定安装在所述输入轴段的蜗轮以及与所述蜗轮啮合连接的蜗杆;
所述第一谐波刚齿轮和所述第二谐波刚齿轮连接有动力输出机构,所述蜗杆连接有动力输入机构。
2.根据权利要求1所述的具有蜗轮蜗杆机构的减速器,其特征在于:所述蜗轮蜗杆机构包括蜗杆安装壳,所述蜗杆安装壳设置在所述外壳体朝向输入端的一侧,所述蜗轮和所述蜗杆均位于所述蜗杆安装壳内,所述蜗杆安装壳与所述外壳体内部连通。
3.根据权利要求2所述的具有蜗轮蜗杆机构的减速器,其特征在于:所述蜗杆安装壳包括转动支撑所述偏心轴的第一支撑部和转动支撑所述蜗杆的第二支撑部,所述蜗杆的其中一端设置有用于连接电机的接口。
4.根据权利要求1所述的具有蜗轮蜗杆机构的减速器,其特征在于:所述蜗轮采用热胀冷缩式安装方式紧密套设在所述输入轴段上。
5.根据权利要求1所述的具有蜗轮蜗杆机构的减速器,其特征在于:所述偏心轴采用中空结构,其设置有轴向贯通的中空腔体。
6.根据权利要求5所述的具有蜗轮蜗杆机构的减速器,其特征在于:所述中空腔体的内径侧设置有若干滚针轴承,所述滚针轴承的内圈用于对穿设部件进行支撑。
7.根据权利要求1-6任一项所述的具有蜗轮蜗杆机构的减速器,其特征在于:所述动力输出机构包括输出法兰和电机端法兰,所述输出法兰和所述电机端法兰分别转动设置在所述外壳体内,所述输出法兰和所述电机端法兰将所述第一谐波刚齿轮及所述第二谐波刚齿轮夹在内侧,所述第一谐波刚齿轮及所述第二谐波刚齿轮带动所述输出法兰转动进行动力输出。
8.根据权利要求7所述的具有蜗轮蜗杆机构的减速器,其特征在于:所述输出法兰包括法兰本体和连接在所述法兰本体上的若干环向分布的螺柱,所述法兰本体上在相邻的所述螺柱之间开设有第一螺栓孔,所述第一谐波刚齿轮及所述第二谐波刚齿轮上对应所述螺柱和所述第一螺栓孔的位置设置有第一螺钉孔和通孔,所述电机端法兰对应所述螺柱和所述第一螺栓孔的位置设置有第二螺钉孔和第二螺栓孔,贯穿所述第一螺钉孔的所述螺柱与贯穿所述第二螺钉孔的螺钉连接,所述第一螺栓孔、所述通孔和所述第二螺栓孔通过贯穿的螺栓连接,所述螺柱与所述第一螺钉孔之间以及所述螺栓与所述通孔之间存在间隙。
9.根据权利要求7所述的具有蜗轮蜗杆机构的减速器,其特征在于:所述第一轴段与输入轴段之间连接有第四轴段,所述第四轴段用于转动支撑所述电机端法兰,所述第二轴段远离所述第一轴段的一侧连接有第三轴段,所述第三轴段用于转动支撑所述输出法兰。
10.根据权利要求7所述的具有蜗轮蜗杆机构的减速器,其特征在于:所述输出法兰的外径侧与所述外壳体的内径侧之间设置有密封圈,所述输出法兰的内径侧与所述偏心轴之间设置有端盖。
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