CN204533377U - 一种多曲轴摆线减速机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多曲轴摆线减速机，该减速机包括：外壳；通过轴承一安装在外壳内部的输出机构；至少两条曲轴，曲轴通过轴承二安装在输出机构内部；穿设在输出机构上的输入轴，所述输入轴一端与输入设备连接，另一端与曲轴传动连接；以及位于外壳内部的摆线盘，所述摆线盘套设在曲轴的偏心部；摆线盘与外壳内部之间设置有滚珠和滚珠的运动区间，运动区间为在外壳内部端面和摆线盘一侧面之间设置的孔和轨迹槽。本实用新型减速机结构紧凑、承载负荷能力大、转动平稳可靠性高，实现在提高减速机传动效率和减速比的同时可简化减速机内部结构、降低减速机体积和重量，进而降低减速机的生产成本，特别适合用于大型机械设备上作为动力传动机构。

Description

一种多曲轴摆线减速机

技术领域

本实用新型涉及机械传动减速的技术领域，更具体地说，涉及一种减速机。

背景技术

减速机是一种动力传动机构，可将动力的转速减速到所要的转速并得到较大的转矩。在目前用于传递动力与运动的机构中，减速机的应用范围相当广泛，从交通工具的汽车、船舶，建筑用的重型机器，到机械工业所用的加工设备及自动化生产设备等等。

减速机是一种相对精密的机械，其种类繁多，目前运动于机器人的减速机主要是RV减速机。RV减速机对提高机器人的运动精度和动态特性非常有利，而且还具有传动比大、承载能力大和运动精度高等优点，因此该传动装置不仅被运用于机器人，在机床产业也被广泛采用。

然而，RV减速机属于摆线针轮减速机，而摆线针轮减速机是采用摆针和摆线方式传动动力，其减速传动部件是采用圆弧齿与滚针圆柱面接触。在摆线针轮减速机工作时，由于减速机的动力传递接触面运动过程是以高负荷形式运动，因此容易造成部件(例如摆针和摆线盘的外齿等等)的磨损。而且其结构复杂，加工精度要求高，在设计和安装过程中要留有一定的工艺间隙，导致工作时转动不够平稳，噪声大，转动效率低。同时，对于机器人构造而言，需要进行许多杆件运动，所以杆件尺寸及重量将影响其惯性及负荷能力。由于RV减速机结构复杂导致其体积大和具有一定重量的特点，使得其应用在机器人上无法降低惯性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种结构紧凑、噪音低、承载负荷能力大、转动平稳可靠性高的多曲轴摆线减速机，以实现在提高减速机传动效率和减速比的同时可简化减速机内部结构、降低减速机体积和重量，进而降低减速机的生产成本，特别适合用于大型机械设备上作为动力传动机构。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：一种多曲轴摆线减速机，与输入设备连接；其特征在于：包括：

外壳；

通过轴承一安装在外壳内部的输出机构；

至少两条曲轴，所述曲轴通过轴承二安装在输出机构内部；

穿设在输出机构上的输入轴，所述输入轴一端与输入设备连接，另一端与曲轴传动连接；

以及位于外壳内部的摆线盘，所述摆线盘套设在曲轴的偏心部；

所述摆线盘与外壳内部之间设置有滚珠和滚珠的运动区间，所述运动区间为在外壳内部端面和摆线盘一侧面之间设置的孔和轨迹槽。

在上述方案中，一端与输入设备连接的输入轴转动时可带动两条以上的曲轴自转，从而驱动套设在两条以上的曲轴偏心部上的摆线盘摆动。在摆线盘摆动过程中，由于两条以上的曲轴不是设置在摆线盘的圆心上，曲轴可使摆线盘的中心作以偏心量为半径的圆周运动；此时滚珠在滚珠的运动区间滚动或滑动从而限制了摆线盘的自转并对摆线盘传递横向压力，实现摆线盘在水平方向往复摆动。因此，本实用新型的曲轴、滚珠和滚珠的运动区间可作为防自转机构。该防自转机构无需额外设置部件(如保持架等等)，从而简化的减速机的结构和减轻了减速机的重量，并提高了减速机的结构紧凑性。

而滚珠在运动区间滚动或滑动则可将减速后的作用力传动给摆线盘，使得摆线盘驱动两条以上的曲轴绕输入轴公转，从而带动输出机构转动，实现减速的效果。在减速机减速过程中，滚珠的运动区间是采用孔与轨迹槽的结合，相对于现有的RV减速机采用内摆线滚道和外摆线滚道两个轨迹槽形成的运动区间来说，则不存在RV减速机的滚针在内摆线滚道和外摆线滚道滚动时产生的相位差，可有效避免滚针在两个轨迹槽滚动时相互抵消输出的转动角度的现象，因此，本实用新型的减速机采用孔与轨迹槽的结合可有效提高减速机的减速比、传动效率和转动平稳可靠性。而且，本实用新型的减速机的每条曲轴只采用一级偏心部，则只需采用一层传动装置(即一个摆线盘、滚珠和运动区间)即可达到减速的效果，从而在避免现有的RV减速机采用两层传动装置(即两个摆线盘和滚针)导致减速机结构复杂、体积大和重量重的问题的同时，也可有效提高减速机的减速比、传动效率和转动平稳可靠性，进而降低减速机的生产成本。

本实用新型的滚珠和滚珠的运动区间即可作为摆线盘的防自转机构一部分，也可作为该减速机的减速传动力机构的一部分。

更具体地说，所述摆线盘为圆盘形摆线盘，其设置有用于安装输入轴的通孔一、用于安装曲轴的通孔二和用于安装输出机构的通孔三；所述摆线盘通过轴承三于通孔二内套接于曲轴的偏心部上。

本实用新型的摆线盘可根据曲轴的数量设置相应的通孔二，由于用于安装曲轴的通孔二不是设置在摆线盘的圆心上，而且滚珠在运动区间的作用力下，因此在摆线盘摆动过程中可限制摆线盘的自转，并对摆线盘传递横向压力，实现摆线盘在水平方向往复摆动。

所述输入轴一端与输入设备连接，另一端与曲轴传动连接是指：输入轴一端与输入设备连接，另一端设置有输入齿轮，曲轴与输入轴相对的一端设置有传动齿轮；输入轴转动时通过输入齿轮与传动齿轮的啮合带动曲轴自转，实现输入轴与曲轴的传动连接。

所述外壳包括上外壳和下外壳，两个所述输出机构分别通过轴承一安装在上外壳内部和下外壳内部。本实用新型的输出机构设置为两个，可分别用于两个大型机械设备上作为动力传动机构，该减速机两面都可以连接输出设备，无方向区分。本实用新型中，摆线盘与下外壳之间设置有避空位，用于提供摆线盘的摆动空间。

所述摆线盘与外壳内部之间设置有滚珠和滚珠的运动区间是指：所述摆线盘的正侧面与上外壳内部之间设置有滚珠一和滚珠一的运动区间一，以及摆线盘的反侧面与下外壳内部之间设置有滚珠二和滚珠二的运动区间二。

所述运动区间一为在上外壳内部端面设置的孔一和摆线盘的正侧面设置的轨迹槽一，或者运动区间一为在上外壳内部端面设置的轨迹槽一和摆线盘的正侧面设置的孔一；所述运动区间二为在下外壳内部端面设置的孔二和摆线盘的反侧面设置的轨迹槽二，或者运动区间二为在下外壳内部端面设置的轨迹槽二和摆线盘的反侧面设置的孔二。本实用新型的运动区间一中孔一和轨迹槽一的设置位置是可以互换的，同样，运动区间二中孔二和轨迹槽二的设置位置也是可以互换的，这样可提高减速机内部结构的灵活性和多样性。

所述轨迹槽一与轨迹槽二形状相同，均为横截面呈“U”字形凹槽，“U”字形凹槽的槽径R与滚珠一和滚珠二的外径相匹配；轨迹槽一在摆线盘的正侧面与上外壳内部端面之间形成具有波数的摆线封闭导槽；轨迹槽二在摆线盘的反侧面与下外壳内部端面之间形成具有波数的摆线封闭导槽；所述轨迹槽一的波数与轨迹槽二的波数相等。当轨迹槽一和轨迹槽二均设置在摆线盘时，该摆线盘的正侧面和反侧面设置的轨迹槽一和轨迹槽二为相同的轨迹槽，因此，在减速机组装时无需区分摆线盘的正面和反面，从而降低摆线盘的加工难度，使得加工方便，并可提高减速机组装的快捷性和便利性。

所述轨迹槽一的波数与孔一的数量具有差值；所述轨迹槽二的波数与孔二的数量具有差值。本实用新型轨迹槽一和轨迹槽二的波数可以比孔一和孔二的数量多，或者孔一和孔二的数量可以比轨迹槽一和轨迹槽二的波数多，这样设计可以增加减速机的减速比，也有利于机械的简化和加工。若轨迹槽一和轨迹槽二的波数与孔一和孔二的数量相同，则轨迹槽一和轨迹槽二的波的位置与孔一和孔二的位置匹配相对应，因此，滚珠一和滚珠二不能实现在运动区间一和运动区间二进行滚动或滑动，无法实现摆线盘的正侧面和上外壳内部端面的啮合，摆线盘的反侧面和下外壳内部端面的啮合，也无法将减速的作用力反作用于摆线盘，最后无法实现摆线盘推动曲轴绕输入轴公转，从而减速机不能起到减速的作用。

所述孔一为孔径与滚珠一外径相匹配的半圆孔，所述孔二为孔径与滚珠二外径相匹配的半圆孔；滚珠一、孔一、滚珠二和孔二的数量相等。当摆线盘的正侧面设置有孔一时，孔一均匀设置在摆线盘的正侧面圆盘面上，并且每个孔一的圆心连线形成圆盘的同心圆；当摆线盘的反侧面设置有孔二时，孔二均匀设置在摆线盘的反侧面圆盘面上，并且每个孔二的圆心连线形成圆盘的同心圆。

所述轴承二为圆柱滚子轴承；所述外壳上设置有油封。本实用新型的轴承二采用圆柱滚子轴承能够使两个输出机构与曲轴之间安装得更紧密和稳固，防止出现减速机使用过程中输出机构脱落的现象。

本实用新型的多曲轴摆线减速机结构简单紧凑，而且无齿轮传动能达到理想减速效果。该减速机减速的工作原理是这样的：当输入设备高速转动，一端与输入设备连接的输入轴转动时可带动两条以上的曲轴自转，从而驱动套设在两条以上的曲轴偏心部上的摆线盘摆动，曲轴可使摆线盘的中心作以偏心量为半径的圆周运动，此时，放置在孔一内的滚珠一在对应的轨迹槽一内滚动或滑动，放置在孔二内的滚珠二在对应的轨迹槽二内滚动或滑动，从而限制了摆线盘的自转并对摆线盘传递横向压力，实现摆线盘在水平方向往复摆动。同时，在摆线盘水平方向往复摆动过程中，作用力使得放置在孔一内的滚珠一在轨迹槽一内滚动或滑动，放置在孔二内的滚珠二在轨迹二槽内滚动或滑动，由于上外壳和下外壳固定不动，因此，滚珠一和滚珠二对轨迹槽一和轨迹槽二的作用力反作用于摆线盘，使得摆线盘驱动两条以上的曲轴绕输入轴公转，从而带动输出机构转动，实现输入轴每转动360°，输出机构在滚珠一和滚珠二的运动压力作用下偏移一定量的转动角度，进而将输入设备的转动减速传递至减速机的输出机构，以达到减速的效果。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点与有益效果：

1、本实用新型多曲轴摆线减速机结构紧凑、承载负荷能力大、转动平稳可靠性高，实现在提高减速机传动效率和减速比的同时可简化减速机内部结构、降低减速机体积和重量，进而降低减速机的生产成本，特别适合用于大型机械设备上作为动力传动机构。

2、本实用新型滚珠在运动区间滚动或滑动以及曲轴的设置可形成的防自转机构，该防自转机构无需额外设置部件(如保持架等等)，从而简化的减速机的结构和减轻了减速机的重量，并提高了减速机的结构紧凑性。

3、本实用新型的减速机采用孔与轨迹槽的结合可有效提高减速机的减速比、传动效率和转动平稳可靠性。

附图说明

图1是本实用新型多曲轴摆线减速机的俯面结构示意图；

图2是图1中A-A方向的多曲轴摆线减速机的内部结构示意图；

图3是本实用新型多曲轴摆线减速机的上外壳内部端面设置有孔一的示意图；

图4是本实用新型多曲轴摆线减速机的下外壳内部端面设置有孔二的示意图；

图5是本实用新型多曲轴摆线减速机的摆线盘正侧面上设置有轨迹槽一的示意图；

图6是本实用新型多曲轴摆线减速机的摆线盘反侧面上设置有轨迹槽二的示意图；

其中，1为输入齿轮、2为传动齿轮、3为曲轴、4为轴承二、5.1为输出机构一、5.2为输出机构二、6为轴承一、7.1为上外壳、7.2为下外壳、8为摆线盘、9.1为滚珠一、9.2为滚珠二、10.1为轨迹槽一、10.2为轨迹槽二、11为油封、12为轴承三、13为输入轴、14.1为孔一、14.2为孔二、15为通孔一、16为通孔二、17为通孔三、18为避空位。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例一

本实施例一以运动区间一为在上外壳内部端面设置的孔一和摆线盘的正侧面设置的轨迹槽一，运动区间二为在下外壳内部端面设置的孔二和摆线盘的反侧面设置的轨迹槽二，以及该减速机为双曲轴摆线减速机为例对下面进行说明。

如图1至6所示，本实用新型的多曲轴摆线减速机是与输入设备连接的；其包括：

上外壳7.1，下外壳7.2；

通过轴承一6安装在上外壳7.1内部的输出机构一5.1，通过轴承一6安装在下外壳7.2内部的输出机构二5.2；

两条曲轴3；该曲轴3通过轴承二4安装在输出机构一5.1和输出机构二5.2内部；

穿设在输出机构一5.1和输出机构二5.2上的输入轴13，该输入轴13一端与输入设备连接，另一端与曲轴3传动连接；

以及位于上外壳7.1和下外壳7.2内部的摆线盘8，该摆线盘8套设在曲轴3的偏心部。

具体地说，本实用新型的输入轴13一端与输入设备连接，另一端与曲轴3传动连接是指：输入轴13一端与输入设备连接，另一端设置有输入齿轮1，曲轴3与输入轴13相对的一端设置有传动齿轮2；输入轴13转动时通过输入齿轮1与传动齿轮2的啮合带动曲轴3自转，实现输入轴13与曲轴3的传动连接。

本实用新型的摆线盘8为圆盘形摆线盘，其设置有用于安装输入轴13的通孔一15、用于安装曲轴3的通孔二16和用于安装输出机构一5.1和输出机构二5.2的通孔三17。其中，摆线盘8通过轴承三12于通孔二16内套接于曲轴3的偏心部上。摆线盘8与下外壳7.2之间设置有避空位18，用于提供摆线盘8的摆动空间。

其中，摆线盘8的正侧面与上外壳7.1内部之间设置有滚珠一9.1和滚珠一9.1的运动区间一，以及摆线盘8的反侧面与下外壳7.2内部之间设置有滚珠二9.2和滚珠二9.2的运动区间二。运动区间一为在上外壳7.1内部端面设置的孔一14.1和摆线盘8的正侧面设置的轨迹槽一10.1，运动区间二为在下外壳7.2内部端面设置的孔二14.2和摆线盘8的反侧面设置的轨迹槽二10.2。轨迹槽一10.1与轨迹槽二10.2形状相同，均为横截面呈“U”字形凹槽，“U”字形凹槽的槽径R与滚珠一9.1和滚珠二9.2的外径相匹配。而且，轨迹槽一10.1在摆线盘8的正侧面与上外壳7.1内部端面之间形成具有波数的摆线封闭导槽；轨迹槽二10.2在摆线盘8的反侧面与下外壳7.2内部端面之间形成具有波数的摆线封闭导槽，轨迹槽一10.1的波数与轨迹槽二10.2的波数相等。由于该摆线盘8的正侧面和反侧面设置的轨迹槽一10.1和轨迹槽二10.2为相同的轨迹槽，因此，在减速机组装时无需区分摆线盘8的正面和反面，从而降低摆线盘8的加工难度，使得加工方便，并可提高减速机组装的快捷性和便利性。

轨迹槽一10.1的波数与孔一14.1的数量具有差值；轨迹槽二10.2的波数与孔二14.2的数量也具有差值。本实用新型轨迹槽一10.1和轨迹槽二10.2的波数可以比孔一14.1和孔二14.2的数量多，或者孔一14.1和孔二17.2的数量可以比轨迹槽一10.1和轨迹槽二10.2的波数多，这样设计可以增加减速机的减速比，也有利于机械的简化和加工。孔一14.1为孔径与滚珠一9.1外径相匹配的半圆孔，孔二14.2为孔径与滚珠二9.2外径相匹配的半圆孔；滚珠一9.1、孔一14.1、滚珠二9.2和孔二14.2的数量相等。

为了能够使输出机构一5.1和输出机构二5.2与曲轴3之间安装得更紧密和稳固，该轴承二4采用圆柱滚子轴承，可防止出现减速机使用过程中输出机构一5.1和输出机构二5.2脱落的现象。本实用新型在上外壳7.1上还设置有油封11。

本实用新型的多曲轴摆线减速机结构简单紧凑，而且无齿轮传动能达到理想减速效果。该减速机减速的工作原理是这样的：当输入设备高速转动，一端与输入设备连接的输入轴13转动时可带动两条曲轴3自转，从而驱动套设在两条曲轴3偏心部上的摆线盘8摆动，曲轴3可使摆线盘8的中心作以偏心量为半径的圆周运动，此时，放置在孔一14.1内的滚珠一9.1在对应的轨迹槽一10.1内滚动或滑动，放置在孔二14.2内的滚珠二9.2在对应的轨迹槽二10.2内滚动或滑动，从而限制了摆线盘8的自转并对摆线盘8传递横向压力，实现摆线盘8在水平方向往复摆动。同时，在摆线盘8水平方向往复摆动过程中，作用力使得放置在孔一14.1内的滚珠一9.1在轨迹槽一14.1内滚动或滑动，放置在孔二14.2内的滚珠二9.2在轨迹二10.2槽内滚动或滑动，由于上外壳7.1和下外壳7.2固定不动，因此，滚珠一9.1和滚珠二9.2对轨迹槽一10.1和轨迹槽二10.2的作用力反作用于摆线盘8，使得摆线盘8驱动两条曲轴3绕输入轴13公转，从而带动输出机构一5.1和输出机构二5.2转动，实现输入轴13每转动360°，输出机构一5.1和输出机构二5.2在滚珠一9.1和滚珠二9.2的运动压力作用下偏移一定量的转动角度，进而将输入设备的转动减速传递至减速机的输出机构一5.1和输出机构二5.2，以达到减速的效果。

实施例二

本实施例与实施例一不同之处仅在于：运动区间一为在上外壳内部端面设置的轨迹槽一和摆线盘的正侧面设置的孔一，运动区间二为在下外壳内部端面设置的孔二和摆线盘的反侧面设置的轨迹槽二，其它结构与实施例一一致。

实施例三

本实施例与实施例一不同之处仅在于：运动区间一为在上外壳内部端面设置的孔一和摆线盘的正侧面设置的轨迹槽一，运动区间二为在下外壳内部端面设置的轨迹槽二和摆线盘的反侧面设置的孔二，其它结构与实施例一一致。

实施例四

本实施例与实施例一不同之处仅在于：运动区间一为在上外壳内部端面设置的轨迹槽一和摆线盘的正侧面设置的孔一，运动区间二为在下外壳内部端面设置的轨迹槽二和摆线盘的反侧面设置的孔二，其它结构与实施例一一致。

实施例五

本实施例与实施例一不同之处仅在于：减速机可设置三条曲轴或三条以上的曲轴，摆线盘通过轴承三于通孔二套接于每条曲轴的偏心部上，其它结构与实施例一一致。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多曲轴摆线减速机，与输入设备连接；其特征在于：包括：

外壳；

通过轴承一安装在外壳内部的输出机构；

至少两条曲轴，所述曲轴通过轴承二安装在输出机构内部；

穿设在输出机构上的输入轴，所述输入轴一端与输入设备连接，另一端与曲轴传动连接；

以及位于外壳内部的摆线盘，所述摆线盘套设在曲轴的偏心部；

所述摆线盘与外壳内部之间设置有滚珠和滚珠的运动区间，所述运动区间为在外壳内部端面和摆线盘一侧面之间设置的孔和轨迹槽。

2.根据权利要求1所述的多曲轴摆线减速机，其特征在于：所述摆线盘为圆盘形摆线盘，其设置有用于安装输入轴的通孔一、用于安装曲轴的通孔二和用于安装输出机构的通孔三；所述摆线盘通过轴承三于通孔二内套接于曲轴的偏心部上。

3.根据权利要求1所述的多曲轴摆线减速机，其特征在于：所述输入轴一端与输入设备连接，另一端与曲轴传动连接是指：输入轴一端与输入设备连接，另一端设置有输入齿轮，曲轴与输入轴相对的一端设置有传动齿轮；输入轴转动时通过输入齿轮与传动齿轮的啮合带动曲轴自转，实现输入轴与曲轴的传动连接。

4.根据权利要求1所述的多曲轴摆线减速机，其特征在于：所述外壳包括上外壳和下外壳，两个所述输出机构分别通过轴承一安装在上外壳内部和下外壳内部。

5.根据权利要求4所述的多曲轴摆线减速机，其特征在于：所述摆线盘与外壳内部之间设置有滚珠和滚珠的运动区间是指：所述摆线盘的正侧面与上外壳内部之间设置有滚珠一和滚珠一的运动区间一，以及摆线盘的反侧面与下外壳内部之间设置有滚珠二和滚珠二的运动区间二。

6.根据权利要求5所述的多曲轴摆线减速机，其特征在于：所述运动区间一为在上外壳内部端面设置的孔一和摆线盘的正侧面设置的轨迹槽一，或者运动区间一为在上外壳内部端面设置的轨迹槽一和摆线盘的正侧面设置的孔一；所述运动区间二为在下外壳内部端面设置的孔二和摆线盘的反侧面设置的轨迹槽二，或者运动区间二为在下外壳内部端面设置的轨迹槽二和摆线盘的反侧面设置的孔二。

7.根据权利要求6所述的多曲轴摆线减速机，其特征在于：所述轨迹槽一与轨迹槽二形状相同，均为横截面呈“U”字形凹槽，“U”字形凹槽的槽径R与滚珠一和滚珠二的外径相匹配；轨迹槽一在摆线盘的正侧面与上外壳内部端面之间形成具有波数的摆线封闭导槽；轨迹槽二在摆线盘的反侧面与下外壳内部端面之间形成具有波数的摆线封闭导槽；所述轨迹槽一的波数与轨迹槽二的波数相等。

8.根据权利要求7所述的多曲轴摆线减速机，其特征在于：所述轨迹槽一的波数与孔一的数量具有差值；所述轨迹槽二的波数与孔二的数量具有差值。

9.根据权利要求6所述的多曲轴摆线减速机，其特征在于：所述孔一为孔径与滚珠一外径相匹配的半圆孔，所述孔二为孔径与滚珠二外径相匹配的半圆孔；滚珠一、孔一、滚珠二和孔二的数量相等。

10.根据权利要求1所述的多曲轴摆线减速机，其特征在于：所述轴承二为圆柱滚子轴承；所述外壳上设置有油封。