CN209430701U - 一种同轴减速装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种同轴减速装置，属于机械技术领域。它解决了现有的减速器稳定性不佳的问题。本同轴减速装置包括壳体以及均转动设置在壳体内的凸轮盘和输出件，凸轮盘上具有沿圆环状连续的多个第一凸轮面，输出件上对应设有一圈连续的第一齿槽，第一齿槽和第一凸轮面之间设有一圈球形第一滚动件，壳体内还固定有环形导向件，导向件内壁上设有呈条状且长度沿导向件轴向延伸的第一导槽，第一导槽和第一滚动件数量相同，第一滚动件一侧设置在对应的第一导槽内，第一齿槽底壁上具有一段与第一凸轮面正对的第一挤压面，第一挤压面和第一凸轮面配合能使第一滚动件与第一导槽内壁保持接触。本同轴减速装置具有稳定性好的优点。

Description

一种同轴减速装置

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种减速装置，特别是一种同轴减速装置。

背景技术

现有的谐波减速器一般为谐波齿轮减速器，该谐波齿轮减速器是一种由固定的内齿刚轮、柔轮、和使柔轮发生径向变形的波发生器组成，谐波齿轮减速机是齿轮减速机中的一种新型传动结构，它是利用柔性齿轮产生可控制的弹性变形波，引起刚轮与柔轮的齿间相对错齿来传递动力和运动。

上述的谐波齿轮减速器存在以下问题：1、柔轮周期性地发生变形，因而产生交变应力，使之易于产生疲劳破坏，传动稳定性不佳；2、转动惯量和起动力矩大，不宜用于小功率的跟踪传动；3、不能用于传动速比小于35的场合。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种同轴减速装置，解决的技术问题是如何提高传动稳定性。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种同轴减速装置，包括壳体以及均转动设置在壳体内的凸轮盘和输出件，且凸轮盘和输出件分布在一条直线上，凸轮盘上具有沿圆环状连续的多个第一凸轮面，输出件上对应设有一圈连续的第一齿槽，第一齿槽和第一凸轮面之间设有一圈呈球形的第一滚动件，其特征在于，所述的壳体内还固定有呈环形的导向件，导向件和凸轮盘同轴线设置，且所有第一滚动件均处于导向件中，所述的导向件的内壁上设有呈条状且长度沿导向件轴向延伸的第一导槽，第一导槽和第一滚动件数量相同，且每个第一滚动件的一侧均设置在对应的第一导槽内，每个所述的第一齿槽的底壁上均具有一段与第一凸轮面正对的第一挤压面，且第一挤压面和第一凸轮面配合能使第一滚动件与第一导槽的内壁保持接触。

本装置的使用过程如下：外部驱动源驱动凸轮盘旋转，接着第一凸轮面推动第一滚动件沿输出轴轴向运动进入第一齿槽内，当第一滚动件与第一挤压面接触时凸轮盘与输出件结合以驱动输出件转动来输出动力；由于导向件处于固定状态，且第一滚动件被限制在第一导槽内，在输出件转动过程中，第一滚动件会沿输出轴轴向运动不断伸入或伸出对应的第一齿槽，并在第一滚动件移动过程中不断推动输出件转动，使动力持续不断输出。

由于第一滚动件在第一挤压面和第一凸轮面的配合下被限制在第一导槽内并只沿轴向运动，这样在实际组装时，可以尽可能的缩小相连两第一滚动件之间的距离，使本装置能容纳尽可能多的第一滚动件，从而有效提高传动稳定性；其次，通过改变第一凸轮面和钢珠的数量均可获得不同的速比，来有效提高速比范围。

在上述的同轴减速装置中，上述的第一挤压面向第一凸轮面方向倾斜设置，所述的第一凸轮面向第一挤压面方向倾斜设置，且第一挤压面和第一凸轮面的倾斜角度均为5度～45度。

在上述的同轴减速装置中，上述的第一导槽的横截面呈与第一滚动件匹配的圆弧形。通过增加第一滚动件与第一导槽的接触面积，来提高第一滚动件运动的稳定性和精度，从而提高本装置的传动精度。

在上述的同轴减速装置中，所述的凸轮盘上具有与该凸轮盘同轴设置的输入轴部，且凸轮盘位于输入轴部和输出件之间，上述的壳体内螺接有调节环，调节环套在输入轴部外，且输入轴部通过轴承转动支撑在调节环上。转动调节环可使凸轮盘沿轴向运动，来调节第一凸轮面和第一齿槽之间的距离，以解决加工误差所产生的精度不够的问题。

在上述的同轴减速装置中，所述的调节环的内侧壁上具有环形凸肩，凸轮盘的外侧壁上具有环形挡肩，轴承夹紧在环形凸肩和环形挡肩之间，且轴承的内圈和外圈分别与输入轴部和调节环固连。采用上述的设计，方便轴承、输入轴部和调节环的组装。

在上述的同轴减速装置中，所述的输出件为与凸轮盘同轴线设置的第一齿盘，且上述的第一齿槽设置在第一齿盘的端面上。

作为另一种方案，在上述的同轴减速装置中，所述的输出件包括传动机构、呈环状的传动件以及与壳体转动连接的旋转件，所述的传动件和凸轮盘同轴线设置，且传动件处于旋转件和凸轮盘之间，所述的第一齿槽位于传动件靠近凸轮盘的这一端面上，传动件通过上述的传动机构驱动旋转件转动。

在上述的同轴减速装置中，所述的旋转件为与凸轮盘同轴线设置的第二齿盘，所述的第二齿盘靠近传动件的端面上具有一圈沿圆环状连续的第二齿槽，传动件靠近第二齿盘的端面上具有沿圆环状连续的多个第二凸轮面，所述的传动机构包括设于第二凸轮面和第二齿槽之间的一圈呈球形的第二滚动件，且所有第二滚动件均处于导向件中，所述的导向件的内壁上设有呈条状且长度沿导向件轴向延伸的第二导槽，第二导槽和第二滚动件数量相同，且每个第二滚动件的一侧均设置在对应的第二导槽内，每个所述的第二齿槽的内壁上均具有一段与第二凸轮面正对的第二挤压面，且第二挤压面和第二凸轮面配合能使第二滚动件与第二导槽的内壁保持接触。采用上述的设计，实现二级减速，以提高速比。

作为另一种方案，在上述的同轴减速装置中，所述的旋转件为旋转筒，旋转筒的一端插在传动件内，所述的传动机构包括设于传动件内壁上的内花键和设于旋转筒外壁上的外花键，且内花键和外花键相啮合。

在上述的同轴减速装置中，上述的第二导槽的横截面呈与第二滚动件匹配的圆弧形。通过增加第二滚动件与第二导槽的接触面积，来提高第二滚动件运动的稳定性和精度，从而提高本装置的传动精度。

在上述的同轴减速装置中，上述的第二挤压面向第二凸轮面方向倾斜设置，所述的第二凸轮面向第二挤压面方向倾斜设置，上述的第二凸轮面和第二挤压面的倾斜角度均为5度～45度。

与现有技术相比，本同轴减速装置具有以下优点：

1、由于第一滚动件在第一挤压面和第一凸轮面的配合下被限制在第一导槽内并只沿轴向运动，这样在实际组装时，可以尽可能的缩小相连两第一滚动件之间的距离，使本装置能容纳尽可能多的第一滚动件，从而有效提高传动稳定性。

2、通过改变第一凸轮面和钢珠的数量均可获得不同的速比，来有效提高速比范围。

3、转动调节环可使凸轮盘沿轴向运动，来调节凸轮盘和第一齿槽之间的距离，以解决加工误差所产生的精度不够的问题。

附图说明

图1是实施例一中同轴减速装置的结构示意图。

图2是图1中A处的放大结构示意图。

图3是凸轮盘的结构示意图。

图4是实施例一中输出件的结构示意图。

图5是实施例一中导向件的结构示意图。

图6是实施例二中同轴减速装置的结构示意图。

图7是图6中B处的放大结构示意图。

图8是实施例二中传动件的结构示意图。

图9是实施例二中第二齿盘的结构示意图。

图中，1、壳体；2、凸轮盘；2a、输入轴部；2b、环形挡肩；2c、第一凸轮面；3、调节环；3a、环形凸肩；4、输出件；4a、第一齿槽；4b、第一输出轴部；4c、第一挤压面；4d、第二齿盘；4d1、第二输出轴部；4d2、第二齿槽；4d3、第二挤压面；4e、传动件；4e1、第二凸轮面；4f、第二滚动件；5、第一滚动件；6、导向件；6a、第一导槽；6b、第二导槽。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，本同轴减速装置包括壳体1以及均转动设置在壳体1内的凸轮盘2和输出件4，且凸轮盘2和输出件4分布在一条直线上。

其中，凸轮盘2上具有与该凸轮盘2同轴设置的输入轴部2a，且凸轮盘2位于输入轴部2a和输出件4之间。壳体1内螺接有调节环3，调节环3套在输入轴部2a外，且输入轴部2a通过轴承转动支撑在调节环3上，此时，转动调节环3可使凸轮盘2沿轴向运动。进一步说明，调节环3的内侧壁上一体成型有环形凸肩3a，凸轮盘2的外侧壁上一体成型有环形挡肩2b，环形挡肩2b处于环形凸肩3a和输出件4之间。轴承夹紧在环形凸肩3a和环形挡肩2b之间，即轴承的内圈和外圈的端面分别与环形挡肩2b和环形凸肩3a相抵，且轴承的内圈和外圈分别与输入轴部2a和调节环3固连。

如图1和图3所示，凸轮盘2靠近输出件4的端面上具有沿圆环状连续的多个第一凸轮面2c，输出件4上具有一圈沿圆环状连续的第一齿槽4a，且第一齿槽4a与第一凸轮面2c相正对。在本实施例中，输出件4为与凸轮盘2同轴线设置的第一齿盘，且上述的第一齿槽4a设置在第一齿盘的端面上。第一齿盘上具有与该第一齿盘同轴设置的第一输出轴部4b，第一齿盘位于第一输出轴部4b和凸轮盘2之间，且第一输出轴部4b通过轴承与壳体1转动连接。

如图1和图2所示，第一齿槽4a和第一凸轮面2c之间设有一圈呈球形的第一滚动件5，第一滚动件5的数量根据实际传动比而定，且第一滚动件5和第一齿槽4a的数量可以不同，也可以相同。壳体1内还固定有呈环形的导向件6，导向件6和凸轮盘2同轴线设置，且所有第一滚动件5均处于导向件6中。导向件6的内壁上设有呈条状且长度沿导向件6轴向延伸的第一导槽6a，第一导槽6a和第一滚动件5数量相同，且每个第一滚动件5的一侧均设置在对应的第一导槽6a内。

如图2至图4所示，每个第一齿槽4a的底壁上均具有一段与第一凸轮面2c正对的第一挤压面4c，且第一挤压面4c和第一凸轮面2c配合能使第一滚动件5与第一导槽6a的内壁保持接触。在本实施例中，第一挤压面4c呈圆弧形并向第一凸轮面2c方向倾斜设置，第一挤压面4c的倾斜角度为5度～45度；第一凸轮面2c向第一齿槽4a方向倾斜，且第一凸轮面2c的倾斜角度为5度～45度。

进一步说明，如图5所示，第一导槽6a的横截面呈与第一滚动件5匹配的圆弧形。通过增加第一滚动件5与第一导槽6a的接触面积，来提高第一滚动件5运动的稳定性和精度，从而提高本装置的传动精度。第一滚动件5为钢球或具备高强度和耐磨度的塑料球。

本装置的使用过程如下：外部驱动源驱动凸轮盘2旋转，接着第一凸轮面2c推动第一滚动件5沿输出轴轴向运动进入第一齿槽4a内，当第一滚动件5与第一挤压面4c接触时凸轮盘2与输出件4结合以驱动输出件4转动来输出动力；由于导向件6处于固定状态，且第一滚动件5被限制在第一导槽6a内，在输出件4转动过程中，第一滚动件5会沿输出轴轴向运动不断伸入或伸出对应的第一齿槽4a，并在第一滚动件5移动过程中不断推动输出件4转动，使动力持续不断输出。

实施例二

本实施例二同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：如图6所示，输出件4包括传动机构、呈环状的传动件4e以及与壳体1转动连接的旋转件。其中，传动件4e和凸轮盘2同轴线设置，且传动件4e处于旋转件和凸轮盘2之间。第一齿槽4a位于传动件4e靠近凸轮盘2的这一端面上，传动件4e通过传动机构驱动旋转件转动。

具体来说，如图6、图7、图8和图9所示，旋转件为与凸轮盘2同轴线设置的第二齿盘4d，第二齿盘4d上具有与该第二齿盘4d同轴设置的第二输出轴部4d1，第二齿盘4d位于第二输出轴部4d1和凸轮盘2之间，且第二输出轴部4d1通过轴承与壳体1转动连接。第二齿盘4d靠近传动件4e的端面上具有一圈沿圆环状连续的第二齿槽4d2，传动件4e靠近第二齿盘4d的端面上具有沿圆环状连续的多个第二凸轮面4e1，传动机构包括设于第二凸轮面4e1和第二齿槽4d2之间的一圈呈球形的第二滚动件4f，第二滚动件4f的数量根据实际传动比而定，且第二滚动件4f和第二齿槽4d2的数量可以不同，也可以相同。所有第二滚动件4f均处于导向件6中，导向件6的内壁上设有呈条状且长度沿导向件6轴向延伸的第二导槽6b，第二导槽6b和第二滚动件4f数量相同，且每个第二滚动件4f的一侧均设置在对应的第二导槽6b内，每个第二齿槽4d2的内壁上均具有一段与第二凸轮面4e1正对的第二挤压面4d3，且第二挤压面4d3和第二凸轮面4e1配合能使第二滚动件4f与第二导槽6b的内壁保持接触。采用上述的设计，实现二级减速，以提高速比。在本实施例中，第二挤压面4d3呈圆弧形并向第二凸轮面4e1方向倾斜设置，第二挤压面4d3的倾斜角度为5度～45度；第二凸轮面4e1向第二齿槽4d2方向倾斜，且第二凸轮面4e1的倾斜角度为5度～45度。

进一步说明，第二导槽6b的横截面呈与第二滚动件4f匹配的圆弧形。通过增加第二滚动件4f与第二导槽6b的接触面积，来提高第二滚动件4f运动的稳定性和精度，从而提高本装置的传动精度。

在本实施例中，如图7所示，导向件6由两个均呈环状的环体组成，两环体沿导向件6的轴向分布，且第一导槽6a和第二导槽6b分别位于两环体上。自然，在实际加工时，导向件6也可以做成一个一体件。

实施例三

本实施例三同实施例二的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：旋转件为旋转筒，旋转筒的一端插在传动件4e内，传动机构包括设于传动件4e内壁上的内花键和设于旋转筒外壁上的外花键，且内花键和外花键相啮合。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种同轴减速装置，包括壳体(1)以及均转动设置在壳体(1)内的凸轮盘(2)和输出件(4)，且凸轮盘(2)和输出件(4)分布在一条直线上，凸轮盘(2)上具有沿圆环状连续的多个第一凸轮面(2c)，输出件(4)上对应设有一圈连续的第一齿槽(4a)，第一齿槽(4a)和第一凸轮面(2c)之间设有一圈呈球形的第一滚动件(5)，其特征在于，所述的壳体(1)内还固定有呈环形的导向件(6)，导向件(6)和凸轮盘(2)同轴线设置，且所有第一滚动件(5)均处于导向件(6)中，所述的导向件(6)的内壁上设有呈条状且长度沿导向件(6)轴向延伸的第一导槽(6a)，第一导槽(6a)和第一滚动件(5)数量相同，且每个第一滚动件(5)的一侧均设置在对应的第一导槽(6a)内，每个所述的第一齿槽(4a)的底壁上均具有一段与第一凸轮面(2c)正对的第一挤压面(4c)，且第一挤压面(4c)和第一凸轮面(2c)配合能使第一滚动件(5)与第一导槽(6a)的内壁保持接触。

2.根据权利要求1所述的同轴减速装置，其特征在于，上述的第一挤压面(4c)向第一凸轮面(2c)方向倾斜设置，所述的第一凸轮面(2c)向第一挤压面(4c)方向倾斜设置，且第一挤压面(4c)和第一凸轮面(2c)的倾斜角度均为5度～45度。

3.根据权利要求1或2所述的同轴减速装置，其特征在于，上述的第一导槽(6a)的横截面呈与第一滚动件(5)匹配的圆弧形。

4.根据权利要求1或2所述的同轴减速装置，其特征在于，所述的凸轮盘(2)上具有与该凸轮盘(2)同轴设置的输入轴部(2a)，且凸轮盘(2)位于输入轴部(2a)和输出件(4)之间，上述的壳体(1)内螺接有调节环(3)，调节环(3)套在输入轴部(2a)外，且输入轴部(2a)通过轴承转动支撑在调节环(3)上。

5.根据权利要求4所述的同轴减速装置，其特征在于，所述的调节环(3)的内侧壁上具有环形凸肩(3a)，凸轮盘(2)的外侧壁上具有环形挡肩(2b)，轴承夹紧在环形凸肩(3a)和环形挡肩(2b)之间，且轴承的内圈和外圈分别与输入轴部(2a)和调节环(3)固连。

6.根据权利要求1或2所述的同轴减速装置，其特征在于，所述的输出件(4)为与凸轮盘(2)同轴线设置的第一齿盘，且上述的第一齿槽(4a)设置在第一齿盘的端面上。

7.根据权利要求1或2所述的同轴减速装置，其特征在于，所述的输出件(4)包括传动机构、呈环状的传动件(4e)以及与壳体(1)转动连接的旋转件，所述的传动件(4e)和凸轮盘(2)同轴线设置，且传动件(4e)处于旋转件和凸轮盘(2)之间，所述的第一齿槽(4a)位于传动件(4e)靠近凸轮盘(2)的这一端面上，传动件(4e)通过上述的传动机构驱动旋转件转动。

8.根据权利要求7所述的同轴减速装置，其特征在于，所述的旋转件为与凸轮盘(2)同轴线设置的第二齿盘(4d)，所述的第二齿盘(4d)靠近传动件(4e)的端面上具有一圈沿圆环状连续的第二齿槽(4d2)，传动件(4e)靠近第二齿盘(4d)的端面上具有沿圆环状连续的多个第二凸轮面(4e1)，所述的传动机构包括设于第二凸轮面(4e1)和第二齿槽(4d2)之间的一圈呈球形的第二滚动件(4f)，且所有第二滚动件(4f)均处于导向件(6)中，所述的导向件(6)的内壁上设有呈条状且长度沿导向件(6)轴向延伸的第二导槽(6b)，第二导槽(6b)和第二滚动件(4f)数量相同，且每个第二滚动件(4f)的一侧均设置在对应的第二导槽(6b)内，每个所述的第二齿槽(4d2)的内壁上均具有一段与第二凸轮面(4e1)正对的第二挤压面(4d3)，且第二挤压面(4d3)和第二凸轮面(4e1)配合能使第二滚动件(4f)与第二导槽(6b)的内壁保持接触。

9.根据权利要求8所述的同轴减速装置，其特征在于，上述的第二挤压面(4d3)向第二凸轮面(4e1)方向倾斜设置，所述的第二凸轮面(4e1)向第二挤压面(4d3)方向倾斜设置，上述的第二凸轮面(4e1)和第二挤压面(4d3)的倾斜角度均为5度～45度。

10.根据权利要求9所述的同轴减速装置，其特征在于，上述的第二导槽(6b)的横截面呈与第二滚动件(4f)匹配的圆弧形。