DE112017000935T5

DE112017000935T5 - Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe und Industrieroboter

Info

Publication number: DE112017000935T5
Application number: DE112017000935.9T
Authority: DE
Inventors: Zijian Sun; Meizhu Zheng; Xueyun Peng
Original assignee: Kunshan Quanta Machinery Co Ltd
Current assignee: Kunshan Quanta Machinery Co Ltd
Priority date: 2017-05-12
Filing date: 2017-05-12
Publication date: 2019-01-10
Anticipated expiration: 2037-05-13
Also published as: US10767733B2; KR102127061B1; US20200240492A1; JP6646758B2; DE112017000935B4; WO2018205242A1; JP2019522755A; KR20180127973A

Abstract

Es werden ein Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe und ein Industrieroboter vorgesehen. Das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe umfasst: ein erstes Zykloidstruktursystem und ein zweites Zykloidstruktursystem, die in einer axialen Richtung angeordnet sind, wobei das erste Zykloidstruktursystem auf eine Exzenterwelle aufgesteckt ist und jedes Zykloidstruktursystem mindestens eine Zykloidstruktur in der axialen Richtung umfasst; wobei die Zykloidstruktur umfasst: eine Zykloidscheibe, mehrere umlaufend verteilte Stiftzähne und ein Stiftzahngehäuse, die nacheinander von innen nach außen in einer radialen Richtung angeordnet sind; wobei die mehreren Stiftzähne drehbar an dem Stiftzahngehäuse befestigt sind und die Zykloidscheibe mit den mehreren Stiftzähnen in Eingriff tritt; wobei alle Stiftzahngehäuse in dem Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe koaxial angeordnet sind; wobei mindestens eine Zykloidscheibe in dem zweiten Zykloidstruktursystem und mindestens eine Zykloidscheibe in dem ersten Zykloidstruktursystem umlaufend befestigt sind und umlaufend befestigte Zykloidscheiben koaxial angeordnet sind. Bei der Kraftübertragung von der Exzenterwelle auf die Zykloidscheibe in dem ersten Zykloidstruktursystem erfährt das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe eine erste Verzögerung. Bei der Kraftübertragung von der Zykloidscheibe auf das Stiftzahngehäuse in dem zweiten Zykloidstruktursystem erfährt das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe eine zweite Verzögerung. Daher kann eine Verzögerung erreicht werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein das Technologiegebiet von Reduziergetrieben und insbesondere ein Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe und einen Industrieroboter.
HINTERGRUND
Industrieroboter sind Maschinen, die während eines Fertigungsprozesses verschiedene Bewegungen oder Prozesse anstelle menschlicher Arbeitskräfte ausführen können. Industrieroboter verfügen über einen Stellantrieb und eine Antriebsquelle, die den Stellantrieb für das Ausführen verschiedener Funktionen antreibt. In der Regel wird ein Reduziergetriebe zwischen der Antriebsquelle und dem Stellantrieb angeordnet, um die Drehzahl zu reduzieren und das Drehmoment zu erhöhen, indem Hochgeschwindigkeitsleistung von einem Motor oder einer Brennkraftmaschine usw. an den Stellantrieb abgegeben wird.
Gegenwärtig ist das von NABTESCO aus Japan hergestellte Reduziergetriebe vom Typ RV (Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe) aufgrund seiner kompakten Konstruktion und seiner starken Übertragungsfähigkeit das am weitesten verbreitete Reduziergetriebe bei Industrierobotern. Das Getriebe vom Typ RV besteht im Allgemeinen aus einem Stiftzahngehäuse, einer Zykloidscheibe, die zu einer Zykloidenbewegung in dem Stiftzahngehäuse fähig sein, und mehreren Stiftzähnen, die zwischen dem Stiftzahngehäuse und der Zykloidscheibe angeordnet sind. Die Zykloidscheibe führt eine Zykloidenbewegung im Stiftzahngehäuse aus, um eine Verzögerung zu erreichen. Der RV-Verzögerer enthält auch einen Planetenträger. Der Planetenträger ist über eine Exzenterwelle mit der Zykloidscheibe verbunden, so dass die Zykloidenbewegung der Zykloidscheibe auf den Planetenträger übertragen und eine Drehung zu dem Planetenträger erzeugt wird, um Leistung abzugeben.
Studien zeigen, dass das RV-Reduziergetriebe verhältnismäßig mehr Komponenten und komplexe Strukturen aufweist und die Fertigungsgenauigkeit zwischen den Komponenten extrem hoch ist, was zu einer niedrigen Ausbeute führt. Darüber hinaus zeigen Untersuchungen, dass das Reduziergetriebe vom Typ RV während des Einsatzes leicht beschädigt wird, insbesondere die Exzenterwelle, die zwischen dem Planetenträger und der Zykloidscheibe angeordnet ist, und durch Spannungskonzentration leicht verschlissen oder beschädigt wird.
Daher bedarf es eines neuen Zykloidreduziergetriebes ohne einen Planetenträger für Abtrieb, das eine relativ einfache Konstruktion aufweist und leicht herzustellen ist, und durch das Fehlen eines Planetenträgers können dessen relative Teile beim Verwendungsprozess nicht leicht beschädigt werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein neues Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe wird gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt, so dass es leicht herzustellen und nicht leicht zu beschädigen ist.
Es wird ein Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe vorgesehen, welches umfasst: ein erstes Zykloidstruktursystem und ein zweites Zykloidstruktursystem, die in einer axialen Richtung angeordnet sind, wobei das erste Zykloidstruktursystem auf eine Exzenterwelle aufgesteckt ist und jedes Zykloidstruktursystem mindestens eine Zykloidstruktur in der axialen Richtung umfasst; wobei die Zykloid-Struktur umfasst: eine Zykloidscheibe, mehrere in Umfangsrichtung verteilte Stiftzähne und ein Stiftzahngehäuse, die nacheinander von innen nach außen in einer radialen Richtung angeordnet sind; wobei die mehreren Stiftzähne drehbar an dem Stiftzahngehäuse befestigt sind und die Zykloidscheibe mit den mehreren Stiftzähnen in Eingriff tritt; wobei alle Stiftzahngehäuse in dem Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe koaxial angeordnet sind; wobei mindestens eine Zykloidscheibe in dem zweiten Zykloidstruktursystem und mindestens eine Zykloidscheibe in dem ersten Zykloidstruktursystem in Umfangsrichtung befestigt sind und in Umfangsrichtung befestigte Zykloidscheiben koaxial angeordnet sind; wenn sich die Exzenterwelle dreht, dreht sich die Zykloidscheibe in dem ersten Zykloidstruktursystem in einem ersten Winkel α relativ zu dem entsprechenden Stiftzahngehäuse und dreht sich die Zykloidscheibe in dem zweiten Zykloidstruktursystem in einem zweiten Winkel β relativ zu dem entsprechenden Stiftzahngehäuse, wobei der erste Winkel α nicht gleich dem zweiten Winkel β ist.
In mancher Ausführungsform ist das zweite Zykloidstruktursystem auf die Exzenterwelle aufgesteckt.
In mancher Ausführungsform ist im ersten Zykloidstruktursystem eine Zykloidstruktur angeordnet; und im zweiten Zykloidstruktursystem ist eine Zykloidstruktur angeordnet.
Sowohl das erste Zykloidstruktursystem als auch das zweite Zykloidstruktursystem umfassen in mancher Ausführungsform mindestens zwei in der axialen Richtung hintereinander angeordnete Zykloidstrukturen; und eine Anzahl der mindestens einen Zykloidscheibe in dem ersten Zykloidstruktursystem und eine Anzahl der mindestens einen Zykloidscheibe in dem zweiten Zykloidstruktursystem sind gleich, und die mindestens eine Zykloidscheibe in dem ersten Zykloidstruktursystem und die mindestens eine Zykloidscheibe in dem zweiten Zykloidstruktursystem sind in einer Umfangsrichtung in einer 1-zu-1-Entsprechung fest verbunden.
In mancher Ausführungsform sind in dem ersten Zykloidstruktursystem und dem zweiten Zykloidstruktursystem zwei Zykloidscheiben mit dem kürzesten Abstand dazwischen in der axialen Richtung umlaufend befestigt und die anderen Zykloidscheiben sind umlaufend befestigt.
In mancher Ausführungsform weist die Exzenterwelle mehrere exzentrische Abschnitte auf, und die exzentrischen Phasen von zwei beliebigen exzentrischen Abschnitten sind gleich oder entgegengesetzt.
In mancher Ausführungsform ist eine Anzahl der mehreren exzentrischen Abschnitte gerade, wobei die Hälfte der mehreren exzentrischen Abschnitte zusammen in eine erste Richtung weist und die andere Hälfte der exzentrischen Abschnitte in eine zweite Richtung weist und die erste Richtung und die zweite Richtung entgegengesetzt sind.
In mancher Ausführungsform enthält das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe ferner: mindestens einen Konnektor, um eine umlaufende feste Verbindung der Zykloidscheibe zu erreichen.
In mancher Ausführungsform ist der mindestens eine Konnektor in mehrfacher Anzahl vorhanden, und die Konnektoren sind gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt.
In mancher Ausführungsform ist der Konnektor aus einer Gruppe ausgewählt, die aus einem Stift, einem Bolzen und einer Schraube besteht.
In mancher Ausführungsform ist die umlaufend befestigte Zykloidscheibe eine integrale Struktur.
In mancher Ausführungsform umfasst der Konnektor ein erstes Verbindungsstück und ein zweites Verbindungsstück, die in der axialen Richtung hintereinander angeordnet sind, wobei das erste Verbindungsstück mit der Zykloidscheibe in dem ersten Zykloidstruktursystem verbunden ist und das zweite Verbindungsstück mit der Zykloidscheibe in dem zweiten Zykloidstruktursystem verbunden ist; das erste Verbindungsstück und das zweite Verbindungsstück sind nicht auf einer gleichen Linie angeordnet, so dass Zykloidscheiben, die umlaufend befestigt sind, in der Umfangsrichtung einen Winkelunterschied aufweisen.
In mancher Ausführungsform ist in mindestens einer Zykloidstruktur in dem Reduziergetriebe eine Stiftzahnkerbe auf einer Innenumfangsfläche des Stiftzahngehäuses angeordnet, und die mehreren Stiftzähne sind in der Stiftzahnkerbe angeordnet.
In mancher Ausführungsform umfasst das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe ferner: einen Begrenzer, wobei der Begrenzer so konfiguriert ist, dass er die mehreren Stiftzähne in der Stiftzahnkerbe axial begrenzt.
In mancher Ausführungsform umfasst der Begrenzer eine ringförmige Isolierplatte, die auf die Exzenterwelle aufgesteckt ist, und die ringförmige Isolierplatte ist fest an einem axialen Ende der Stiftzahnkerbe angeordnet.
In mancher Ausführungsform sind in mindestens einer Zykloidstruktur in dem Reduziergetriebe in der axialen Richtung die mehreren Stiftzähne in mindestens zwei Spalten ausgeführt, und Stiftzähne in derselben Spalte sind umlaufend verteilt.
In mancher Ausführungsform liegt in dem ersten Zykloidstruktursystem eine Anzahl an Zähnen der Zykloidscheibe zwischen 10-55 und eine Anzahl an Zähnen des Stiftzahngehäuses liegt zwischen 10-55; und/oder in dem zweiten Zykloidstruktursystem liegt eine Anzahl an Zähnen der Zykloidscheibe zwischen 10-55 und eine Anzahl an Zähnen des Stiftzahngehäuses liegt zwischen 10-55.
In mancher Ausführungsform sind in der mindestens einen Zykloidstruktur in dem Reduziergetriebe die Zykloidscheibe und das Stiftzahngehäuse in 1-zu-1-Entsprechung angeordnet; oder in der mindestens einen Zykloidstruktur in dem Reduziergetriebe entspricht eine Zykloidscheibe mindestens zwei Stiftzahngehäusen; oder mindestens zwei benachbarte Zykloidstrukturen in dem ersten Zykloidstruktursystem teilen sich ein gleiches Stiftzahngehäuse; oder mindestens zwei benachbarte Zykloidstrukturen in dem zweiten Zykloidstruktursystem teilen sich ein gleiches Stiftzahngehäuse.
In mancher Ausführungsform sind in dem ersten Zykloidstruktursystem alle Stiftzahngehäuse fest verbunden, oder die mindestens eine Zykloidstruktur in dem ersten Zykloidstruktursystem nutzt ein und dasselbe Stiftzahngehäuse mit.
In mancher Ausführungsform sind in dem zweiten Zykloidstruktursystem alle Stiftzahngehäuse fest verbunden, oder die mindestens eine Zykloidstruktur in dem zweiten Zykloidstruktursystem nutzt ein und dasselbe Stiftzahngehäuse mit.
In mancher Ausführungsform ist in dem ersten Zykloidstruktursystem mindestens eine Zykloidscheibe über ein Lager mit der Exzenterwelle verbunden.
In mancher Ausführungsform ist in dem zweiten Zykloidstruktursystem mindestens eine Zykloidscheibe durch ein Lager mit der Exzenterwelle verbunden; und/oder mindestens ein Stiftzahngehäuse ist über ein Lager mit der Exzenterwelle verbunden.
In mancher Ausführungsform umfasst das Lager einen Käfig und mehrere Rollen, die im Käfig angeordnet sind, und die mehreren Rollen stehen in Kontakt mit der Exzenterwelle und der Zykloidscheibe.
In mancher Ausführungsform umfasst das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe ferner: eine Außenschale, wobei das Stiftzahngehäuse in dem ersten Zykloidstruktursystem fest auf der Außenschale angeordnet ist.
In mancher Ausführungsform ist in dem zweiten Zykloidstruktursystem mindestens ein Stiftzahngehäuse über das Lager mit der Außenschale verbunden.
In mancher Ausführungsform umfasst das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe ferner: eine Öldichtung, wobei die Öldichtung zwischen dem Stiftzahngehäuse und der Außenschale angeordnet ist, die durch ein Lager verbunden sind.
In mancher Ausführungsform umfasst das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe ferner: eine Abdeckplatte, wobei die Abdeckplatte, das Stiftzahngehäuse in dem ersten Zykloidstruktursystem und die Außenschale nacheinander in der axialen Richtung angeordnet sind; das Stiftzahngehäuse in dem ersten Zykloidstruktursystem ist axial zwischen der Außenschale und der Abdeckplatte befestigt, wobei die Abdeckplatte über das Lager mit der Exzenterwelle verbunden ist.
Ferner wird ein Industrieroboter an die Hand gegeben, welcher umfasst: eine Antriebsquelle und einen Stellantrieb, und welcher ferner umfasst: das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe, wobei das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe, das so konfiguriert ist, dass es eine Drehzahl der Antriebsquelle reduziert und die reduzierte Drehzahl an den Stellantrieb ausgibt, zwischen der Antriebsquelle und dem Stellantrieb angeordnet befestigt ist.
Gegenüber dem Stand der Technik haben die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung die folgenden Vorteile.
Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sind ein erstes Zykloidstruktursystem und ein zweites Zykloidstruktursystem im Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe in einer axialen Richtung angeordnet, und die Zykloidscheibe in dem ersten Zykloidstruktursystem und die Zykloidscheibe in dem zweiten Zykloidstruktursystem sind umlaufend befestigt, und die Zykloidscheibe ist drehbar auf der Exzenterwelle angeordnet. Beim Drehen der Exzenterwelle führt die Zykloidscheibe in dem ersten Zykloidstruktursystem eine Zykloidenbewegung in dem Stiftzahngehäuse aus. Auf diese Weise wird eine Drehbewegung der Exzenterwelle in eine Zykloidenbewegung mit einer Drehung der Zykloidscheibe um ihre eigene Achse und einer Drehbewegung auf der Exzenterwelle umgewandelt. Die Zykloidscheibe in dem zweiten Zykloidstruktursystem wirkt mit dem entsprechenden Stiftzahngehäuse zusammen, um das Stiftzahngehäuse so anzutreiben, dass es um seine eigene Achse dreht. Auf diese Weise wird die Zykloidenbewegung der Zykloidscheibe in die Drehung des Stiftzahngehäuses um seine eigene Achse umgewandelt.
Bei der Kraftübertragung von der Exzenterwelle auf die Zykloidscheibe in dem ersten Zykloidstruktursystem erfährt das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe eine erste Verzögerung. Bei der Kraftübertragung von der Zykloidscheibe auf das Stiftzahngehäuse in dem zweiten Zykloidstruktursystem erfährt das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe eine zweite Verzögerung. Daher kann eine Verzögerung und eine Zunahme des Drehmoments erreicht werden. Außerdem ändert die Drehbewegung des Stiftzahngehäuses um seine eigene Achse die Bewegung der Exzenterwelle nicht und kann somit als Abtriebsseite Leistung direkt abgeben.
Darüber hinaus wird in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bei der Umwandlung der Zykloidenbewegung in die Rotationsbewegung im Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe kein Planetenträger verwendet, daher ist die Struktur im Vergleich zur herkömmlichen Technologie relativ einfach und leicht zu erzeugen und herzustellen und die Produktausbeute kann erhöht werden. Darüber hinaus wird das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe bei der Anwendung nicht leicht beschädigt, was die Produktqualität verbessert.
Figurenliste

1 zeigt schematisch ein Diagramm einer Bewegungsübertragungsbeziehung eines Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebes nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
2 zeigt schematisch ein Strukturdiagramm eines Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebes nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3 zeigt schematisch eine perspektivische Explosionsansicht des in 2 gezeigten Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebes;
4 zeigt schematisch ein Diagramm einer Bewegungsübertragungsbeziehung eines Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebes nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
5 zeigt schematisch ein Strukturdiagramm eines Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebes nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
6 zeigt schematisch eine perspektivische Explosionsansicht des in 5 gezeigten Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebes; und
7 zeigt schematisch ein Teildiagramm der in einer Umfangsrichtung fest verbundenen Zykloidscheibe in dem in 5 gezeigten Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe.

EINGEHENDE BESCHREIBUNG
Bei einem herkömmlichen Industrieroboter ist es normalerweise erforderlich, eine hohe Drehzahl der Antriebsquelle, etwa eines Motors oder einer Brennkraftmaschine, auf eine niedrige Drehzahl zu reduzieren, um das von der Antriebsquelle abgegebene Drehmoment an einen Stellantrieb abzugeben, um den Stellantrieb anzutreiben, um entsprechende Operationen durchzuführen. Derzeit ist ein Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe ausgelegt, um die Drehzahl zu reduzieren. Die Kernkomponente des Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebes umfasst eine Zykloidstruktur, und die Zykloidstruktur umfasst hauptsächlich: eine Zykloidscheibe, mehrere Stiftzähne und ein Stiftzahngehäuse, die nacheinander von innen nach außen in einer radialen Richtung angeordnet sind.
Eine Exzenterwelle verläuft durch die Zykloidscheibe als Antriebsseite. Beim Drehen der Exzenterwelle führt die Zykloidscheibe eine Zykloidenbewegung in einem vom Stiftzahngehäuse umschlossenen Bereich zur Verzögerung (d.h. zur Reduzierung einer Drehzahl der Exzenterwelle) aus. Die Zykloidenbewegung der Zykloidscheibe beinhaltet jedoch eine Drehbewegung der Zykloidscheibe um ihre eigene Achse und eine Umdrehungsbewegung auf der Exzenterwelle, und daher kann die Zykloidscheibe als Leistungsabgabeseite Leistung nicht direkt abgeben.
Um die Zykloidenbewegung der Zykloidscheibe in eine als Ausgangsleistung nutzbare Drehbewegung umzuwandeln, ist in der herkömmlichen Technologie in der Regel ein Planetenträger vorgesehen, und der Planetenträger und das Stiftzahngehäuse sind koaxial angeordnet, und der Planetenträger und die Zykloidscheibe sind über eine zusätzliche Exzenterwelle verbunden. Und in der Regel sind mehrere Exzenterwellen entlang der Umfangsrichtung vorgesehen. Damit kann der Planetenträger bei Drehung der Zykloidscheibe um seine eigene Achse als Leistungsabgabeseite drehend angetrieben werden, um Leistung abzugeben.
Studien zeigen jedoch, dass extrem hohe Anforderungen an die Herstellung präziser Bauteile für diese Art von Reduziergetrieben gestellt werden. Beispielsweise sollten die mehreren Exzenterwellen, die zwischen dem Planetenträger und der Zykloidscheibe angeordnet sind, streng parallel sein. Bei einem Winkelunterschied zwischen zwei beliebigen Exzenterwellen käme es zu einer Spannungskonzentration, die zu Verschleiß oder Beschädigung führt. Aufgrund der hohen Anforderungen an die Fertigungspräzision ist zudem besondere Sorgfalt während des spezifischen Anwendungsprozesses geboten. Sobald die externe Kraft oder ein Betriebsfehler auftritt, kann das Reduziergetriebe leicht beschädigt werden.
Die vorliegende Offenbarung schlägt erfinderisch ein neues Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe vor, bei dem die Bewegungsumwandlung des Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebes nicht wie vorstehend beschrieben die Form des Planetenträgers annimmt.
Im Einzelnen ist eine weitere Zykloidstruktur (eine zweite Zykloidstruktur) entlang der axialen Richtung auf der Basis einer ursprünglichen Zykloidstruktur (einer ersten Zykloidstruktur) angeordnet, und eine erste Zykloidscheibe in der ersten Zykloidstruktur ist fest mit der zweiten Zykloidscheibe in der zweiten Zykloidstruktur verbunden.
Wenn sich die Exzenterwelle um ihre eigene Achse als Antriebsseite dreht, um die erste Zykloidscheibe zur Durchführung der Zykloidenbewegung anzutreiben, treibt die erste Zykloidscheibe die zweite Zykloidscheibe zur Durchführung der Zykloidenbewegung an. Die zweite Zykloidscheibe wirkt mit dem zweiten Stiftzahngehäuse in der zweiten Zykloidstruktur zusammen, um das zweite Stiftzahngehäuse um seine eigene Achse drehend anzutreiben, und das zweite Stiftzahngehäuse als Abtriebsseite gibt Leistung ab, um die Umwandlung der Bewegungsform zu verwirklichen.
Daher sieht die vorliegende Offenbarung ein Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe vor, und das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe umfasst: ein erstes Zykloidstruktursystem und ein zweites Zykloidstruktursystem, die entlang einer axialen Richtung angeordnet sind, wobei das erste Zykloidstruktursystem auf eine Exzenterwelle aufgesteckt ist und jedes Zykloidstruktursystem mindestens eine Zykloidstruktur in der axialen Richtung umfasst.
Die Zykloidstruktur umfasst: eine Zykloidscheibe, mehrere umlaufend verteilte Stiftzähne und ein Stiftzahngehäuse, die nacheinander von innen nach außen in einer radialen Richtung angeordnet sind; die mehreren Stiftzähne sind drehbar an dem Stiftzahngehäuse befestigt und die Zykloidscheibe tritt mit den mehreren Stiftzähnen in Eingriff.
Alle Stiftzahngehäuse in dem Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe sind koaxial angeordnet; mindestens eine Zykloidscheibe in dem zweiten Zykloidstruktursystem und mindestens eine Zykloidscheibe in dem ersten Zykloidstruktursystem sind umlaufend befestigt und umlaufend befestigte Zykloidscheiben sind koaxial angeordnet.
Wenn sich die Exzenterwelle dreht, drehen sich alle Zykloidscheiben in dem ersten Zykloidstruktursystem in einem ersten Winkel α relativ zu einem entsprechenden Stiftzahngehäuse und alle Zykloidscheiben in dem zweiten Zykloidstruktursystem drehen sich in einem zweiten Winkel β relativ zu einem entsprechenden Stiftzahngehäuse, wobei der erste Winkel α nicht gleich dem zweiten Winkel β ist, d.h. α ≠ β.
In der vorliegenden Offenbarung kann das erste Zykloidstruktursystem eine Zykloidstruktur oder mehrere Zykloidstrukturen umfassen. Das zweite Zykloidstruktursystem kann eine Zykloidstruktur oder mehrere Zykloidstrukturen umfassen; solange eine der Zykloidscheiben in dem ersten Zykloidstruktursystem fest mit einer der Zykloidscheiben in einem koaxial angeordneten zweiten Zykloidstruktursystem verbunden ist, kann die Kraftübertragung verwirklicht und die Bewegungsform geändert werden.
Wenn während der Drehung der Exzenterwelle ferner verschiedene Zykloidscheiben in dem ersten Zykloidstruktursystem bei unterschiedlichen Winkeln relativ zu den entsprechenden Stiftzahngehäusen drehen; oder wenn verschiedene Zykloidscheiben in dem zweiten Zykloidstruktursystem bei unterschiedlichen Winkeln relativ zu den entsprechenden Stiftzahngehäusen drehen, beeinträchtigen sich Zykloidscheiben mit unterschiedlichen Drehzahlen gegenseitig, was dazu führt, dass das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nicht normal zu arbeiten vermag.
Daher müssen alle Zykloidstrukturen in dem ersten Zykloidstruktursystem bei einem gleichen ersten Winkel α relativ zu entsprechenden Stiftzahngehäusen drehen, und alle Zykloidstrukturen in dem ersten Zykloidstruktursystem müssen bei einem gleichen zweiten Winkel β relativ zu entsprechenden Stiftzahngehäusen drehen. Und der erste Winkel α und der zweite Winkel β sind nicht gleich oder die Bewegung kann nicht als Leistung ausgegeben werden.
Die vorgenannten Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von spezifischen Ausführungsformen in Verbindung mit den Begleitzeichnungen ersichtlich.
In mancher Ausführungsform ist in dem ersten Zykloidstruktursystem eine Zykloidstruktur vorhanden; und in dem zweiten Zykloidstruktursystem ist eine Zykloidstruktur vorhanden.
Unter Verweis auf 1, 2 und 3 umfasst ein Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe 100 ein erstes Zykloidstruktursystem I und ein zweites Zykloidstruktursystem II, die entlang einer axialen Richtung angeordnet sind. Das erste Zykloidstruktursystem I umfasst eine erste Zykloidstruktur 10, und das zweite Zykloidsystem II umfasst eine zweite Zykloidstruktur 20.
Die erste Zykloidstruktur 10 umfasst: eine erste Zykloidscheibe 11, mehrere umlaufend verteilte erste Stiftzähne 12 und ein erstes Stiftzahngehäuse 13, die nacheinander von innen nach außen in einer radialen Richtung angeordnet sind; die mehreren ersten Stiftzähne 12 sind drehbar an dem ersten Stiftzahngehäuse 13 befestigt, und die erste Zykloidscheibe 11 tritt mit den mehreren ersten Stiftzähnen 12 in Eingriff.
Die zweite Zykloidstruktur 20 umfasst: eine zweite Zykloidscheibe 21, mehrere umlaufend angeordnete zweite Stiftzähnen 22 und ein zweites Stiftzahngehäuse 23, die nacheinander von innen nach außen in einer radialen Richtung angeordnet sind; die mehreren zweiten Stiftzähne 22 sind drehbar an dem zweiten Stiftzahngehäuse 23 befestigt, und die zweite Zykloidscheibe 21 tritt mit den mehreren zweiten Stiftzähnen 22 in Eingriff.
Das Stift-Zykloidreduziergetriebe 100 umfasst weiterhin: eine Exzenterwelle 30, wobei die Exzenterwelle 30 einen exzentrischen Abschnitt 31 aufweist. In der axialen Richtung der Exzenterwelle weist der exzentrische Abschnitt 31 an jeder Stelle in der axialen Richtung eine gleiche exzentrische Phase und Exzentrizität auf. Die erste Zykloidscheibe 11 ist auf dem exzentrischen Abschnitt 31 drehbar aufgesteckt.
Bei mancher Ausführungsform sind das erste Stiftzahngehäuse 13 und das zweite Stiftzahngehäuse 23 koaxial angeordnet; die erste Zykloidscheibe 11 und die zweite Zykloidscheibe 21 sind umlaufend befestigt und koaxial angeordnet. Bei Drehung der Exzenterwelle 30 dreht sich die erste Zykloidscheibe 11 in einem ersten Winkel α relativ zu dem ersten Stiftzahngehäuse 13 und die zweite Zykloidscheibe 21 dreht sich in einem zweiten Winkel β relativ zu dem zweiten Stiftzahngehäuse 23. Der Winkel α ist nicht gleich dem zweiten Winkel β.
Wenn sich die Exzenterwelle 30 als Antriebsseite dreht, führt die auf dem exzentrischen Abschnitt 31 angeordnete erste Zykloidscheibe 11 daher eine Zykloidenbewegung in einem von einer Begrenzung des ersten Stiftzahngehäuses 13 umschlossenen Bereich aus (die erste Zykloidscheibe dreht sich um ihre eigene Achse und dreht sich auf der Exzenterwelle); weiterhin treibt die erste Zykloidscheibe 11 die in der Umfangsrichtung fest verbundene zweite Zykloidscheibe 21 an, um die Zykloidenbewegung auszuführen, und das zweite Stiftzahngehäuse 23 beginnt sich zusammenwirkend mit der zweiten Zykloidscheibe 21 und dem zweiten Stiftzahngehäuse 23 um seine eigene Achse zu drehen. Die Drehung des zweiten Stiftzahngehäuses 23 um seine eigene Achse ändert nicht die Bewegungen (die allesamt Drehungen an ihren eigenen Achsen sind) der Exzenterwelle 30, und daher kann das zweite Stiftzahngehäuse 23 als Abtriebsseite direkt Leistung abgeben.
Wenn insbesondere bei der Kraftübertragung auf die erste Zykloidstruktur 10 durch die Exzenterwelle 30 das erste Stiftzahngehäuse 13 in Umfangsrichtung fest bleibt, so ist unter der Annahme, dass die Drehzahl der Exzenterwelle 30 V ist, die Zähnezahl des ersten Stiftzahngehäuses 13 M1 ist und die Zähnezahl der ersten Zykloidscheibe 11 N1 ist (M1>N1), die Drehzahl V1 der ersten Zykloidscheibe 11: V1 =V/(M1/(M1-N1)). Wenn die erste Zykloidscheibe 11 und die zweite Zykloidscheibe 21 umlaufend befestigt sind, ist die Drehzahl V1 der zweiten Zykloidscheibe 21: V1=V/(M1/(M1-N1)). Ist die Zähnezahl des zweiten Stiftzahngehäuses 23 M2 und die Zähnezahl der zweiten Zykloidscheibe 21 N2 (M2>N2), so ist die Drehzahl V2 des zweiten Stiftzahngehäuses 23: V2=V/(M2/(M2-N2))-V/(M1/(M1-N1)). $Wenn : i1 = M1/ (M1 - N1), i2 = M2/ (M2 - N2) .$
Bei i1=i2 ist die Drehzahl des zweiten Stiftzahngehäuses 23: V2=0; auf diese Weise ist das zweite Stiftzahngehäuse 23 umlaufend relativ zu dem ersten Stiftzahngehäuse 13 befestigt, und das zweite Stiftzahngehäuse 23 kann nicht als Leistungsausgang verwendet werden.
Bei i1<i2 ist die Drehzahl des zweiten Stiftzahngehäuses 23: V2=V/i2-V/i1; auf diese Weise dreht sich das zweite Stiftzahngehäuse 23 umlaufend relativ zum ersten Stiftzahngehäuse 13 und kann als Leistungsausgang verwendet werden, es kann eine Verzögerung erreicht werden und die Drehrichtung des zweiten Stiftzahngehäuses 23 ist entgegengesetzt zur Drehrichtung der Exzenterwelle 30.
Bei i1>i2 ist die Drehzahl des zweiten Stiftzahngehäuses 23: V2=V/i2-V/i1; auf diese Weise dreht sich das zweite Stiftzahngehäuse 23 umlaufend relativ zum ersten Stiftzahngehäuse 13 und kann als Leistungsausgang verwendet werden, es kann eine Verzögerung erreicht werden und die Drehrichtung des zweiten Stiftzahngehäuses 23 ist gleich der Drehrichtung der Exzenterwelle 30.
In der Zykloidstruktur stellt M-N eine Zahndifferenz dar, die die Differenz zwischen der Anzahl der Zähne eines Stiftzahngehäuses und der Anzahl der Zähne einer Zykloidscheibe ist.
Wenn M-N=1, bedeutet das, dass ein Unterschied von 1 Zahn vorliegt. Das heißt, wenn die Zykloidscheibe einen Kreis auf einem Stiftzahngehäuse dreht, bewegt sich die Zykloidscheibe um 1 Zahn relativ zum Stiftzahngehäuse vor; wenn M-N=2, bedeutet das, dass ein Unterschied von 2 Zähnen vorliegt. Das heißt, wenn die Zykloidscheibe 1 Kreis auf einem Stiftzahngehäuse dreht, bewegt sich die Zykloidscheibe um 2 Zähne relativ zum Stiftzahngehäuse vor. Analog dazu ist es je nach Anforderung möglich, Zykloidstrukturen mit spezifischen Zahnunterschieden zu konstruieren.
Wenn in mancher Ausführungsform die erste Zykloidstruktur 10 einen Unterschied von 1 Zahn aufweist und die zweite Zykloidstruktur 20 einen Unterschied von 1 Zahn aufweist, ist die Drehzahl der Exzenterwelle 30 V.
Die Drehzahl V1 der ersten Zykloidscheibe 11 ist daher V1=V/M1, die Drehzahl der zweiten Zykloidscheibe 21 ist: V1=V/M1 und die Drehzahl V2 des zweiten Stiftzahngehäuses 23 ist: V2=V/M2 - V/M1.
Bei M1=M2 kann das zweite Stiftzahngehäuse 23 nicht als Leistungsausgang verwendet werden; bei M1<M2 ist die Drehrichtung des zweiten Stiftzahngehäuses 23 entgegengesetzt zur Drehrichtung der Exzenterwelle 30; bei M1>M2 ist die Drehrichtung des zweiten Stiftzahngehäuses 23 gleich der Drehrichtung der Exzenterwelle 30.
Wie vorstehend beschrieben weisen sowohl die erste Zykloidstruktur 10 als auch die zweite Zykloidstruktur 20 einen Unterschied von einem Zahn auf. Bei anderen Ausführungsformen kann die erste Zykloidstruktur 10 auch eine Zahndifferenz von zwei oder mehr Zähnen aufweisen, und die zweite Zykloidstruktur 20 kann ebenfalls eine Zahndifferenz von zwei oder mehr Zähnen aufweisen.
Darüber hinaus ist zu beachten, dass, wenn das erste Zykloidstruktursystem I mehrere Zykloidstrukturen umfasst, zur Verhinderung, dass sich Zykloidscheiben während der Drehung der Exzenterwelle in allen Zykloidstrukturen gegenseitig beeinträchtigen, Zykloidscheiben bei dem gleichen ersten Winkel α relativ zu entsprechenden Stiftzahngehäusen drehen müssen, aber unterschiedliche Zykloidstrukturen andere Zahnunterschiede aufweisen können; wenn das zweite Zykloidstruktursystem II mehrere Zykloidstrukturen umfasst, müssen zur Verhinderung, dass sich Zykloidscheiben während der Drehung der Exzenterwelle in allen Zykloidstrukturen gegenseitig beeinträchtigen, Zykloidscheiben bei dem gleichen ersten Winkel β relativ zu entsprechenden Stiftzahngehäusen drehen, aber unterschiedliche Zykloidstrukturen können andere Zahnunterschiede aufweisen.
Bei mancher Ausführungsform wandelt das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe die Zykloidenbewegung in die Rotationsbewegung ohne den Planetenträger um. Daher ist die Gesamtstruktur relativ einfach und leicht zu erzeugen und herzustellen. Die Produktausbeute kann erhöht werden. Da keine Planeten beteiligt sind, wird ferner das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe während Nutzung auch nicht so leicht beschädigt, so dass die Produktqualität verbessert werden kann.
Es ist zu beachten, dass in einer Zykloidstruktur die Zykloidscheibe und das Stiftzahngehäuse in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung angeordnet sein können oder eine Zykloidscheibe mehr als zwei Stiftzahngehäusen entsprechen kann. Ferner darf zwischen der Zykloidscheibe und dem Stiftzahngehäuse nur eine Spalte von Stiftzähnen angeordnet sein, und in der Umfangsrichtung können auch zwei oder mehr Spalten von Nadelzähnen angeordnet sein.
In mancher Ausführungsform umfasst die erste Zykloidstruktur 10 nur ein erstes Stiftzahngehäuse 13 und eine Spalte von ersten Stiftzähnen 12, und die zweite Zykloidstruktur 20 umfasst nur ein zweites Stiftzahngehäuse 23 und eine Spalte von zweiten Stiftzähnen 22.
Unter Verweis auf 1 verläuft die Exzenterwelle 30 durch die zweite Zykloidstruktur 20 axial, d.h. die erste Zykloidstruktur 10 und die zweite Zykloidstruktur 20 sind alle auf die Exzenterwelle 30 aufgesteckt. Im Einzelnen sind die erste Zykloidscheibe 11 und die zweite Zykloidscheibe 21 auf dem exzentrischen Abschnitt 31 drehbar aufgesteckt, um sicherzustellen, dass die erste Zykloidscheibe 11 und die zweite Zykloidscheibe 21 koaxial angeordnet sind; der nicht exzentrische Abschnitt der Exzenterwelle 30 verläuft durch die Mittenpositionen des ersten Stiftzahngehäuses 13 und des zweiten Stiftzahngehäuses 23, um sicherzustellen, dass das erste Stiftzahngehäuse 13 und das zweite Stiftgehäuse 23 koaxial angeordnet sind.
Bei manchen Ausführungsformen verläuft die Exzenterwelle 30 nur durch die erste Zykloidstruktur 10. Die andere Ritzelwelle, die sich auf der gleichen Linie wie die Exzenterwelle 30 befindet, tritt durch das zweite Stiftzahngehäuse 23, um zu erreichen, dass das erste Stiftzahngehäuse 13 und das zweite Stiftzahngehäuse 23 koaxial angeordnet sind; die zweite Zykloidscheibe 21 ist direkt auf der ersten Zykloidscheibe 11 befestigt, so dass die erste Zykloidscheibe 11 und die zweite Zykloidscheibe 21 koaxial angeordnet sind.
Unter Bezugnahme auf 2 und 3 umfasst das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe 100 weiterhin mindestens einen Konnektor 40, und der mindestens eine Konnektor 40 ist so konfiguriert, dass er die erste Zykloidscheibe 11 und die zweite Zykloidscheibe 21 umlaufend und fest verbindet. Im Einzelnen weist die erste Zykloidscheibe 11 eine erste axial ausgebildete Befestigungsbohrung 41 auf, und die zweite Zykloidscheibe 21 weist eine zweite axial ausgebildete Befestigungsbohrung 42 auf, und die erste Befestigungsbohrung 41 und die zweite Befestigungsbohrung 42 liegen einander axial gegenüber. Der mindestens eine Konnektor 40 wird jeweils in die erste Befestigungsbohrung 41 und die zweite Befestigungsbohrung 42 eingesetzt, um die erste Zykloidscheibe 11 und die zweite Zykloidscheibe 21 umlaufend zu befestigen.
Der mindestens eine Konnektor 40 kann ein Stift, ein Bolzen, eine Schraube oder eine beliebige Kombination davon sein. Wenn die erste Zykloidscheibe 11 und die zweite Zykloidscheibe 21 im Einzelnen jeweils eine erste Befestigungsbohrung 41 und eine zweite Befestigungsbohrung 42 aufweisen, die gegenüberliegend angeordnet sind, kann der mindestens eine Konnektor 40 beliebig ein Stift, Schrauben oder Bolzen sein. Wenn die erste Zykloidscheibe 11 und die zweite Zykloidscheibe 21 jeweils mehrere erste Befestigungsbohrungen 41 und zweite Befestigungsbohrungen 42 aufweisen, die gegenüberliegend angeordnet sind, kann der mindestens eine Konnektor 40 beliebig ein Stift, Schrauben oder Bolzen oder eine beliebige Kombination derselben sein.
Um die umlaufende Befestigung der ersten Zykloidscheibe 11 und der zweiten Zykloidscheibe 21 zuverlässiger zu machen, kann in mancher Ausführungsform mindestens ein Konnektor 40 vorgesehen werden, so dass der mindestens eine Konnektor 40 gleichmäßig in der Umfangsrichtung verteilt ist. Entsprechend sind die erste Zykloidscheibe 11 und die zweite Zykloidscheibe 21 jeweils mit mehreren ersten Befestigungsbohrungen 41 und zweiten Befestigungsbohrungen 42 versehen, die umlaufend gleichmäßig verteilt sind.
Zu beachten ist, dass der mindestens eine Konnektor 40 zum Befestigen der ersten Zykloidscheibe 11 und der zweiten Zykloidscheibe 21 in Umfangsrichtung dient. Zum Befestigen der ersten Zykloidscheibe 11 und der zweiten Zykloidscheibe 21 in Umfangsrichtung können andere Methoden genutzt werden. Beispielsweise können die erste Zykloidscheibe 11 und die zweite Zykloidscheibe 21 eine integrale Struktur sein; oder die zweite Zykloidscheibe 21 wird auf der ersten Zykloidscheibe 11 durch Einschnappen oder Kleben befestigt.
Unter Verweis auf 3 sind die mehreren ersten Stiftzähne 12 drehbar am ersten Stiftzahngehäuse 13 so befestigt, dass mehrere erste Stiftzahnkerben 14 auf einer Innenumfangsfläche des ersten Stiftzahngehäuses13 ausgebildet sind, wobei die mehreren ersten Stiftzahnkerben 14 in einer 1-zu-1-Entsprechung mit den ersten Zähnen 12 angeordnet sind, die ersten Zähne 12 fest in der ersten Zahnkerbe 14 angeordnet sind und die ersten Zähne 12 sich um sich selbst drehen können.
Wenn die erste Zykloidscheibe 11 die Zykloidenbewegung im ersten Stiftzahngehäuse 13 ausführt, kann die erste Zykloidscheibe 11 mit den mehreren ersten Stiftzähnen 12 in Eingriff treten, und es erfolgt kein relatives Gleiten zwischen der ersten Zykloidscheibe 11 und den mehreren ersten Stiftzähnen 12, und die Drehung der mehreren ersten Stiftzähne 12 bewirkt eine relative Drehung zwischen der ersten Zykloidscheibe 11 und dem ersten Stiftzahngehäuse 13.
Analog sind die mehreren zweiten Stiftzähne 23 drehbar am zweiten Stiftzahngehäuse 23 so befestigt, dass mehrere zweite Stiftzahnkerben 24 auf einer Innenumfangsfläche des zweiten Stiftzahngehäuses 23 ausgebildet sind, wobei die mehreren zweiten Stiftzahnkerben 24 in einer 1-zu-1-Entsprechung mit den zweiten Zähnen 22 angeordnet sind, die zweiten Zähne 22 fest in der zweiten Zahnkerbe 24 angeordnet sind und die zweiten Zähne 22 sich um sich selbst drehen können.
In der ersten Zykloidstruktur 10 kann die Zähnezahl der ersten Zykloidscheibe 11 und die Zähnezahl des ersten Stiftzahngehäuses 13 nach Bedarf eingestellt werden. Bei mancher Ausführungsform liegt die Zähnezahl der ersten Zykloidscheibe 11 zwischen 10-55 und die Zähnezahl des ersten Stiftzahngehäuses 13 zwischen 10-55, so dass die Herstellung der ersten Zykloidscheibe 11 und des ersten Stiftzahngehäuses 13 erleichtert werden kann.
Analog kann in der zweiten Zykloidstruktur 20 die Zähnezahl der zweiten Zykloidscheibe 21 und die Zähnezahl des zweiten Stiftzahngehäuses 23 nach Bedarf eingestellt werden. Bei mancher Ausführungsform liegt die Zähnezahl der zweiten Zykloidscheibe 21 zwischen 10-55 und die Zähnezahl des zweiten Stiftzahngehäuses 23 zwischen 10-55, so dass die Herstellung der zweiten Zykloidscheibe 21 und des zweiten Stiftzahngehäuses 23 erleichtert werden kann.
Unter Verweis auf 2 und 3 ist zwischen der ersten Zykloidscheibe 11 und dem exzentrischen Abschnitt 31 ein erstes Lager 51 angeordnet. Das heißt, die erste Zykloidscheibe 11 ist über das erste Lager 51 mit dem exzentrischen Abschnitt 31 verbunden, um zu erreichen, dass die erste Zykloidscheibe 11 auf dem exzentrischen Abschnitt 31 drehbar aufgesteckt ist; ein zweites Lager 52 ist zwischen der zweiten Zykloidscheibe 21 und dem exzentrischen Abschnitt 31 angeordnet, d.h. die zweite Zykloidscheibe 21 ist über das zweite Lager 52 mit dem exzentrischen Abschnitt 31 verbunden, um zu erreichen, dass die zweite Zykloidscheibe 21 auf dem exzentrischen Abschnitt 31 drehbar aufgesteckt ist.
Das erste Lager 51 umfasst einen Käfig und mehrere in dem Käfig angeordnete Rollen, und die mehreren Rollen des ersten Lagers stehen jeweils mit dem exzentrischen Abschnitt 31 und der ersten Zykloidscheibe 11 in Kontakt. Das zweite Lager 52 umfasst einen Käfig und in dem Käfig angeordnete Rollen, und die Rollen des zweiten Lagers stehen ebenfalls mit dem exzentrischen Abschnitt 31 und der zweiten Zykloidscheibe 21 jeweils in Kontakt. Das erste Lager 51 und das zweite Lager 52 sind mit anderen Worten nicht mit einem Innenring und einem Außenring versehen, so dass das radiale Maß der ersten Zykloidstruktur 10 und der zweiten Zykloidstruktur 20 kompakter sein kann.
Es ist zu beachten, dass das erste Lager 51 und das zweite Lager 52 als ein Lager ausgeführt sein können, d.h. die erste Zykloidscheibe 11 und die zweite Zykloidscheibe 21 sind gemeinsam auf das eine Lager aufgesteckt. Darüber hinaus können das erste Lager 51 und das zweite Lager 52 auch mit einem Innenring und einem Außenring versehen werden, was die Durchführung der vorliegenden Offenbarung nicht beeinträchtigt.
Zusätzlich ist ein drittes Lager 53 zwischen dem zweiten Stiftzahngehäuse 23 und der Exzenterwelle 30 angeordnet. Das heißt, das zweite Stiftzahngehäuse 23 ist über das dritte Lager 53 mit der Exzenterwelle 30 verbunden, so dass das zweite Stiftzahngehäuse 23 auf der Exzenterwelle 30 drehbar aufgesteckt werden kann. Dadurch kann einerseits sichergestellt werden, dass das zweite Stiftzahngehäuse 23 und das erste Stiftzahngehäuse13 koaxial angeordnet sind; andererseits können, wenn die Exzenterwelle 30 als Antriebsseite ausgebildet ist und das zweite Stiftzahngehäuse 23 als Abtriebsseite ausgebildet ist, die Exzenterwelle 30 und das zweite Stiftzahngehäuse 23 unterschiedliche Drehzahlen aufweisen.
In mancher Ausführungsform umfasst das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe 100 ferner eine Außenschale 60. Die erste Zykloidstruktur 10, die zweite Zykloidstruktur 20 und die Exzenterwelle 30 sind fest in der Außenschale 60 angeordnet. Zwischen dem zweiten Stiftzahngehäuse 23 und der Außenschale 60 befindet sich ein viertes Lager 54. Das zweite Stiftzahngehäuse 23 ist durch das vierte Lager 54 mit der Innenumfangsfläche der Außenschale 60 verbunden, so dass das zweite Stiftzahngehäuse 23 als Leistungsausgang relativ zur Außenschale 60 gedreht werden kann.
Während des Betriebes des Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebes 100 wird das Innere des Stiftzahn-Reduziergetriebes 100 in der Regel mit Schmieröl zur Schmierung zwischen beweglichen Teilen versehen. Um ein Auslaufen des Schmieröls nach außen oder das Eindringen von Fremdkörpern in das Innere des Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebes 100 zu verhindern, ist zwischen der Außenschale 60 und dem zweiten Stiftzahngehäuse 23 eine Öldichtung 61 angeordnet.
Konkret ist die Öldichtung 61 ein ringförmiger Dichtungsring. Die Außenschale 60 ist mit einer Ringnut versehen, und der ringförmige Dichtungsring ist fest in der Ringnut angeordnet. Darüber hinaus kann die Öldichtung auch andere Arten von Dichtungen verwenden, die eine abdichtende Wirkung haben.
Das Zykloidreduziergetriebe 100 umfasst ferner eine Abdeckplatte 62. Die Abdeckplatte 62, das erste Stiftgehäuse 13 und das Außengehäuse 60 sind nacheinander in der axialen Richtung angeordnet. Durch eine Schraube 63 wird eine radiale Außenkante des ersten Stiftzahngehäuses 13 zwischen der Außenschale 60 und der Abdeckplatte 62 axial befestigt. Die Abdeckplatte 62 weist eine mittlere Bohrung auf, und die Exzenterwelle 30 läuft durch die mittlere Bohrung. Zwischen der Abdeckplatte 62 und der Exzenterwelle 30 ist auch ein fünftes Lager 55 angeordnet. Die Abdeckplatte 62 ist über das fünfte Lager 55 mit einer Außenumfangsfläche der Exzenterwelle 30 verbunden. Damit sich die Exzenterwelle 30 relativ zur Abdeckplatte 62 als Leistungseingang drehen kann.
Bei mancher Ausführungsform ist zu beachten, dass das dritte Lager 53, das vierte Lager 54 und das fünfte Lager 55 nicht mit oder ohne Innenring und Außenring versehen sein könnten, was die Umsetzung der technischen Lösung nicht beeinträchtigt.
Das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe 100 umfasst ferner einen Begrenzer 25, und der Begrenzer 25 ist eine ringförmige Isolierplatte, die auf der Exzenterwelle 30 aufgesteckt ist. Die ringförmige Isolierplatte ist in einem axialen Ende des zweiten Stiftzahngehäuses 23 mit einer Schraube 26 fest angeordnet, um ein axiales Herausrutschen der mehreren zweiten Stiftzähne 22 aus der zweiten Stiftzahnkerbe 24 heraus zu verhindern. Am anderen axialen Ende der mehreren zweiten Stiftzähne 22 wirkt das zweite Stiftzahngehäuse 23 als Begrenzer, um ein axiales Herausrutschen der mehreren zweiten Stiftzähne 22 aus der zweiten Stiftzahnkerbe 24 vom anderen Ende zu verhindern.
Zusätzlich steht die ringförmige Isolierplatte auch mit dem vierten Lager 54 in Kontakt, um das vierte Lager 54 axial zu begrenzen und ein axiales Schwingen des vierten Lagers 54 zu verhindern.
Zwei axiale Enden des ersten Stiftes 12 sind jeweils mit dem vierten Lager 54 und der Abdeckplatte 62 versehen. Das vierte Lager 54 und die Abdeckplatte 62 dienen jeweils als Begrenzer der mehreren ersten Stiftzähne 12, um ein axiales Herausrutschen der mehreren ersten Stiftzähne 12 aus der ersten Zahnkerbe 14 zu verhindern.
In mancher Ausführungsform können ringförmige Platten auch an beiden axialen Enden der mehreren ersten Stiftzähne 12 als Begrenzer 25 angeordnet sein, um zu verhindern, dass die mehreren ersten Stiftzähne 12 axial aus der ersten Stiftzahnkerbe 14 herausrutschen; oder es können ringförmige Platten an beiden axialen Enden der mehreren zweiten Stiftzähne 22 als Begrenzer 25 angeordnet sein, um zu verhindern, dass die mehreren zweiten Stiftzähne 22 axial aus der zweiten Stiftzahnkerbe 24 herausrutschen.
Ein Industrieroboter ist in mancher Ausführungsform vorgesehen, wobei der Industrieroboter umfasst: eine Antriebsquelle, einen Stellantrieb und das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe 100 wie vorstehend beschrieben. Das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe 100 ist zwischen der Antriebsquelle und dem Stellantrieb angeordnet befestigt, und die Antriebsquelle ist mit der Exzenterwelle 30 verbunden, um die Exzenterwelle 30 drehend anzutreiben; das zweite Stiftgehäuse 23 ist mit dem Stellantrieb verbunden, um den Stellantrieb zu betreiben, und die Drehzahl des zweiten Stiftzahngehäuses 23 ist niedriger als die Drehzahl der Exzenterwelle 30, so dass eine Drehzahl der Antriebsquelle reduziert und an den Stellantrieb abgegeben wird.
In mancher Ausführungsform liegt in dem ersten Zykloidstruktursystem I die Anzahl der Zykloidstruktur bei zwei; in dem zweiten Zykloidstruktursystem II liegt die Anzahl der Zykloidstruktur bei zwei.
Unter Verweis auf 4, 5 und 6 umfasst ein Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe 100 ein erstes Zykloidstruktursystem I und ein zweites Zykloidstruktursystem II, die in einer axialen Richtung angeordnet sind. Das erste Zykloidstruktursystem I umfasst eine erste Zykloidstruktur 10a und eine zweite Zykloidstruktur 10b. Bei Drehung der Exzenterwelle 30 drehen sich die Zykloidscheiben in der ersten Zykloidstruktur 10a und einer zweiten Zykloidstruktur 10b bei einem ersten Winkel α. Das zweite Zykloidstruktursystem II umfasst eine dritte Zykloidstruktur 20a und eine zweite Zykloidstruktur 20b. Bei Drehung der Exzenterwelle 30 drehen sich Zykloidscheiben in der dritten Zykloidstruktur 20a und einer vierten Zykloidstruktur 20b bei einem ersten Winkel β. Der Winkel α ist nicht gleich dem zweiten Winkel β.
Eine Exzenterwelle 30 weist zwei exzentrische Abschnitte auf, diese sind ein erster exzentrischer Abschnitt 31 bzw. ein zweiter exzentrischer Abschnitt 32. Exzentrische Phasen des ersten exzentrischen Abschnitts 31 und des zweiten exzentrischen Abschnitts 32 sind entgegengesetzt.
Unter Verweis auf 4 sind das erste Stiftzahngehäuse 13a, das zweite Stiftzahngehäuse13b, das dritte Stiftzahngehäuse 23a und das vierte Stiftzahngehäuse 23b alle koaxial angeordnet; die zweite Zykloidscheibe 11b und die dritte Zykloidscheibe 21a sind am ersten exzentrischen Abschnitt 31 umlaufend befestigt und koaxial aufgesteckt; die erste Zykloidscheibe 11a und die vierte Zykloidscheibe 21b sind am zweiten exzentrischen Abschnitt 32 umlaufend befestigt und koaxial aufgesteckt.
Da die exzentrischen Phasen des ersten exzentrischen Abschnitts 31 und des zweiten exzentrischen Abschnitts 32 entgegengesetzt sind, sind bei Drehung der Exzenterwelle 30 die erste Zykloidscheibe 11a und die zweite Zykloidscheibe 11b auf beiden Seiten der Exzenterwelle 30 in der radialen Richtung symmetrisch angeordnet. Die dritte Zykloidscheibe 21a und die vierte Zykloidscheibe 21 b sind auf beiden Seiten der Exzenterwelle 30 in der radialen Richtung symmetrisch angeordnet. Daher ist es möglich, das dynamische Gleichgewicht des Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebes 100 zu verbessern. Besonders bei hoher Drehzahl und hoher Belastung der Exzenterwelle 30 kann die Schwingung des Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebes 100 wirksam reduziert werden.
Wenn sich die Exzenterwelle 30 als Antriebsseite dreht, führt die am ersten exzentrischen Abschnitt 31 angeordnete zweite Zykloidscheibe 11b eine von einer Begrenzung des zweiten Stiftzahngehäuses 13b umschlossene Zykloidenbewegung aus, die am zweiten exzentrischen Abschnitt 32 angeordnete erste Zykloidscheibe 11a führt eine von einer Begrenzung des ersten Stiftzahngehäuses 13a umschlossene Zykloidenbewegung aus.
Die erste Zykloidscheibe 11a und die zweite Zykloidscheibe 11b weisen eine gleiche Drehzahl auf und treiben die dritte Zykloidscheibe 21a und die vierte Zykloidscheibe 21b an, um eine Zykloidenbewegung bei der gleichen Drehzahl auszuführen.
Die dritte Zykloidscheibe 21a und die vierte Zykloidscheibe 21b ermöglichen eine Drehung des dritten Stiftzahngehäuses 23a und des vierten Stiftzahngehäuses 23b um ihre eigene Achsen und bei gleicher Drehzahl. Das dritte Stiftzahngehäuse 23a und das vierte Stiftzahngehäuse 23b können daher als Abtriebsseite Leistung direkt abgeben.
Im Einzelnen sind in mancher Ausführungsform das erste Stiftzahngehäuse13a und das zweite Stiftzahngehäuse13b das gleiche Stiftzahngehäuse, d.h. die erste Zykloidstruktur 10a und die zweite Zykloidstruktur 10b teilen sich das gleiche Stiftzahngehäuse. Das dritte Stiftzahngehäuse 23a und das vierte Stiftzahngehäuse 23b sind das gleiche Stiftzahngehäuse, d.h. die dritte Zykloidstruktur 20a und die vierte Zykloidstruktur 20b teilen sich das gleiche Stiftzahngehäuse.
Unter Verweis auf 5 und 6 umfasst der zweite exzentrische Abschnitt 32 einen ersten Exzenterblock 32a und einen zweiten Exzenterblock 32b. Der erste Exzenterblock 32a und der zweite Exzenterblock 32b sind jeweils auf beiden Seiten des ersten exzentrischen Abschnitts 31 in der axialen Richtung angeordnet. Die erste Zykloidscheibe 11a ist auf dem ersten Exzenterblock 32a drehbar aufgesteckt, und die vierte Zykloidscheibe 21b ist auf dem zweiten Exzenterblock 32b drehbar aufgesteckt.
D.h. die erste Zykloidscheibe 11a und die vierte Zykloidscheibe 21 b sind jeweils auf beiden Seiten der zweiten Zykloidscheibe 11b und der dritten Zykloidscheibe 21a in der axialen Richtung angeordnet. Auf diese Weise sind die zweite Zykloidscheibe 11b und die dritte Zykloidscheibe 21a mit dem kürzesten axialen Abstand in der Umfangsrichtung fest verbunden, und bezüglich der Art der Umfangsbefestigung kann auf die vorherige Ausführungsform verwiesen werden. Im Einzelnen kann mindestens ein Konnektor oder ein integrales Formgebungsverfahren verwendet werden, um die Umfangsbefestigung zu verwirklichen.
Die erste Zykloidscheibe 11a und die vierte Zykloidscheibe 21b mit dem längsten axialen Abstand sind in der Umfangsrichtung fest verbunden, und bezüglich der Art der Umfangsbefestigung kann ebenfalls auf die vorherige Ausführungsform verwiesen werden, und im Einzelnen kann mindestens ein Konnektor zum Verwirklichen der Umfangsbefestigung verwendet werden. Es ist jedoch zu beachten, dass die zweite Zykloidscheibe 11b und die dritte Zykloidscheibe 21a zwischen der ersten Zykloidscheibe 11a und der vierten Zykloidscheibe 21b angeordnet sind. Wenn die ersten Zykloidscheiben 11a und die vierte Zykloidscheibe 21b mittels des Konnektors verbunden sind, muss der Konnektor durch die zweite Zykloidscheibe 11b und die dritte Zykloidscheibe 21a treten. Daher ist es notwendig, eine Durchgangsbohrung vorzusehen, damit der Konnektor in der zweiten Zykloidscheibe 11b und der dritten Zykloidscheibe 21a durchtreten kann.
In mancher Ausführungsform umfasst das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe 100 einen ersten Konnektor 40a und einen zweiten Konnektor 40b. Der erste Konnektor 40a ist so konfiguriert, dass er die zweite Zykloidscheibe 11b und die dritte Zykloidscheibe 21a in der Umfangsrichtung fest verbindet. Der zweite Konnektor 40b ist so konfiguriert, dass er die erste Zykloidscheibe 11a und die vierte Zykloidscheibe 21b in der Umfangsrichtung fest verbindet.
Im Einzelnen weist die zweite Zykloidscheibe 11b eine axial angeordnete erste Durchgangsbohrung 41b auf, und die dritte Zykloidscheibe 21a weist eine axial angeordnete zweite Durchgangsbohrung 42b auf, und die erste Durchgangsbohrung 41b und die zweite Durchgangsbohrung 42b liegen einander axial gegenüber. Der zweite Konnektor 40b tritt durch die erste Durchgangsbohrung 41 b und die zweite Durchgangsbohrung 42b, um eine Umfangsbefestigung der ersten Zykloidscheibe 11a und der vierten Zykloidscheibe 21b zu erreichen.
Zusätzlich erfolgt eine Relativbewegung zwischen der ersten Zykloidscheibe 11a und der zweiten Zykloidscheibe 11b, wenn sich die Exzenterwelle 30 dreht, und die dritte Zykloidscheibe 21a und die vierte Zykloidscheibe 21b erzeugen ebenfalls die Relativbewegung. Daher sollten die erste Durchgangsbohrung 41 b und die zweite Durchgangsbohrung 42b größer als ein Durchmesser des zweiten Konnektors 40b sein, um zu verhindern, dass die erste Durchgangsbohrung 41b und die zweite Durchgangsbohrung 42b während des Betriebs den zweiten Konnektor 40b beeinträchtigen, und ein Behindern der Bewegung der Zykloidscheibe kann vermieden werden.
Unter Verweis auf 7 zeigt diese schematisch ein Teilstrukturdiagramm der ersten Zykloidscheibe und der dritten Zykloidscheibe, die in dieser Ausführungsform durch den ersten Konnektor verbunden sind. Der erste Konnektor 40a umfasst ein erstes Verbindungsstück 43a und ein zweites Verbindungsstück 44a. Das erste Verbindungsstück 43a ist fest mit der zweiten Zykloidscheibe 11b verbunden, und das zweite Verbindungsstück 44a ist fest mit der dritten Zykloidscheibe 21a verbunden. Das erste Verbindungsstück 43a und das zweite Verbindungsstück 44a liegen nicht auf der gleichen Linie. Auf diese Weise liegt ein Verlagerungsabstand Δ zwischen dem ersten Verbindungsstück 43a und dem zweiten Verbindungsstück 44a vor. Daher besteht in der Umfangsrichtung ein Winkelunterschied zwischen der zweiten Zykloidscheibe 11b und der dritten Zykloidscheibe 21a. Dadurch sind die Zähne der zweiten Zykloidscheibe 11b und die Zähne der dritten Zykloidscheibe 21a in axialer Richtung nicht voll ausgerichtet und weisen in der Umfangsrichtung den Winkelunterschied auf.
Da sich die erste Zykloidstruktur 10a und die zweite Zykloidstruktur 10b das gleiche Stiftzahngehäuse teilen, kommt es zu einem Winkelunterschied zwischen der dritten Zykloidscheibe 21a und der vierten Zykloidscheibe 21 b, wenn die erste Zykloidscheibe 11a und die vierte Zykloidscheibe 21b in der Umfangsrichtung keinen Winkelunterschied aufweisen oder der Winkelunterschied der Zykloidscheibe 11a und der vierten Zykloidscheibe 21b in Umfangsrichtung nicht gleich dem Winkelunterschied zwischen der zweiten Zykloidscheibe 11b und der dritten Zykloidscheibe 21a in Umfangsrichtung ist.
Da sich die dritte Zykloidstruktur 20a und die vierte Zykloidstruktur 20b das gleiche Stiftzahngehäuse teilen, ermöglicht der Winkelunterschied zwischen der dritten Zykloidscheibe 21a und der vierten Zykloidscheibe 21b einen engeren Eingriff der dritten Zykloidscheibe 21a und der vierten Zykloidscheibe 21b mit dem Stiftzahngehäuse. Die dritte Zykloidscheibe 21a und die vierte Zykloidscheibe 21b dagegen wirken über den Konnektor auf die zweite Zykloidscheibe 11b und die erste Zykloidscheibe 11a, so dass ein Winkelunterschied zwischen der ersten Zykloidscheibe 11a und der zweiten Zykloidscheibe 11b besteht, so dass die erste Zykloidscheibe 11a und die zweite Zykloidscheibe 11b fest mit dem Stiftzahngehäuse in Eingriff stehen.
Beim Herstellungsprozess der Zykloidstruktur erzeugen Eingriffpositionen der Stiftzähne zwangsläufig eine Lücke. Mit der vorstehenden Anordnung kann die Lücke an den Eingriffspositionen von Stiftzähnen ausgeglichen werden. Gleichzeitig kann auch die durch den Verschleiß an der Eingriffposition der Stiftzähne verursachte Lücke ausgeglichen werden, so dass die Zykloidscheibe, die Stiftzähne fest mit dem Stiftzahngehäuse in Eingriff stehen.
Analog ist auch eine solche Konstruktion möglich, dass der zweite Konnektor 40b zwei Verbindungsstücke umfasst und die beiden Verbindungsstücke nicht auf der gleichen Linie liegen, so dass die erste Zykloidscheibe 11a und die vierte Zykloidscheibe 21b, die jeweils die beiden Verbindungsstücke verbinden, einen Winkelunterschied in der Umfangsrichtung aufweisen. Während der erste Konnektor 40a zwei Verbindungsstücke aufweist, die nicht auf derselben Linie liegen, umfasst alternativ der zweite Konnektor 40b zwei Verbindungsstücke, die nicht auf derselben Linie liegen, so dass die zweite Zykloidscheibe 11b und die dritte Zykloidscheibe 21a einen Winkelunterschied in der Umfangsrichtung aufweisen; die erste Zykloidscheibe 11a und die vierte Zykloidscheibe 21b weisen einen Winkelunterschied in der Umfangsrichtung auf.
Es ist zu beachten, dass die Exzenterwelle 30 in mancher Ausführungsform zwei exzentrische Abschnitte aufweist. Das erste Zykloidstruktursystem I umfasst zwei Zykloidstrukturen und das zweite Zykloidstruktursystem II umfasst zwei Zykloidstrukturen. In mancher Ausführungsform kann die Exzenterwelle 30 auch mehr exzentrische Abschnitte mit gleichen oder entgegengesetzten exzentrischen Richtungen aufweisen. Das erste Zykloidstruktursystem I kann mehrere Zykloidstrukturen umfassen, und die Anzahl der Zykloidstrukturen ist gleich der Anzahl der exzentrischen Abschnitte. Das zweite Zykloidstruktursystem II kann mehrere Zykloidstrukturen umfassen, und die Anzahl der Zykloidstrukturen ist gleich der Anzahl der exzentrischen Abschnitte.
Bezüglich der Anordnung der exzentrischen Abschnitte kann auf die vorliegende Ausführungsform verwiesen werden, so dass der exzentrische Abschnitt zwei Exzenterblöcke umfasst und die beiden Exzenterblöcke jeweils auf beiden Seiten des anderen exzentrischen Abschnitts in der axialen Richtung angeordnet sind. Eine Zykloidstruktur im ersten Zykloidstruktursystem I ist auf einem der Exzenterblöcke angeordnet, und eine Zykloidstruktur im zweiten Zykloidstruktursystem II sind auf dem anderen der Exzenterblöcke angeordnet. Anders gesagt sind im ersten Zykloidenspulenstruktursystem I und im zweiten Zykloidstruktursystem II zwei Zykloidscheiben mit dem kürzesten Abstand in der axialen Richtung umlaufend befestigt, und die restlichen Zykloidscheiben sind nacheinander in der Umfangsrichtung befestigt.
In mancher Ausführungsform ist bei exzentrischen Abschnitten die Anzahl der exzentrischen Abschnitte mit der gleichen exzentrischen Richtung gleich der Anzahl der exzentrischen Abschnitte mit der vorstehend beschriebenen entgegengesetzten exzentrischen Richtung. D.h. wenn die Anzahl der exzentrischen Abschnitte eine gerade Zahl ist, weist die Hälfte der exzentrischen Abschnitte in die erste Richtung und die andere Hälfte der exzentrischen Abschnitte in die zweite Richtung, und die erste Richtung und die erste Richtung sind entgegengesetzt zur zweiten Richtung. Mit dieser Anordnung kann das dynamische Gleichgewicht des Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebes 100 relativ verbessert und die Schwingung des Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebes 100 effektiv reduziert werden.
Wenn das erste Zykloidstruktursystem I mehrere Zykloidstrukturen umfasst, können im ersten Zykloidstruktursystem I alle Stiftzahngehäuse fest verbunden werden, oder alle Zykloidstrukturen können sich das gleiche Stiftzahngehäuse teilen. Wenn das zweite Zykloidstruktursystem II mehrere Zykloidstrukturen umfasst, können im zweiten Zykloidstruktursystem II alle Stiftzahngehäuse fest verbunden werden, oder alle Zykloidstrukturen können sich das gleiche Stiftzahngehäuse teilen.
Darüber hinaus können in mancher Ausführungsform der erste exzentrische Abschnitt 31 und der zweite exzentrische Abschnitt 32 auch wie folgt angeordnet werden: der erste exzentrische Abschnitt 31 und der zweite exzentrische Abschnitt 32 umfassen jeweils zwei Exzenterblöcke, und die beiden Exzenterblöcke des ersten exzentrischen Abschnitts 31 und die beiden Exzenterblöcke des zweiten exzentrischen Abschnitts 32 sind abwechselnd in der axialen Richtung angeordnet.
Der erste exzentrische Abschnitt 31 und der zweite exzentrische Abschnitt 32 können ebenfalls die gleiche exzentrische Phase aufweisen, d.h. der erste exzentrische Abschnitt 31 und der zweite exzentrische Abschnitt 32 weisen in die gleiche Richtung. Wenn der erste exzentrische Abschnitt 31 und der zweite exzentrische Abschnitt 32 eine gleiche Exzentrizität aufweisen, die als erste Zykloidscheibe 11a betrachtet werden kann, werden die zweite Zykloidscheibe 11b, die dritte Zykloidscheibe 21a und die vierte Zykloidscheibe 21b auf den gleichen exzentrischen Abschnitt aufgesteckt. Auf diese Weise können die erste Zykloidscheibe 11a, die zweite Zykloidscheibe 11b, die dritte Zykloidscheibe 21a und die vierte Zykloidscheibe 21b in der Umfangsrichtung fest verbunden werden.
Wenn der erste exzentrische Abschnitt 31 und der zweite exzentrische Abschnitt 32 unterschiedliche Exzentrizitäten aufweisen, können die erste Zykloidscheibe 11a, die zweite Zykloidscheibe 11b, die dritte Zykloidscheibe 21a und die vierte Zykloidscheibe 21b unterschiedlich ausgelegt werden. Es wird auf den Fall verwiesen, bei dem die exzentrischen Richtungen entgegengesetzt sind.
Unter Verweis auf 5 und 6 ist in mancher Ausführungsform ein erstes Lager 51 zwischen der ersten Zykloidscheibe 11a und dem ersten Exzenterblock 32a angeordnet und ein zweites Lager 52 ist zwischen der zweiten Zykloidscheibe 11b und dem ersten exzentrischen Abschnitt 31 angeordnet und ein drittes Lager 53 ist zwischen der dritten Zykloidscheibe 21a und dem ersten exzentrischen Abschnitt 31 angeordnet und ein viertes Lager 54 ist zwischen der vierten Zykloidscheibe 21b und dem zweiten Exzenterblock 32b angeordnet. Das erste Lager 51, das zweite Lager 52, das dritte Lager 53 und das vierte Lager 54 sind nicht mit Innenringen und Außenringen versehen, so dass das erste Zykloidstruktursystem I und das zweite Zykloidstruktursystem II ein kompakteres radiales Maß aufweisen können.
Zusätzlich ist ein fünftes Lager 55 ebenfalls zwischen Stiftzahngehäusen (d.h. dem dritten Stiftzahngehäuse 23a und dem vierten Stiftzahngehäuse 23b) im zweiten Zykloidstruktursystem II und der Exzenterwelle 30 angeordnet, so dass Stiftzahngehäuse auf der Exzenterwelle 30 drehbar aufgesteckt sind und koaxial zu Stiftzahngehäusen (d.h. dem ersten Stiftzahngehäuse 13a und dem zweiten Stiftzahngehäuse 13b) im ersten Zykloidstruktursystem I angeordnet sind.
In mancher Ausführungsform umfasst das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe 100 ferner eine Außenschale 60. Das erste Zykloidstruktursystem I, das zweite Zykloidstruktursystem II und die Exzenterwelle 30 sind fest in der Außenschale 60 angeordnet, und ein sechstes Lager 56 ist weiterhin zwischen Stiftzahngehäusen und der Außenschale 60 im zweiten Zykloidstruktursystem II angeordnet.
Um ein Auslaufen des Schmieröls in dem Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe 100 nach außen oder ein Eindringen von Fremdkörpern in das Innere des Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebes 100 zu verhindern, ist zwischen Stiftzahngehäusen und der Außenschale 60 in dem zweiten Zykloidstruktursystem II eine Öldichtung 61 angeordnet.
Das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe 100 umfasst ferner eine Abdeckplatte 62. Durch eine Schraube 63 werden die radial äußeren Kanten des ersten Stiftzahngehäuses in dem ersten Zykloidstruktursystem I zwischen der Außenschale 60 und der Abdeckplatte 62 axial befestigt. Die Abdeckplatte 62 weist eine mittlere Bohrung auf, und die Exzenterwelle 30 läuft durch die mittlere Bohrung. Zwischen der Abdeckplatte 62 und der Exzenterwelle 30 ist auch ein siebtes Lager 57 angeordnet.
In mancher Ausführungsform teilen sich die erste Zykloidstruktur 10a und die zweite Zykloidstruktur 10b auch die mehreren ersten Stiftzähne 12, und die mehreren ersten Stiftzähne 12 sind fest in der Stiftzahnkerbe des Stiftzahngehäuses in dem ersten Zykloidstruktursystem I angeordnet. Die dritte Zykloidstruktur 20a und die vierte Zykloidstruktur 20b teilen sich ebenfalls die mehreren zweiten Stiftzähne 22, und die mehreren zweiten Stiftzähne 22 sind fest in der Stiftzahnkerbe des Stiftzahngehäuses in dem zweiten Zykloidstruktursystem II angeordnet.
Das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe 100 umfasst ferner einen Begrenzer 25, und der Begrenzer 25 ist eine ringförmige Isolierplatte, die auf der Exzenterwelle 30 aufgesteckt ist. Die ringförmige Isolierplatte ist in einem axialen Ende der mehreren zweiten Stiftzähne 22 durch eine Schraube 26 fest angeordnet, um ein Herausrutschen des zweiten Stiftes 22 aus der Stiftzahnkerbe in axialer Richtung zu verhindern.
Obwohl die vorliegende Offenbarung vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen derselben offenbart wurde, versteht sich, dass die Offenbarung nur beispielhaft und nicht als Einschränkung dargestellt ist. Der Fachmann kann die Ausführungsformen abwandeln und ändern, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.

Claims

Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe, umfassend: ein erstes Zykloidstruktursystem und ein zweites Zykloidstruktursystem, die in einer axialen Richtung angeordnet sind, wobei das erste Zykloidstruktursystem auf eine Exzenterwelle aufgesteckt ist und jedes Zykloidstruktursystem mindestens eine Zykloidstruktur in der axialen Richtung umfasst; wobei die Zykloidstruktur umfasst: eine Zykloidscheibe, mehrere umlaufend verteilte Stiftzähne und ein Stiftzahngehäuse, die nacheinander von innen nach außen in einer radialen Richtung angeordnet sind; wobei die mehreren Stiftzähne drehbar an dem Stiftzahngehäuse befestigt sind und die Zykloidscheibe mit den mehreren Stiftzähnen in Eingriff tritt; wobei alle Stiftzahngehäuse in dem Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe koaxial angeordnet sind; wobei mindestens eine Zykloidscheibe in dem zweiten Zykloidstruktursystem und mindestens eine Zykloidscheibe in dem ersten Zykloidstruktursystem umlaufend befestigt sind und umlaufend befestigte Zykloidscheiben koaxial angeordnet sind; wobei sich bei Drehung der Exzenterwelle die Zykloidscheibe in dem ersten Zykloidstruktursystem in einem ersten Winkel α relativ zu dem entsprechenden Stiftzahngehäuse dreht und sich die Zykloidscheibe im zweiten Zykloidstruktursystem in einem zweiten Winkel β relativ zu dem entsprechenden Stiftzahngehäuse dreht, wobei der erste Winkel α nicht gleich dem zweiten Winkel β ist.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 1, wobei das zweite Zykloidstruktursystem auf die Exzenterwelle aufgesteckt ist.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 1, wobei ist in dem ersten Zykloidstruktursystem eine Zykloidstruktur angeordnet ist; und in dem zweiten Zykloidstruktursystem eine Zykloidstruktur angeordnet ist.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 1, wobei sowohl das erste Zykloidstruktursystem als auch das zweite Zykloidstruktursystem mindestens zwei in der axialen Richtung hintereinander angeordnete Zykloidstrukturen umfassen; und eine Anzahl der mindestens einen Zykloidscheibe in dem ersten Zykloidstruktursystem und eine Anzahl der mindestens einen Zykloidscheibe in dem zweiten Zykloidstruktursystem gleich sind und die mindestens eine Zykloidscheibe in dem ersten Zykloidstruktursystem und die mindestens eine Zykloidscheibe in dem zweiten Zykloidstruktursystem in einer Umfangsrichtung in einer 1-zu-1-Entsprechung fest verbunden sind.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 4, wobei in dem ersten Zykloidstruktursystem und dem zweiten Zykloidstruktursystem zwei Zykloidscheiben mit dem kürzesten Abstand dazwischen in der axialen Richtung umlaufend befestigt sind und die anderen Zykloidscheiben umlaufend befestigt sind.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 1, wobei die Exzenterwelle mehrere exzentrische Abschnitte aufweist und die exzentrischen Phasen von zwei beliebigen exzentrischen Abschnitten gleich oder entgegengesetzt sind.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 6, wobei eine Anzahl der mehreren exzentrischen Abschnitte gerade ist, wobei die Hälfte der mehreren exzentrischen Abschnitte gemeinsam in eine erste Richtung weist und die andere Hälfte von exzentrischen Abschnitten in eine zweite Richtung weist und die erste Richtung und die zweite Richtung entgegengesetzt sind.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: mindestens einen Konnektor, um eine umlaufende feste Verbindung der Zykloidscheibe zu erreichen.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 8, wobei eine Anzahl des mindestens einen Konnektors bei mehreren liegt und die Konnektoren gleichmäßig in der Umfangsrichtung verteilt sind.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 8, wobei der Konnektor aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Stift, einem Bolzen und einer Schraube besteht.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 1, wobei die umlaufend befestigte Zykloidscheibe eine integrale Struktur ist.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 8, wobei der Konnektor ein erstes Verbindungsstück und ein zweites Verbindungsstück umfasst, die in der axialen Richtung hintereinander angeordnet sind, wobei das erste Verbindungsstück mit der Zykloidscheibe in dem ersten Zykloidstruktursystem verbunden ist und das zweite Verbindungsstück mit der Zykloidscheibe in dem zweiten Zykloidstruktursystem verbunden ist; und das erste Verbindungsstück und das zweite Verbindungsstück nicht auf einer gleichen Linie angeordnet sind, so dass Zykloidscheiben, die umlaufend befestigt sind, in der Umfangsrichtung eine Winkeldifferenz aufweisen.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 1, wobei in mindestens einer Zykloidstruktur in dem Reduziergetriebe eine Stiftzahnkerbe auf einer Innenumfangsfläche des Stiftzahngehäuses angeordnet ist und die mehreren Stiftzähne in der Stiftzahnkerbe angeordnet sind.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 13, weiterhin umfassend: einen Begrenzer, wobei der Begrenzer so konfiguriert ist, dass er die mehreren Stiftzähne in der Stiftzahnkerbe axial begrenzt.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 14, wobei der Begrenzer eine ringförmige Isolierplatte umfasst, die auf die Exzenterwelle aufgesteckt ist, und die ringförmige Isolierplatte fest an einem axialen Ende der Stiftzahnkerbe angeordnet ist.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 1, wobei in mindestens einer Zykloidstruktur in dem Reduziergetriebe in der axialen Richtung die mehreren Stiftzähne in mindestens zwei Spalten ausgebildet sind und Stiftzähne in einer gleichen Spalte umlaufend verteilt sind.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 1, wobei in dem ersten Zykloidstruktursystem eine Anzahl an Zähnen der Zykloidscheibe zwischen 10-55 liegt und eine Anzahl an Zähnen des Stiftzahngehäuses zwischen 10-55 liegt; und/oder im zweiten Zykloidstruktursystem eine Anzahl an Zähnen der Zykloidscheibe zwischen 10-55 liegt und eine Anzahl an Zähnen des Stiftzahngehäuses zwischen 10-55 liegt.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 1, wobei in der mindestens einen Zykloidstruktur in dem Reduziergetriebe die Zykloidscheibe und das Stiftzahngehäuse in einer 1-zu-1-Entsprechung angeordnet sind; oder in der mindestens einen Zykloidstruktur in dem Reduziergetriebe eine Zykloidscheibe mindestens zwei Stiftzahngehäusen entspricht; oder mindestens zwei benachbarte Zykloidstrukturen in dem ersten Zykloidstruktursystem sich ein gleiches Stiftzahngehäuse teilen; oder mindestens zwei benachbarte Zykloidstrukturen in dem zweiten Zykloidstruktursystem sich ein gleiches Stiftzahngehäuse teilen.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 1, wobei in dem ersten Zykloidstruktursystem alle Stiftzahngehäuse fest verbunden sind oder die mindestens eine Zykloidstruktur in dem ersten Zykloidstruktursystem ein und dasselbe Stiftzahngehäuse mit nutzt.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 1, wobei in dem zweiten Zykloidstruktursystem alle Stiftzahngehäuse fest verbunden sind oder die mindestens eine Zykloidstruktur in dem zweiten Zykloidstruktursystem ein und dasselbe Stiftzahngehäuse mit nutzt.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 1, wobei in dem ersten Zykloidstruktursystem mindestens eine Zykloidscheibe über ein Lager mit der Exzenterwelle verbunden ist.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 1, wobei in dem zweiten Zykloidstruktursystem mindestens eine Zykloidscheibe durch ein Lager mit der Exzenterwelle verbunden ist; und/oder mindestens ein Stiftzahngehäuse über ein Lager mit der Exzenterwelle verbunden ist.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 21 oder 22, wobei das Lager einen Käfig und mehrere Rollen, die im Käfig angeordnet sind, umfasst und die mehreren Rollen in Kontakt mit der Exzenterwelle und der Zykloidscheibe stehen.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine Außenschale, wobei das Stiftzahngehäuse in dem ersten Zykloidstruktursystem fest auf der Außenschale angeordnet ist.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 24, wobei in dem zweiten Zykloidstruktursystem mindestens ein Stiftzahngehäuse über das Lager mit der Außenschale verbunden ist.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 25, weiterhin umfassend: eine Öldichtung, wobei die Öldichtung zwischen dem Stiftzahngehäuse und der Außenschale angeordnet ist, die durch ein Lager verbunden sind.
Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach Anspruch 24, weiterhin umfassend: eine Abdeckplatte, wobei die Abdeckplatte, das Stiftzahngehäuse in dem ersten Zykloidstruktursystem und die Außenschale nacheinander in der axialen Richtung angeordnet sind; wobei das Stiftzahngehäuse in dem ersten Zykloidstruktursystem axial zwischen der Außenschale und der Abdeckplatte befestigt ist, wobei die Abdeckplatte über das Lager mit der Exzenterwelle verbunden ist.
Industrieroboter, umfassend: eine Antriebsquelle und einen Stellantrieb, und weiterhin umfassend: das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 27, wobei das Stiftzahn-Zykloidreduziergetriebe, das so konfiguriert ist, dass es eine Drehzahl der Antriebsquelle reduziert und die reduzierte Drehzahl an den Stellantrieb ausgibt, zwischen der Antriebsquelle und dem Stellantrieb angeordnet befestigt ist.