CN217713522U - 鼓形齿行星摆线减速器和动力装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种鼓形齿行星摆线减速器和动力装置，涉及减速器领域，包括减速器本体、输入轴、行星轮以及曲柄轴；输入轴具有第一齿结构，输入轴与减速器本体可转动地连接；行星轮具有第二齿结构，行星轮与减速器本体可转动地连接，第一齿结构与第二齿结构啮合，且第一齿结构和第二齿结构二者中的至少一个为鼓形齿轮；曲柄轴与减速器本体连接，行星轮套接于曲柄轴外。该减速器装配难度低，运行过程中噪音小，减速器的性能好。

Description

鼓形齿行星摆线减速器和动力装置

技术领域

本实用新型涉及减速器领域，具体而言，涉及一种鼓形齿行星摆线减速器和动力装置。

背景技术

RV传动是在传统针摆行星传动的基础上发展出来的，主要由摆线针轮和行星支架组成，具有体积小、重量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列优点。RV减速器被广泛应用于工业机器人、机床、医疗检测设备和卫星接收系统等领域。为了保证RV减速器的传递精度，控制减速器在运转过程中的噪音和异响，目前减速器在装机过程中对减速器与输入轴的中心同轴度要求较高，增加了装配难度，且对输入轴的刚度要求较高，否则会产生较大的输入轴挠曲变形以及一定量的减速器偏转，并在行星齿轮接触区域产生较大的径向力，从而影响减速器整机性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种鼓形齿行星摆线减速器和动力装置，其能够降低装配难度，减弱噪音，提升减速器的性能。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供一种鼓形齿行星摆线减速器，包括：

减速器本体、输入轴、行星轮以及曲柄轴；所述输入轴具有第一齿结构，所述输入轴与所述减速器本体可转动地连接；所述行星轮具有第二齿结构，所述行星轮与所述减速器本体可转动地连接，所述第一齿结构与所述第二齿结构啮合，且所述第一齿结构和所述第二齿结构二者中的至少一个为鼓形齿轮；所述曲柄轴与所述减速器本体连接，所述行星轮套接于所述曲柄轴外。

在可选的实施方式中，所述鼓形齿轮的每个齿的齿厚在从所述鼓形齿轮的两端向中间的方向上逐渐增大。

在可选的实施方式中，所述鼓形齿轮沿齿长方向呈鼓形。

在可选的实施方式中，所述鼓形齿轮的每个齿的齿顶面均为弧形面，所述鼓形齿轮的全部齿的齿顶面位于同一鼓形面内。

在可选的实施方式中，所述行星轮设有装配孔，所述装配孔的孔壁设置有齿形内花键，所述曲柄轴外设置有齿形外花键，所述齿形内花键与所述齿形外花键啮合，且所述齿形内花键与所述齿形外花键二者中的至少一个设置为鼓形齿结构。

在可选的实施方式中，所述鼓形齿结构包括在所述齿形内花键或齿形外花键的周向上间隔排布的多个鼓形齿。

在可选的实施方式中，每个所述鼓形齿的齿厚在从其两端向中部的方向上逐渐增大。

在可选的实施方式中，每个所述鼓形齿沿齿长方向呈鼓形。

在可选的实施方式中，所述减速器本体包括针齿壳、针齿组件、输出架和摆线轮，所述输入轴和所述输出架均与所述针齿壳可转动地配合，所述曲柄轴插接于所述输出架内且与所述输出架可转动地连接；所述摆线轮套接于所述曲柄轴外，所述针齿组件位于所述针齿壳与所述摆线轮之间。

第二方面，本实用新型提供一种动力装置，所述动力装置包括：

电机和前述实施方式中任一项所述的鼓形齿行星摆线减速器，所述电机的输出轴与所述输入轴连接。

本实用新型实施例的有益效果是：

综上，本实施例提供的鼓形齿行星摆线减速器，输入轴具有第一齿结构，行星轮具有第二齿结构，第一齿结构和第二齿结构啮合，且第一齿结构和第二齿结构二者中的至少一个为鼓形齿轮。由于鼓形齿轮的结构特点，使得第一齿结构和第二齿结构啮合时装配便捷，运行过程中有较大的角位移补偿量，对于同轴度要求降低，并能够改善齿面接触条件，从而降低噪声，得到优性能的减速器。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例的鼓形齿行星摆线减速器的一视角的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的鼓形齿行星摆线减速器的另一视角的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的输入轴的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的鼓形齿行星摆线减速器的剖视图。

图标:

100-减速器本体；110-针齿壳；120-针齿组件；130-输出架；140-摆线轮；150-油封；160-主轴承；170-圆锥滚子轴承；180-滚针轴承；200-输入轴；210-第一齿结构；300-行星轮；310-第二齿结构；320-齿形内花键；400-曲柄轴；410-齿形外花键。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

现有技术中，行星摆线减速器的输入轴上设置有直齿轮，行星轮也设计为直齿轮，输入轴上的直齿轮与行星轮啮合，二者的加工精度要求高，同轴度要求高，装配难度大，成本高。并且，在减速器运行过程中，在输入轴与减速器本体同轴度存在偏差时，易引起减速器本体角度偏转，导致传动精度降低。

鉴于此，设计者设计了一种鼓形齿行星摆线减速器，能够降低装配难度，降低成本；并且能够自适应输入轴200与减速器本体100的安装不同心量，传动精度高。同时，鼓形齿轮啮合改善了在角位移条件下直齿齿端棱边挤压，应力集中的弊端，改善了齿面摩擦、磨损状况，降低了噪声，延长了输入轴200与行星齿轮300维修周期与使用寿命。

请结合图1-图4，本实施例中，鼓形齿行星摆线减速器包括减速器本体100、输入轴200、行星轮300以及曲柄轴400；输入轴200具有第一齿结构210，输入轴200与减速器本体100可转动地连接；行星轮300具有第二齿结构310，行星轮300与减速器本体100可转动地连接，第一齿结构210与第二齿结构310啮合，且第一齿结构210和第二齿结构310二者中的至少一个为鼓形齿轮；曲柄轴400与减速器本体100连接，行星轮300套接于曲柄轴400外。

本实施例提供的鼓形齿行星摆线减速器的工作原理如下：

电机的输出轴与输入轴200通过联轴器连接，电机启动后，将扭矩传递至输入轴200，输入轴200将扭矩传递至行星轮300，行星轮300转动带动曲柄轴400转动，从而通过减速器本体100将扭矩输出。输入轴200具有第一齿结构210，行星轮300具有第二齿结构310，第一齿结构210和第二齿结构310啮合，且第一齿结构210和第二齿结构310二者中的至少一个为鼓形齿轮。由于鼓形齿轮的结构特点，使得第一齿结构210和第二齿结构310啮合时装配便捷，运行过程中有较大的角位移补偿量，对于同轴度要求降低，并能够改善齿面接触条件，从而降低噪声，最终得到优性能的减速器。

需要说明的是，第一齿结构210和第二齿结构310均可以设置为鼓形齿轮，或者，第一齿结构210设置为鼓形齿轮，第二齿结构310设置为直齿轮；或者，第一齿结构210设置为直齿轮，第二齿结构310设置为鼓形齿轮。本实施例中，以第一齿结构210和第二齿结构310均设置为鼓形齿轮为例进行说明。

并且，鼓形齿轮的齿数、模数和齿宽等参数按需设置。进一步的，鼓形齿轮包括多个在圆周方向上均匀排布的多个齿，每个齿均为鼓形，具体的，每个齿的齿厚在从鼓形齿轮的两端向中间的方向上逐渐增大，齿厚方向为鼓形齿轮的周向。同时，每个齿的齿高在从鼓形齿轮的两端向中间的方向上逐渐增大，每个齿的齿顶面为弧形面，该弧形面为鼓形面，鼓形齿轮的全部齿的齿顶面位于同一鼓形面内。

本实施例中，可选的，行星轮300的中部设有装配孔，装配孔的孔壁设置有齿形内花键320，曲柄轴400外设置有齿形外花键410，齿形内花键320与齿形外花键410啮合，且齿形内花键320与齿形外花键410二者中的至少一个设置为鼓形齿结构。也就是说，齿形内花键320和齿形外花键410均可以设置为鼓形齿结构，或者齿形内花键320为鼓形齿结构、齿形外花键410为直齿结构，或者齿形内花键320为直齿结构、齿形外花键410为鼓形齿结构。本实施例中，以齿形内花键320和齿形外花键410均设置为鼓形齿结构为例进行说明。

需要说明的是，行星轮300的数量与曲柄轴400的数量相等且一一对应配合，每个曲柄轴400外套接有一个行星轮300，每个行星轮300上的齿形内花键320与对应的曲柄轴400外的齿形外花键410啮合。如此，使得行星轮300能够带动曲柄轴400转动。例如，本实施例中，行星轮300和曲柄轴400的数量均为三个，并且每个行星轮300上的齿形内花键320均为鼓形齿结构，每个曲柄轴400上的齿形外花键410均为鼓形齿结构。并且，输入轴200位于三个行星轮300之间，输入轴200同时与三个行星轮300啮合。

请结合图4，本实施例中，可选的，减速器本体100包括针齿壳110、针齿组件120、输出架130和摆线轮140，输出架130与针齿壳110可转动地配合，输出架130与针齿壳110之间配置有主轴承160，且输出架130的端部与针齿壳110的端部之间设置有油封150。曲柄轴400插接于输出架130内且通过圆锥滚子轴承170与输出架130可转动地连接，三个曲柄轴400在输出架130的周向上均匀间隔排布。摆线轮140套接于曲柄轴400外，每根曲柄轴400外套接有两个摆线轮140，每个摆线轮140通过滚针轴承180与曲柄轴400可转动地连接。针齿组件120位于针齿壳110与摆线轮140之间。当电机输入扭矩至输入轴200后，输入轴200带动行星轮300转动，行星轮300带动曲柄轴400自转，三根曲柄轴400的自转带动摆线轮140公转，摆线轮140公转时与针齿壳110齿槽内的针齿组件120啮合，当针齿壳110固定时，摆线轮140反向自转，带动曲柄轴400公转，从而带动输出架130转动，从而输出扭矩；当输出架130固定时，摆线轮140能够带动针齿壳110转动从而输出扭矩。

本实施例提供的鼓形齿行星摆线减速器具有至少如下优点：

本申请的鼓形齿行星摆线减速器，输入轴200上的齿部及行星轮300上的齿部和齿形内花键320均呈鼓形，在工作过程中，原RV减速器行星齿轮齿部直齿与输入轴200齿部直齿之间的啮合，变成行星齿轮齿部鼓形齿与输入轴200齿部鼓形齿之间的啮合；原RV减速器行星齿轮内花键直齿与曲柄轴400外花键直齿之间的啮合，变成行星齿轮内花键鼓形齿与曲柄轴400外花键鼓形齿之间的啮合。在相同的模数、齿数、齿宽下，鼓形齿比直齿允许的角位移大，输入轴200与行星轮300允许相对直齿较大的摆动角位移，来适应输入轴200与减速器本体100安装不同心量，而不会引起减速器本体100角度偏转，导致传动精度降低。鼓形齿轮啮合避免了在角位移条件下直齿齿端棱边挤压，应力集中的弊端，改善了齿面摩擦、磨损状况、降低了噪声、延长了输入轴200与行星轮300维修周期与使用寿命。

本实施例还提供了一种动力装置，包括电机和鼓形齿行星摆线减速器，电机的输出轴与输入轴200连接。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种鼓形齿行星摆线减速器，其特征在于，包括：

减速器本体、输入轴、行星轮以及曲柄轴；所述输入轴具有第一齿结构，所述输入轴与所述减速器本体可转动地连接；所述行星轮具有第二齿结构，所述行星轮与所述减速器本体可转动地连接，所述第一齿结构与所述第二齿结构啮合，且所述第一齿结构和所述第二齿结构二者中的至少一个为鼓形齿轮；所述曲柄轴与所述减速器本体连接，所述行星轮套接于所述曲柄轴外。

2.根据权利要求1所述的鼓形齿行星摆线减速器，其特征在于：

所述鼓形齿轮的每个齿的齿厚在从所述鼓形齿轮的两端向中间的方向上逐渐增大。

3.根据权利要求1所述的鼓形齿行星摆线减速器，其特征在于：

所述鼓形齿轮的每个齿沿齿长方向呈鼓形。

4.根据权利要求3所述的鼓形齿行星摆线减速器，其特征在于：

所述鼓形齿轮的每个齿的齿顶面均为弧形面，所述鼓形齿轮的全部齿的齿顶面位于同一鼓形面内。

5.根据权利要求1所述的鼓形齿行星摆线减速器，其特征在于：

所述行星轮设有装配孔，所述装配孔的孔壁设置有齿形内花键，所述曲柄轴外设置有齿形外花键，所述齿形内花键与所述齿形外花键啮合，且所述齿形内花键与所述齿形外花键二者中的至少一个设置为鼓形齿结构。

6.根据权利要求5所述的鼓形齿行星摆线减速器，其特征在于：

所述鼓形齿结构包括在所述齿形内花键或齿形外花键的周向上间隔排布的多个鼓形齿。

7.根据权利要求6所述的鼓形齿行星摆线减速器，其特征在于：

每个所述鼓形齿的齿厚在从其两端向中部的方向上逐渐增大。

8.根据权利要求6所述的鼓形齿行星摆线减速器，其特征在于：

每个所述鼓形齿沿齿长方向呈鼓形。

9.根据权利要求1所述的鼓形齿行星摆线减速器，其特征在于：

所述减速器本体包括针齿壳、针齿组件、输出架和摆线轮，所述输入轴和所述输出架均与所述针齿壳可转动地配合，所述曲柄轴插接于所述输出架内且与所述输出架可转动地连接；所述摆线轮套接于所述曲柄轴外，所述针齿组件位于所述针齿壳与所述摆线轮之间。

10.一种动力装置，其特征在于，所述动力装置包括：

电机和权利要求1-9中任一项所述的鼓形齿行星摆线减速器，所述电机的输出轴与所述输入轴连接。

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