CN213655613U - 一种高速静音式密封减速机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高速静音式密封减速机构，涉及RV减速机技术领域，包括针齿壳、输出轴、输出轴盖、摆线轮、偏心轴、行星轮和输入齿轮，针齿壳和摆线轮之间设有滚针；行星轮安装在偏心轴上，且输出轴和行星轮位于同一侧，输出轴盖位于输出轴相对侧；其特征在于：输入齿轮与行星轮啮合，行星轮和输入齿轮为旋向相反的斜齿轮，且行星轮齿数和输入齿轮齿数之比为0.5‑1.5；摆线轮圆周阵列设有三组，偏心轴对应设有三根，且摆线轮与滚针啮合的摆线轮外齿为齿数≤29齿的少齿数结构。本实用新型具有输出转速高、噪音低、减速比小、密封性强、输入轴轴向承载能力大、弯矩大等特点。

Description

一种高速静音式密封减速机构

技术领域

本实用新型涉及RV减速机技术领域，尤其涉及一种高速静音式密封减速机构。

背景技术

RV减速机是在摆线针轮传动基础上发展起来的一种新型减速机，具有高刚度、高精度、大扭矩、传动效率高等优点，比单纯的摆线针轮行星传动具有更小的体积和更大的过载能力，已广泛应用于工业机器人领域。但是现有传统RV减速机存在输出转速低、噪音高、减速比大、密封性能不强、输入轴轴向载荷能力差、弯矩小等缺陷，已无法满足工业机器人越来越高的使用需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高速静音式密封减速机构，其输出转速高、噪音低、减速比小、密封性强、输入轴轴向承载能力大、弯矩大。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高速静音式密封减速机构，包括针齿壳、输出轴、输出轴盖、摆线轮、偏心轴、行星轮和输入齿轮，所述针齿壳和摆线轮之间设有滚针；所述行星轮安装在偏心轴上，且所述输出轴和行星轮位于同一侧，所述输出轴盖位于输出轴相对侧；所述输入齿轮与行星轮啮合，所述行星轮和输入齿轮为旋向相反的斜齿轮，且所述行星轮齿数和输入齿轮齿数之比为0.5-1.5；所述摆线轮圆周阵列设有三组，所述偏心轴对应设有三根，且所述摆线轮与滚针啮合的摆线轮外齿为齿数≤29齿的少齿数结构。

通过采用上述技术方案，针齿壳与摆线轮通过滚针进行偏心摆动啮合作为第一级减速机构，输入齿轮与行星轮啮合作为第二级减速机构，将摆线轮外齿设置为≤29齿的少齿数结构，这样可以获得第一级摆线减速机构的小减速比，而行星轮齿数和输入齿轮齿数之比为0.5-1.5，这样使得行星轮与输入齿轮齿数接近，可以获得第二级减速机构的小减速比，从而使整个减速机构获得小减速比，提高输出转速，以便满足使用需求。另外，行星轮与输入齿轮为一对旋向相反的斜齿轮，相较于直齿轮，行星轮与输入齿轮的齿宽增大，模数小，能够获得较大的重合系数，从而降低噪音。而且，行星轮和输入齿轮为斜齿轮，和直齿轮相比可以产生轴向力，在能够承载轴向力的情况下，行星轮和输入齿轮这对斜齿轮的螺旋角可以增大，来获得更大的重合系数，降低噪音。除此之外，偏心轴设置有三根，可以有效增大减速机构的扭矩。因此，上述结构简单，减速比小，有效提高减速机构的输出转速，降低噪音，提高轴向承载能力，增大弯矩。

进一步的，所述行星轮至少一端开设有环状凹槽Ⅰ，所述凹槽Ⅰ内安装有静音橡胶Ⅰ；所述输入齿轮至少一端开设有环状凹槽Ⅱ，所述凹槽Ⅱ内安装有静音橡胶Ⅱ。

通过采用上述技术方案，在行星轮和输入齿轮上至少一端分别开设凹槽Ⅰ和凹槽Ⅱ，方便安装静音橡胶Ⅰ和静音橡胶Ⅱ，而静音橡胶Ⅰ和静音橡胶Ⅱ用来吸收行星轮与输入齿轮啮合时产生的振动，实现降低整个减速机构的噪音，其结构简单且效果明显。

进一步的，所述输出轴和输出轴盖之间设有沿其轴向设置的花键轴，所述输入齿轮通过花键连接安装在花键轴上，且所述花键轴靠近花键齿端中心部位填充有胶状流体。

通过采用上述技术方案，输入齿轮通过花键连接安装在花键轴上，通过花键轴作为输入轴带动输入齿轮转动，在花键轴内填充胶状流体，这样胶状流体可以吸收行星轮与输入齿轮啮合时产生的振动，进而降低整个减速机构的噪音，其结构简单且效果明显。

进一步的，所述偏心轴和输出轴及输出轴盖之间对称设有圆锥滚子轴承Ⅰ，所述花键轴和输出轴及输出轴盖之间对称设有圆锥滚子轴承Ⅱ，两个所述圆锥滚子轴承Ⅰ分别位于偏心轴两端，两个所述圆锥滚子轴承Ⅱ分别位于花键轴两端。

通过采用上述技术方案，两个圆锥滚子轴承Ⅰ对偏心轴两端进行支撑，两个圆锥滚子轴承Ⅱ对花键轴两端进行支撑，圆锥滚子轴承Ⅰ和圆锥滚子轴承Ⅱ不仅可以提供旋转运动，而且可以同时承载轴向力和径向力，进一步提高输入轴轴向承载力，其结构简单，效果明显。

进一步的，所述针齿壳和输出轴及输出轴盖之间设有倾角滚子主轴承，两个所述倾角滚子主轴承对称安装在针齿壳的两端；每个所述倾角滚子主轴承包括轴承沟道和若干排布在轴承沟道内的滚子，若干所述滚子轴向和针齿壳轴向构成锐角。

通过采用上述技术方案，两个倾角滚子主轴承对称安装在针齿壳的两端，若干滚子滚动安装在与其轴向平行的轴承沟道内，且滚子轴向和针齿壳轴向构成锐角，滚子与轴承沟道为面接触，相较于角接触球轴承中钢球的点接触，滚子与轴承沟道的接触面积大大增大，这样可以获得更大的弯矩和推力，从而极大地提高减速机构的承载能力和弯矩。

进一步的，所述输出轴和针齿壳之间设有多骨架密封组件，所述多骨架密封组件位于对应倾角滚子主轴承远离输出轴盖的一侧，且所述多骨架密封组件包括至少两个同向安装的骨架密封件。

通过采用上述技术方案，至少两个同向安装的骨架密封件组成多骨架密封组件，这样多骨架密封组件具备多道唇口进行密封，无需过多改进骨架密封件的结构，即可用简单的方式来改善密封结构，极大地增加了密封性能，提高密封寿命，获得密封优良的减速机构。

进一步的，所述多骨架密封组件靠近输出轴的一侧沿其轴向设有呈锯齿状的密封唇口，所述密封唇口的锯齿状缝隙内填充有密封油脂。

通过采用上述技术方案，密封唇口呈锯齿状，这样使得密封唇口本身形成多道密封防线，极大地提高密封唇口的密封性。在密封唇口的锯齿状缝隙内填充密封油脂，利用密封油脂进行加固密封，另外获得多道高密封性能的旋转密封，更进一步地提高了多骨架密封组件的密封效果，从而使得RV减速机构的密封性能更好。

进一步的，所述输出轴端设有输出端密封法兰，所述输出端密封法兰内孔处安装有O型圈Ⅰ；所述输出端密封法兰和输出轴之间通过螺钉连接，且所述输出端密封法兰靠近输出轴一侧的安装螺钉部位安装有O型圈Ⅱ。

通过采用上述技术方案，利用O型圈Ⅰ实现输出端密封法兰内孔处的密封，利用O型圈Ⅱ实现输出端密封法兰和输出轴连接处的密封，这样在一定程度上实现全密封，提高整个减速机构的密封性能，其结构简单，方便操作且效果明显。

进一步的，所述输出轴盖端设有固定端密封法兰与电机安装座，所述固定端密封法兰与电机安装座和花键轴之间安装有骨架密封圈，所述固定端密封法兰与电机安装座和针齿壳之间安装有O型圈Ⅲ。

通过采用上述技术方案，利用骨架密封圈实现固定端密封法兰与电机安装座和花键轴之间的密封，利用O型圈Ⅲ实现固定端密封法兰与电机安装座和针齿壳之间的密封，配合O型圈Ⅰ、O型圈Ⅱ对输出端密封法兰的密封，实现整个RV减速机构的全密封，且整个减速机构的密封性强。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过将摆线轮外齿设置为≤29齿的少齿数结构，这样可以获得第一级摆线减速机构的小减速比，而行星轮齿数和输入齿轮齿数之比为0.5-1.5，这样使得行星轮与输入齿轮齿数接近，可以获得第二级减速机构的小减速比，从而使整个减速机构获得小减速比，提高输出转速；

2、将行星轮和输入齿轮设置为一对旋向相反的斜齿轮，相较于直齿轮，行星轮与输入齿轮的齿宽增大，模数小，能够获得较大的重合系数，从而降低噪音；而且，行星轮和输入齿轮为斜齿轮，和直齿轮相比可以产生轴向力，在能够承载轴向力的情况下，行星轮和输入齿轮这对斜齿轮的螺旋角可以增大，来获得更大的重合系数，降低噪音；

3、通过设置包括至少两个同向安装的骨架密封件的多骨架密封组件，多骨架密封组件靠近输出轴的一侧沿其轴向设有呈锯齿状的密封唇口，且密封唇口的锯齿状缝隙内填充有密封油脂，有效提高密封性能；

4、通过在针齿壳和输出轴及输出轴盖之间设置对称安装在针齿壳两端的倾角滚子主轴承，有效提高减速机构的弯矩和推力。

附图说明

图1是一种高速静音式密封减速机构的整体结构示意图；

图2是图1中A部分的放大图。

图中，1、O型圈Ⅰ；2、静音橡胶Ⅰ；3、行星轮；31、凹槽Ⅰ；4、偏心轴；5、圆锥滚子轴承Ⅰ；6、输入齿轮；61、凹槽Ⅱ；7、静音橡胶Ⅱ；8、花键轴；9、胶状流体；10、圆锥滚子轴承Ⅱ；11、输出端密封法兰；12、O型圈Ⅱ；13、输出轴；14、多骨架密封组件；141、骨架密封件；142、密封唇口；143、密封油脂；15、倾角滚子主轴承；151、滚子；152、轴承沟道；16、固定端密封法兰与电机安装座；17、骨架密封圈；18、摆线轮；19、摆线轮外齿；20、滚针；21、输出轴盖；22、针齿壳；23、O型圈Ⅲ。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

一种高速静音式密封减速机构，如图1所示，包括针齿壳22、输出轴13、输出轴盖21、摆线轮18、偏心轴4、行星轮3和输入齿轮6，针齿壳22和摆线轮18之间设有滚针20，针齿壳22内齿和摆线轮外齿19通过滚针20啮合，形成第一级摆线减速机构。摆线轮18圆周阵列设有三组，偏心轴4穿设在摆线轮18上且对应设有三根，有效增大减速机构的扭矩。行星轮3安装在偏心轴4上，且输出轴13和行星轮3位于同一侧，输出轴盖21位于输出轴13相对侧。输出轴13和输出轴盖21之间设有沿其轴向设置的花键轴8，输入齿轮6通过花键连接安装在花键轴8上，且输入齿轮6与行星轮3啮合，花键轴8作为输入轴使用，带动输入齿轮6与行星轮3啮合，形成第二级减速机构。

如图1所示，摆线轮18与滚针20啮合的摆线轮外齿19为齿数≤29齿的少齿数结构，获得第一级摆线减速机构的小减速比；行星轮3和输入齿轮6为旋向相反的一对斜齿轮，且行星轮3齿数和输入齿轮6齿数之比为0.5-1.5，保证行星轮3齿数与输入齿轮6齿数相近，获得第二级减速机构的小减速比。通过减小第一级减速机构和第二级减速机构的减速比，使整个RV减速机构获得小减速比，从而提高输出转速。另外，相较于直齿轮，斜齿轮的行星轮3与输入齿轮6的齿宽增大，模数小，能够获得较大的重合系数，从而降低噪音；而且斜齿轮可以产生轴向力，在能够承载轴向力的情况下，行星轮3和输入齿轮6这对斜齿轮的螺旋角可以增大，来获得更大的重合系数，降低噪音。

为了进一步实现RV减速机构整体降噪静音，如图1所示，在行星轮3和输入齿轮6上至少一端分别开设有环状的凹槽Ⅰ31和凹槽Ⅱ61，在凹槽Ⅰ31内安装有静音橡胶Ⅰ2，在凹槽Ⅱ61内安装有静音橡胶Ⅱ7。利用静音橡胶Ⅰ2和静音橡胶Ⅱ7吸收行星轮3与输入齿轮6啮合时产生的振动，实现降低整个减速机构的噪音。在本实施例中，在行星轮3靠近摆线轮18的一侧安装有静音橡胶Ⅰ2，在输入齿轮6两端均安装有静音橡胶Ⅱ7。另外，在花键轴8与输入齿轮6连接的花键齿端中心部位填充有胶状流体9，用来吸收行星轮3与输入齿轮6啮合时产生的振动，实现降噪。胶状流体9既可以是流体类胶水，也可以是淀粉类胶状物质，在本实施例中胶状流体9选择使用环氧树脂胶水。

为了提高轴向承载能力，如图1所示，在偏心轴4和输出轴13之间及偏心轴4和输出轴盖21之间均设有圆锥滚子轴承Ⅰ5，两个圆锥滚子轴承Ⅰ5对称设置在偏心轴4两端；在花键轴8和输出轴13之间及花键轴8和输出轴盖21之间均设有圆锥滚子轴承Ⅱ10，两个圆锥滚子轴承Ⅱ10对称设置在花键轴8两端。两个圆锥滚子轴承Ⅰ5对偏心轴4两端进行支撑，两个圆锥滚子轴承Ⅱ10对花键轴8两端进行支撑，圆锥滚子轴承Ⅰ5和圆锥滚子轴承Ⅱ10不仅可以提供旋转运动，而且可以同时承载轴向力和径向力，进一步提高轴向承载力。

为了提高减速机构的弯矩和推力，进一步提高承载能力，如图1所示，在针齿壳22和输出轴13之间以及针齿壳22和输出轴盖21之间均设有倾角滚子主轴承15，两个倾角滚子主轴承15对称安装在针齿壳22的两端进行支撑。其中，每个倾角滚子主轴承15均包括若干滚子151和平行于滚子151轴向的轴承沟道152，若干滚子151排布在轴承沟道152内，且滚子151轴向和针齿壳22轴向构成锐角。若干滚子151与轴承沟道152为面接触，相较于角接触球轴承中钢球的点接触，滚子151与轴承沟道152的接触面积大大增大，这样可以获得更大的弯矩和推力，从而极大地提高减速机构的承载能力和弯矩。

为了提高RV减速机构的整体密封性能，如图1和图2所示，在输出轴13和针齿壳22之间设有位于对应倾角滚子主轴承15远离输出轴盖21的一侧的多骨架密封组件14，且多骨架密封组件14包括至少两个同向安装的骨架密封件141，这样多骨架密封组件14具备多道唇口进行密封，无需过多改进骨架密封件141的结构，即可用简单的方式来改善密封结构，极大地增加了密封性能，提高密封寿命。在本实施例中，多骨架密封组件14包括两个骨架密封件141，多骨架密封组件14靠近输出轴13的一侧沿其轴向设有密封唇口142，且密封唇口142呈锯齿状，这样使得密封唇口142本身形成多道密封防线，极大地提高密封唇口142的密封性。在密封唇口142的锯齿状缝隙内还填充有密封油脂143，利用密封油脂143进行加固密封，另外获得多道高密封性能的旋转密封，更进一步地提高了多骨架密封组件14的密封效果。

如图1所示，RV减速机构安装使用时，在输出轴13端设有通过螺钉与输出轴13连接的输出端密封法兰11，在输出轴盖21端设有固定端密封法兰与电机安装座16，为了实现全密封，在输出端密封法兰11内孔处安装有O型圈Ⅰ1，在输出端密封法兰11靠近输出轴13一侧的安装螺钉部位安装有O型圈Ⅱ12；在固定端密封法兰与电机安装座16和花键轴8之间安装有骨架密封圈17，在固定端密封法兰与电机安装座16和针齿壳22之间安装有O型圈Ⅲ23。通过O型圈Ⅰ1、O型圈Ⅱ12、O型圈Ⅲ23以及骨架密封圈17的配合密封作用下，实现减速机构的全密封，且密封性能好。

本实用新型的工作原理和使用方法：

摆线轮外齿19为≤29齿的少齿数结构使得摆线轮18与针齿壳22构成的第一级减速机构获得小减速比，行星轮3与输入齿轮6的齿数之比为0.5-1.5，保证行星轮3齿数与输入齿轮6齿数相近，使得第二级减速机构获得小减速比，进而保证整个RV减速机构获得小减速比，有效提高输出转速。行星轮3和输入齿轮6设置为旋向相反的一对斜齿轮，齿轮增大，模数较小，可以获得较大的重合系数，降低噪音，同时可以承载轴向载荷。在行星轮3上安装静音橡胶Ⅰ2、在输入齿轮6上安装静音橡胶Ⅱ7、在花键轴8内填充胶状流体9，通过静音橡胶Ⅰ2、静音橡胶Ⅱ7和胶状流体9吸收行星轮3和输入齿轮6啮合时的振动，实现降噪静音。

在偏心轴4两端设置圆锥滚子轴承Ⅰ5、在花键轴8两端设置圆锥滚子轴承Ⅱ10，同时承载轴向力和径向力，进一步提高轴向承载力；偏心轴4设置为三根结构，提高扭矩。在针齿壳22和输出轴13及输出轴盖21之间设置两个对称设置在针齿壳22两端的倾角滚子主轴承15，来过的更大的弯矩和推力。在输出轴13和针齿壳22之间设置包括锯齿状密封唇口142的多骨架密封组件14，同时在密封唇口142的锯齿状缝隙内填充密封油脂143，有效提高密封性能；通过O型圈Ⅰ1、O型圈Ⅱ12、O型圈Ⅲ23以及骨架密封圈17的配合密封作用下，实现减速机构的全密封，且密封性能好。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种高速静音式密封减速机构，包括针齿壳(22)、输出轴(13)、输出轴盖(21)、摆线轮(18)、偏心轴(4)、行星轮(3)和输入齿轮(6)，所述针齿壳(22)和摆线轮(18)之间设有滚针(20)；所述行星轮(3)安装在偏心轴(4)上，且所述输出轴(13)和行星轮(3)位于同一侧，所述输出轴盖(21)位于输出轴(13)相对侧；其特征在于：所述输入齿轮(6)与行星轮(3)啮合，所述行星轮(3)和输入齿轮(6)为旋向相反的斜齿轮，且所述行星轮(3)齿数和输入齿轮(6)齿数之比为0.5-1.5；所述摆线轮(18)圆周阵列设有三组，所述偏心轴(4)对应设有三根，且所述摆线轮(18)与滚针(20)啮合的摆线轮外齿(19)为齿数≤29齿的少齿数结构。

2.根据权利要求1所述的一种高速静音式密封减速机构，其特征在于：所述行星轮(3)至少一端开设有环状凹槽Ⅰ(31)，所述凹槽Ⅰ(31)内安装有静音橡胶Ⅰ(2)；所述输入齿轮(6)至少一端开设有环状凹槽Ⅱ(61)，所述凹槽Ⅱ(61)内安装有静音橡胶Ⅱ(7)。

3.根据权利要求2所述的一种高速静音式密封减速机构，其特征在于：所述输出轴(13)和输出轴盖(21)之间设有沿其轴向设置的花键轴(8)，所述输入齿轮(6)通过花键连接安装在花键轴(8)上，且所述花键轴(8)靠近花键齿端中心部位填充有胶状流体(9)。

4.根据权利要求3所述的一种高速静音式密封减速机构，其特征在于：所述偏心轴(4)和输出轴(13)及输出轴盖(21)之间对称设有圆锥滚子轴承Ⅰ(5)，所述花键轴(8)和输出轴(13)及输出轴盖(21)之间对称设有圆锥滚子轴承Ⅱ(10)，两个所述圆锥滚子轴承Ⅰ(5)分别位于偏心轴(4)两端，两个所述圆锥滚子轴承Ⅱ(10)分别位于花键轴(8)两端。

5.根据权利要求1或4所述的一种高速静音式密封减速机构，其特征在于：所述针齿壳(22)和输出轴(13)及输出轴盖(21)之间设有倾角滚子主轴承(15)，两个所述倾角滚子主轴承(15)对称安装在针齿壳(22)的两端；每个所述倾角滚子主轴承(15)包括轴承沟道(152)和若干排布在轴承沟道(152)内的滚子(151)，若干所述滚子(151)轴向和针齿壳(22)轴向构成锐角。

6.根据权利要求5所述的一种高速静音式密封减速机构，其特征在于：所述输出轴(13)和针齿壳(22)之间设有多骨架密封组件(14)，所述多骨架密封组件(14)位于对应倾角滚子主轴承(15)远离输出轴盖(21)的一侧，且所述多骨架密封组件(14)包括至少两个同向安装的骨架密封件(141)。

7.根据权利要求6所述的一种高速静音式密封减速机构，其特征在于：所述多骨架密封组件(14)靠近输出轴(13)的一侧沿其轴向设有呈锯齿状的密封唇口(142)，所述密封唇口(142)的锯齿状缝隙内填充有密封油脂(143)。

8.根据权利要求3所述的一种高速静音式密封减速机构，其特征在于：所述输出轴(13)端设有输出端密封法兰(11)，所述输出端密封法兰(11)内孔处安装有O型圈Ⅰ(1)；所述输出端密封法兰(11)和输出轴(13)之间通过螺钉连接，且所述输出端密封法兰(11)靠近输出轴(13)一侧的安装螺钉部位安装有O型圈Ⅱ(12)。

9.根据权利要求3或8所述的一种高速静音式密封减速机构，其特征在于：所述输出轴盖(21)端设有固定端密封法兰与电机安装座(16)，所述固定端密封法兰与电机安装座(16)和花键轴(8)之间安装有骨架密封圈(17)，所述固定端密封法兰与电机安装座(16)和针齿壳(22)之间安装有O型圈Ⅲ(23)。

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