CN204784489U - 一种摆线活齿减速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种适用于机器人关节的新型摆线活齿减速器。本实用新型所述的摆线活齿减速器由输入轴、偏心套、摆线轮、针齿、针齿壳、激波器、活齿、活齿架、内齿圈等主要零部件组成。其动力由输入轴输入，经过偏心套、摆线轮、激波器、活齿传递，最后由活齿架输出。与目前机器人大量采用的RV减速器相比，摆线活齿减速器去除了RV减速器中的齿轮输入机构和W输出机构，它具有轴向尺寸小、重量轻、刚性好、结构紧凑、易于实现大传动比等优点。

Description

一种摆线活齿减速器

技术领域

本实用新型涉及机械传动领域，具体涉及到机器人关节减速器。

背景技术

随着我国经济的快速发展，企业对工业机器人的需求量越来越大。据统计，2013年中国市场共销售工业机器人近3.7万台，约占全球销量的1/5，位居全球第一。机器人关节减速器是工业机器人的核心部件，国内所需的高精度减速器大多来自进口产品，进口产品以RV减速器居多。

RV减速器对材料、制造和装配的要求都很高，结构比较复杂。它由渐开线圆柱齿轮传动和摆线针轮传动组合而成，齿轮传动处于高速级，摆线针轮传动处于低速级。渐开线齿轮传动由一个主动齿轮和三个从动齿轮组成，三个从动齿轮带动三个曲轴将动力传递到摆线轮，摆线轮的转动由W机构输出。RV减速器一般采用两片式或三片式的结构，即两个或三个摆线轮固连为一体，相互抵消径向力的作用。

RV减速器有以下三个方面的不足。

一是轴向尺寸较大。RV减速器沿轴向布置了齿轮传动、两片或三片摆线轮以及W输出机构，因此很难减小RV减速器的轴向尺寸。

二是传动链较长，对制造、安装的要求高，难于保证较高的运动精度。RV减速器的包括齿轮传动、摆线针轮传动和W机构，如果要保证整体运动精度高，就必须保证传动链中每种机构具有高的运动精度。RV减速器的三个曲柄和输出W机构都采用对称机构，很难保证各对称构件的运动同步性，而三个曲柄和W机构对运动精度的影响却很大。日本学者日高照晃的研究表明，对运动精度影响最大的因素包括：三个曲柄的偏心误差、摆线轮上的三个曲柄孔的位置误差、两个摆线轮的周节累积误差以及W机构的偏心误差。

三是难于实现大传动比。受几何因素的制约，RV减速器中的齿轮传动的传动比不能超过6，故RV减速器的传动比不能做得很大。

活齿传动是一种用来传递两同轴间回转运动的新型传动方式。它具有结构紧凑、传动比范围广、承载能力强、传动效率高的优点。活齿传动主要由激波器、内齿圈、活齿架和多个在圆周方向布置的活齿组成。活齿传动的动力由激波器输入，由活齿架直接输出，不需要W输出机构。为使受力状况良好，活齿减速器采用相位相差一百八十度的两个激波器组合的结构，使径向力可以相互抵消。活齿传动特别适用于需要大减速比同轴传动的场合。

发明内容

本实用新型的目的：克服现有RV减速器的不足，提供一种传动链短、结构紧凑、轴向尺寸小、运动精度高、可实现大传动比的新型减速器。

本实用新型采用如下技术手段：去除RV减速器中的渐开线齿轮传动和W输出机构，采用摆线针轮传动与活齿传动组合；摆线针轮传动采用单片式结构，活齿传动采用单激波器结构，摆线轮与激波器固连，相互抵消轴向力；摆线针轮采用单偏心套输入，去除RV减速器中的三个输入曲柄。本实用新型所采用的技术手段所产生的有益效果体现在以下几个方面：一是缩短了传动链，去除了对运动精度影响较大的三个输入曲柄机构和W输出机构，可有效提高运动精度；二是采用单片式摆线针轮传动和单激波器活齿传动，并去除了齿轮传动机构和W输出机构，可使轴向尺寸大幅减小；三是活齿传动可实现较大的传动比，从而可使摆线活齿减速器的传动比比RV减速器的更大。

为了实现发明目的，本实用新型所采用的技术方案如图1所示。一种摆线活齿减速器，主要由输入轴（1）、偏心套（2）、偏心套轴承（3）、摆线轮（4）、针齿（5）、针齿壳（6）、内齿圈（7）、活齿（8）、激波器（9）、活齿架（10）组成，动力由输入轴（1）输入，由活齿架（10）输出，其特征在于：输入轴（1）与偏心套（2）固定连接，二者不能相对运动；针齿（5）安装在针齿壳（6）上，针齿（5）可以相对针齿壳（6）转动，但不能相对移动；针齿壳（6）固定在机架上；偏心套（2）上装有偏心套轴承（3）；摆线轮（4）与激波器（9）固定连接为一个整体；内齿圈（7）固定在机架上；活齿（8）同时与激波器（9）和内齿圈（7）保持高副接触；活齿（8）安装在活齿架（10）上；输入轴（1）的轴线和活齿架（10）的轴线重合，输入轴（1）的一端支承在活齿架（10）内，另一端支承在机架上。

附图说明

图1为摆线活齿减速器的原理图。

图2为摆线活齿减速器的具体实施方式。

具体实施方式

本实用新型的具体实施方式如图2所示。摆线活齿减速器由摆线针轮传动和活齿传动组合而成。摆线针轮传动处于高速级，活齿传动处于低速级。

摆线针轮传动由输入轴（1）、偏心套（2）、偏心套轴承（3）、摆线轮（4）、针齿（5）和针齿壳（6）组成。输入轴（1）与偏心套（2）固连为一个整体，偏心套（2）上装有偏心套轴承（3），摆线轮（4）支承在偏心套轴承（3）上，摆线轮（4）与针齿（5）保持高副接触。针齿（5）和针齿壳（6）组成针轮，针齿（5）安装在针齿壳（6）上，针齿（5）可以相对针齿壳（6）转动，但不能相对移动在，针齿壳（6）固定在机架上。

活齿传动由内齿圈（7）、活齿（8）、激波器（9）和活齿架（10）组成。激波器（9）与摆线轮（4）固连为一个整体，二者不能相对运动。内齿圈（7）固定在机架上。活齿（8）安装在活齿架（10）上，它同时与激波器（9）和内齿圈（7）保持高副接触。活齿（8）相对于活齿架（10）的运动形式可以为移动、摆动等多种形式。

本实用新型所述的摆线活齿减速器中，摆线轮（4）和激波器（9）的数目都为1，二者的相位相差180度，它们所受的径向力方向相反。为了增加摆线轮（4）和激波器（9）的支承刚度，偏心套轴承（3）的数量不少于2个，偏心套轴承（3）既支承摆线轮（4），又支承激波器（9）。输入轴（1）和活齿架（10）的轴线重合，输入轴（1）的一端支承在活齿架（10）内，另一端支承在机架上。

本实用新型所述的摆线活齿减速器的动力由输入轴（1）输入，经过偏心套（2）和偏心套轴承（3）将动力传递至摆线轮（4），摆线轮（4）带动激波器（9）一起运动，激波器（9）驱动活齿（8）运动，最后由活齿架（10）将运动输出。

Claims (3)

1.一种摆线活齿减速器，主要由输入轴（1）、偏心套（2）、偏心套轴承（3）、摆线轮（4）、针齿（5）、针齿壳（6）、内齿圈（7）、活齿（8）、激波器（9）、活齿架（10）组成，动力由输入轴（1）输入，由活齿架（10）输出，其特征在于：输入轴（1）与偏心套（2）固定连接，二者不能相对运动；针齿（5）安装在针齿壳（6）上，针齿（5）可以相对针齿壳（6）转动，但不能相对移动；针齿壳（6）固定在机架上；偏心套（2）上装有偏心套轴承（3）；摆线轮（4）与激波器（9）固定连接为一个整体；内齿圈（7）固定在机架上；活齿（8）同时与激波器（9）和内齿圈（7）保持高副接触；活齿（8）安装在活齿架（10）上；输入轴（1）的轴线和活齿架（10）的轴线重合，输入轴（1）的一端支承在活齿架（10）内，另一端支承在机架上。

2.根据权利要求1所述的摆线活齿减速器，其特征在于：摆线轮（4）与激波器（9）安装的相位相反，它们受到的径向力方向相反。

3.根据权利要求1所述的摆线活齿减速器，其特征在于：偏心套轴承（3）的数量不少于2个。