WO2014117598A1 - 一种少齿差传动机构及其减速机 - Google Patents

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范正富
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Fan Zhengfu
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
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    • F16H2001/325Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear comprising a carrier with pins guiding at least one orbital gear with circular holes

Abstract

本发明公开了一种少齿差传动机构及其减速机,包括:外轮(8)、内轮(10),滚针(9)、磁圈(11)、输入轴(1)和输出轴(16),输出轴(16)连接并通过所述外轮(8)或者内轮(10)输出转速和扭矩,所述内轮(10)通过一偏心体(13)偏心布置在外轮(8)内且轴向重叠,所述内轮(10)的外圈设有n2个内轮滚针槽(34);所述外轮(8)的内圈设有n1个外轮滚针槽(33),n2<n1;所述外轮(8)或内轮(10)的滚针槽内布置有滚针(9),传动时,滚针槽对所述滚针(9)形成挤压,并通过滚针(9)的啮合传递动力;且所述输入轴(1)连接并通过偏心体(13)驱动内轮(10)作偏心平动公转。

Description

技术领域 本发明属于机械领域, 涉及一种少齿差传动机构及其减速机。
少齿差齿轮传动是行星齿轮传动中的一种。 由一个外齿轮与一个内齿轮组成一对内啮合齿轮副 . 它可以采用渐开线 齿型, 也可以采用摆线型, 内外齿轮的齿数不等, 筒称为少齿差传动。 其最 基本的形式是 2K H 型 (即两个中心轮 a,b 和一个转臂 H), 传动比为 iaH-l - -Zh/Zn, 它演变出两种典型的少齿差行星齿轮传动形式, K- H- V行星齿 轮传动, 基本构件为中心轮 b、 转臂 H和构件 V:
1.当中心轮 b 固定, 转臂 H 主动, 构件 V 从动时, 传动比为 i— Hg ZgZ(Zb- Zg)
2.把构件 V 固定.转臂 H主动,中心轮 b输出,其传动比 Mb=Zb/(Zb Zg)。 对 K- H- V 行星齿轮传动中的内齿轮和外齿轮的运动采用不同的限制方 式, 可以获得 4神不同的传动方案:
1 )、 双曲柄输出式, 内齿轮固定。 常见的孔销式少齿差减速机就是根据 此原理设计
2 )、 双曲柄输出式, 外齿轮固定
3)、 双曲柄输入式, 外齿轮作圆周平动, 内齿轮输出。 4)、 双曲柄输入式, 内齿轮作圆周平动, 外齿轮输出, 三环减速机就是 根据该原理设计而成。 上述传动方案有的目前已经得到广泛使 ffl, 如摆线针轮传动减速机, 渐 开线少齿差传动减速机等。 目前比较常 的少齿差行星齿轮减速机的工作原 理由两部分构成: 第一、 减速部分: 当电动机带动偏心轴转动时, 由于内齿轮与机壳固定 不动, 迫使行星齿轮绕外齿轮作行星运动 (即作公转又作自转); 又由于行星 齿轮与内齿轮的齿数差, 所以行星齿轮绕偏心轴中心所作的运动为反^低速 自转运动。 利用输出机构将行星轮的自转运动传递给输出轴, 就可以达到减 速的目的。 第二、 输出部分: 通常采用孔销式, 从结构上保证行星轮上的销孔直 径比销轴套的外径大二倍偏心距。 在运动过程中, 销轴套始终与行星齿轮上 的销孔壁接触, 从而使行星齿轮的自转运动通过轴套传给输出轴, 以实现与 输入轴方向相反的减速运动。 齿轮传动中, 齿轮外啮合体积大, 单极传动速比小, 同时啮合的齿数只 有 1~2只齿, 而内 合最大的优势是体积小, 且容易实现多齿啮合。 内嚙合 时内外齿轮的齿数差决定传动速比 iHg Zg/(Zb- Zg)或 iHb Zb/(Zb Zg), 其中 Zg 是外齿轮的齿数, Zb 是内齿轮的齿数, 当齿数差 (Zb Zg)为 1时, 速比 i 最大, 但当齿数差为 1 , 传统渐开线齿轮的内啮合由于干涉而无法实施。 通常采用多个齿数差才能避开齿型干涉, 但传动速比就以成齿数差信的减少。 目前采用内啮合传动的减速机有谐波减速机和摆线针轮减速机。 谐波减速机 通过外齿轮不断变形 (也称 "柔轮") 来避幵渐开线齿型干涉, 同时可以达到 多齿啮合, 但谐波减速机中柔轮的制造难度大, 且大多用于小型减速机的应 用。 摆线针轮减速机通过摆线避开了内啮合的干涉问题 但摆线轮的制造精
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摆线啮合时产生
使摆线针轮同样无法满足需要大速比、 大功率或大扭矩输出的运用领 J
本发明所要解决的技术问题是鉴于上述传动机构的存在的问题, 提供了 一种少齿差传动机构及其减速机, 其创造性的发明了滚针移位解决内外轮的 干涉问题。 在既不需要摆线技术, 也不需要谐波轮的情况下, 通过滚针移位 自动调整干涉位置, 解决了传统传动机构存在的问题。 本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下: 一种少齿差传动机构,包括:外轮(8)、 内轮(10)、滚针(9)、磁圈 ( 11 ) , 输入轴 ( 1 ) 和输出轴 ( 16) , 输出轴 ( 16) 连接并通过所述外轮 ( 8) 或者内 轮 (10) 输出转速和扭矩, 所述内轮 (10) 通过一偏心体 (13 ) 偏心布置在 外轮 (8) 内且轴向重叠, 所述内轮 (10) 的外圈设有 个向外均布的内轮滚 针槽 (34) ; 所述外轮 (8) 的内圈设有^内均布的 个外轮滚针槽 (33) , 其 中, n2< m , 、 η2是整数; 所述外轮(8) 或内轮(10) 的外轮滚针槽(33) 或内轮滚针槽 (34) 内布置有滚针 (9), 传动时, 所述外轮滚针槽 (33 ) 和 内轮滚针槽 (34) 对所述滚针 (9) 形成挤压, 并通过滚针 (9) 的啮合传递 动力; 且所述输入轴 (1 ) 连接并通过所述偏心体 (13 ) 驱动内轮 (10) 作偏 心平动公转。 该发明的有益效果如下: 本发明之中, 内、 外轮之间无直接嚙合, 通过内、 外轮之间布置的滚针 进行嚙合, 滚针在滚针槽内处可移动状态, 传动 滚针将根据干涉状况自动 调整位置以避开干涉, 实现了内啮合一齿差无干涉。 优选的结构是, 所述内轮 (10) 由一个或多个内轮并排组合而成, 且所 述多个内轮通过所述偏心体 (】3) 对称反方向沿输入轴 (1) 偏心布置, 所述 对称偏心布置的内轮 (10) 形成动平衡。 优选的结构是, 所述外轮滚针槽 (33) 或者内轮滚针槽 (34) 的槽廓采 用梯形、 圆弧形或曲线形, 且所述槽廓圆弧或曲线的曲率半径大于所述滚针 (9) 的曲率半径。 优选的结构是, 还设有滚针定位圈 (6) , 还设有滚针定位圈 (6), 所述 滚针定位圈 (6) 为一圆环结构, 数量为两个,且分别布置在滚针 (9) 的两端; 所述滚针定位圈 (6) 上加工有滚针定位槽 (31), 用来布置所述滚针 (9) 的 尾端, 以防止滚针 (9) 脱离滚针槽和轴向窜动; 所述滚针定位槽 (31) 的径 向宽度大于滚针直径, 从而使滚针 (9) 在滚针槽内有移位空间。 优选的结构 是, 所述滚针定位圈 (6) 上还设有磁圈槽 (32), 其中, 所述磁圈槽 (32) 中安装有磁圈 (11), 用来利用磁力控制所述滚针 (9) 的两端, 使滚针 (9) 在滚针槽内移位后迅速回到滚针 (9) 的初始位置。 进一步地, 优选的结构是, 所述滚针定位圈 (6) 上的定位槽 (31) 设于 所述磁圈槽 (32) 的外边或者里面。 优选的结构是,所述滚针(9)布置在外轮(8)上的每个外轮滚针槽(33) 内, 滚针 (9) 的数量与外轮滚针槽 (33) 数量相同, 即 , 所述滚针定位圈 (6) 分别布置在外轮 (8) 的两侧。 优选的结构是, 所述滚针 (9) 布置在内轮滚针槽 (34) 内, 滚针 (9) 的数量与内轮滚针槽 (34) 的数量相同, 即 n2, 所述滚针定位圈 (6) 分别布 置在内轮 (10) 的两侧。 优选的结构是,所述滚针定位圈(6)可以是独立部件,也可以与外轮(8) 或内轮 (10) 加工成一整体部件。 优选的结构是, 所述外轮 (8) 与主壳体 (3) 可以通过键或销连接, 也 可以直接加工成一整体。 优选的结构是, 所述内轮 (10) 上加工有 m个内轮输出销孔 (35), 均布 在一圆周, 其圆周直径与输出轴 (16) 上 m个均布孔的圆周直径相等。 优选的结构是, 所述输出轴 (16) 为一圆柱体结构, 一端加工有轴承孔, 安装有输出轴内轴承 (24) , 中间段加工有凸肩, 安装有输出轴外轴承 (27) , 且在加工有轴承孔的一端面, 均布有 m个孔, 分别安装 m个输出销 (5) 的 一端, 且所述 m个孔均布在一个圆周上, 其圆的直径与内轮 (10) 上的 m个 内轮输出销孔 (35) 的中心圆直径相等。 优选的结构是, 还设有输出销定位盘 (4), 所述输出销定位盘 (4) 为一 圆柱体结构, 中间加工有通孔, 一端加工有轴承孔, 安装有输出销定位盘内 轴承 (21 ) , 该端面同时均布 m个孔, 分别用来安装 m个输出销 (5) 的另一 端, 所述 m个孔均布在一个圆周上, 其圆的直径与内轮(10) 上的 m个内轮 输出销孔 (35) 的中心圆直径相等, 另一端加工有凸肩, 用来安装输出销定 位盘外轴承 (20) 优选的结构是, 所述输出销 (5) 为一圆柱体, 数量为 m个, 两端加工有 螺纹, 分别用来与输出轴 (】6) 和输出销定位盘 (4) 固定, 且所述 m个输出 销 (5 ) 与输出轴 ( 16) 和输出销定位盘 (4) 通过输出销螺母 (25) 紧固, 所述输出销定位盘 (4)、 输出销 (5) 和输出轴 (16) 组成一整体, 形成一中 空输出轴, 中空输出轴的中段由 m个输出销 (5) 构成。 优选的结构是, 所述输入轴(1 ) 的中心线与输出轴(16) 的中心线重合 · , 并位于安装所述少齿差传动机构的主壳体 (3) 的中心线位置。 优选的结构是, 所述 HI个输出销 (5 ) 安装在内轮 (10) 上 m个内轮输 出销孔 (35) 内。 优选的结构是, 所述输出销 (5) 的两端采用非螺纹的方式与输出销定位 盘 (4) 和输出轴 ( 16) 组合成一整体。 优选的结构是, 所述输入轴 (1 ) 由入端、 中间段和出端三部分圆柱体组 成, 其中, 所述输入轴 (1 ) 的入端圆柱体安装输出销定位圈内轴承 (21 )、 中间段安装所述偏心体 (13) 和内轮轴承 (22)、 出端的圆柱体安装输出轴内 轴承 (24), 输出轴内轴承 (24) 与输出轴 (】6) 上的轴承孔配合组装, 输入 轴 (1 ) 输入部分的圆柱体上通过输入轴键 (17) 与电机连接; 或者, 所述输 入轴 (1 ) 采用中空轴, 并直接插入电机输出轴连接。 一神减速机, 设有少齿差传动机构, 其中, 少齿差传动机构连接到传统 的输出机构。 优选的结构是, 所述传统的输出机构选择以下任一的输出机构: 孔销输 出机构、 十字滑块机构, 浮动盘机构或者 行星齿轮传动中的外齿轮固 定, 内齿轮输出结构。 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述, 并且, 部分地从说 明书中变得显而易见, 或者通过实施本发明而了解。 本发明的目的和其他优 点可通过在所写的说明书、 权利要求书、 以及附图中所特别指出的结构来实 现和获得。
下面结合附图对本发明进行详细的描述, 以使得本发明的上述优点更加 明确。 其中, 图 1是本发明采用少齿差传动机构的减速杌的平面图; 图 2是本发明采用少齿差传动机构的减速机的右视半刨面图; 图 3是本发明少齿差传动机构的滚针定位圈平面图; 图 4是本发明少齿差传动机构的外轮平面图; 图 5本发明少齿差传动机构的外轮和滚针定位圈组合平面图; 图 6是本发明少齿差传动机构的内轮平面图; 图 7是本发明少齿差传动机构的输出销定位盘平面图。 附图标记 输入轴 1、 输入端盖 2、 主売体 3、 输出销定位盘 4、 输出销 5、 滚针定位 圈 6、 内轮隔环 7、 外轮 8、 滚针 9、 内轮 10、 磁圈 11、 売体内衬环 12、 偏心 体 13、 轴承隔套 14、 输出端盖 15、 输出轴 16、 输入轴键 17、 输入端密封圈 18, 0型圈油封 19、 输出销定位盘外轴承 20、 输出销定位盘内轴承 21、 内轮 轴承 22、 偏心体键 23、 输出轴内轴承 24、 输出销螺母 25、 轴挡圈 26、 输出 轴外轴承 27、 输出端密封圈 28、 输出轴键 29、 端盖螺钉 30、 滚针定位槽 31、 磁圈槽 32、 外轮滚针槽 33、 内轮滚针槽 34、 内轮输出销孔 35、 输出销定位 盘销孔 36
具体实施方式 以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式, 借此对本发明 如何应用技本手段来解决技术问题, 并达成技术效果的实现过程能充分理解 并据以实施。 需要说明的是, 只要不构成冲突, 本发明中的各个实施例以及 各实施例中的各个特征可以相互结合, 所形成的技术方案均在本发明的保护 范围之内。 如图 〗、 2、 3、 4、 5、 6、 7所示, 本发明的目的在于提供一种少齿差传 动机构, 以及采用上述传动机构的减速机。 具体来说, 为了实现本发明的第一目的, 本发明提供了一种少齿差传动 机构, 该传动机构具体包括:输入轴 1和输出轴 16、 外轮 8、 滚针 9、 内轮 10、 偏心体 13 ;所述内轮 10对称偏心布置在外轮 8内的圆环内且轴向重迭,外轮 8和内轮 10之间通过设于两者之间的滚针 9的啮合传递动力, 所述输入轴 1 连接并通过所述偏心体 3驱动内轮 0作偏心平动公转。 其中, 在实施例中, 所述内轮 10, 是一只圆盘结构, 旦沿着圆盘结构的 圆周设有向外均布的内轮滚针槽 34和内轮输出销孔 35, 所述内轮滚针槽 34 的数目为 个; 所述外轮 8 , 是一只圆环结构, 在圆环的内圈沿着圆周加工有 个均匀 分布的外轮滚针槽 33 , 其中, < , 、 n2是整数; 所述滚针 9为圆柱体, 且设置为多个, 其中, 并分别布置在外轮 8的外 轮滚针槽 33内或者在内轮滚针槽 34内 0 所述偏心体 13沿输入轴 1的中心线对称安装在输入轴 1的偏心体位置, 所述内轮 10通过内轮轴承 22安装在偏心体 13上。 在优选的实施例中,所述滚针 9布置在外轮 8上的每个外轮滚针槽 33内, 滚针 9的数量与外轮滚针槽 33数量相同, 即 , 所述滚针定位圈 6分别布置
当然, 在另一优选的实施例中, 所述滚针 9布置在内轮滚针槽 34内, 滚 针 9的数量与内轮滚针槽 34的数量相同, 即 , 所述滚针定位圈 6分别布置 在内轮 10的两侧。 所述外轮滚针槽 33或者内轮滚针槽 34的槽廓采用梯形、 圆弧形或曲线 形, 旦所述槽廓圆弧或曲线的曲率半径大于所述滚针 9的曲率半径。 优选的实施例中, 内轮滚针槽 34的形状为弧形, 并旦, 所述内轮的圆盘 中间有安装内轮轴承 22的孔,同时圆盘上加工有 m个均布在同一圆周的内轮 输出销孔 35。在少齿差原理中, 内轮 10类似少齿差副的外齿轮, 通过输入轴 】和偏心体 13驱动内轮 10作偏心平动公转, m是> 1的整数; 外轮滚针槽 33的形状为梯形。 在少齿差原理中, 外轮 8类似少齿差副的 内齿轮, 外轮 8与主売体 3通过键连接; 在实施例中,所述滚针 9通过滚针定位圈 6进行定位,所述滚针定位圈 6 为一圆圈结构, 数量为两只, 上面加工有滚针定位圈定位槽 31和磁圈槽 32 , 其中, 所述滚针定位槽 31 , 用来布置所述滚针 9的尾端, 并防止滚针 9的轴 向窜动, 且所述滚针定位圈定位槽 31的径向宽度大于滚针直径, 从而使滚针 9在径向有移位或者浮动空间以圈定滚针 9的位置, 所述磁圈槽 32中安装有 磁圈 1 1 , 所述磁圈 11为一圆环结构, 用来确定滚针 9的初始位置, 即所述磁 圈 1】利用磁力控制所述滚针 9的两端, 使滚针 9在滚针槽内移位后迅速回到 滚针 9的初始位置。 所述滚针定位圈 6上的定位槽 31设于所述磁圈槽 32的外边或者里 , 根据滚针设于内轮还是外轮而定。 在优选的实施例中, 内轮 10可以是一个或多个内轮并排组合, 多个内轮
10通过偏心体 13对称反方向沿输入轴 偏心布置, 且对称偏心布置的内轮 10形成动平衡。 在该实施例中, 内轮 10、 外轮 8和滚针 9组成的浮动滚针传动机构的结 构为: 外轮 8通过键固定在主壳体 3上, 所有偏心体 13沿输入轴 1的中心线 对称安装在输入轴 1 的偏心体位置, 所有内轮 10通过内轮轴承 22安装在偏 心体 Β上, 输入轴 1 的中心线与输出轴 16的中心线重合并安装在主壳体 3 的中心线位置, 因此所有内轮 10全部对称偏心布置在外轮 8内的圆环内, 内 轮 0对称偏心布置的数量一致, 运动时形成动平衡体系。 滚针 9布置在外轮 8的滚针槽内, 当内轮 10偏心平动时,外轮滚针槽 33 和内轮滚针槽 34对滚针 9形成包围。 在滚针槽内, 滚针 9自动调整位置避开 干涉进入啮合状态, 并作为内、 外轮传力载体, 承受挤压。 当啮合结束以后, 由于磁圈 1 1的作 ffl, 滚针 9回到初始位置。 在实施例中, 输出轴 16为一圆柱体结构, 一端加工有轴承孔, 用来安装 输出轴内轴承 24 , 中间段加工有凸肩, 用来安装输出轴外轴承 27 , 在加工有 轴承孔的一端面, 均布有 m个孔, 分別用来安装 m个输出销 5的一端。 m个 孔均布在一个圆周上, 其圆的直径与内轮 10上 m个内轮输出销孔 35的中心 圆直径相等; 输出销定位盘 4为一圆柱体结构, 中间加工有通孔, 一端加工 有轴承孔, 用来安装输出销定位盘内轴承 21 , 该端面同时均布 m个孔, 分别 用来安装 m个输出销 5的另一端。 m个孔均布在一个圆周上, 其圆的直径与 内轮 10上 m个内轮输出销孔 35的中心圆直径相等, 另一端加工有凸肩, 用 来安装输出销定位盘外轴承 20。 输出销 5为一圆柱体, 数量为 m个, 两端加工有螺纹, 分别 ffl来与输出 轴 16和输出销定位盘 4固定。在 m个输出销 5与输出轴 16 和输出销定位盘 4通过输出销螺母 25紧固以后,输出销定位盘 4、输出销 5和输出轴 16组成 一整体, 形成一中空输出轴, 中空输出轴的中段由 m个输出销 5构成; 浮动滚针传动杌构和中空输出轴, 将 m个输出销 5安装在内轮 10上 m 个内轮输出销孔 35内, 根据少齿差原理, 当内轮 10作为输出时, 内轮 10每 公转平动一周, 可以同时反方向运行一个滚针槽或数个滚针槽, 取决于内外 轮的滚针槽数差, 由此内轮 10驱动中空输出轴中段输出销 5达到输出大扭矩 和减速目的。 此外, 外轮滚针槽 33和内轮滚针槽 34的槽廓可以采用梯形、 弧形或曲 线形。 针定位圈 6可以是独立部件, 也可以与外轮 8或内轮 10加工成
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并且, 输出销 5的两端也可以采用非螺纹的方式与输出销定位盘 4和输 出轴 16组合成一整体, 形成中空输出轴。 其中, 输出销 5可以配备滑套, 以减少与内轮输出销孔 35之间摩擦。 在实施例中, 输入轴 1 由入端、 中间段和出端三部分圆柱体组成, 所述 输入轴 1入端圆柱体安装输出销定位圈内轴承 21、 中间段安装偏心体和内轮 轴承 22、 出端的圆柱体安装输出轴内轴承 24 , 输出轴内轴承 24与输出轴 16 上的轴承孔配合组装, 输入轴 1与输出轴 16的中心线重合, 输入轴 1输入部 分的圆柱体上通过输入轴键 17与电机连接。 此外, 为了实现本发明的第二目的, 本发明提供了一种减速机, 其包括 如上的少齿差传动杌构, 其输出机构采取传统的输出机构。 例如, 输出机构如: 孔销输出机构、 十字滑块机构, 浮动盘机构等都可 以将少齿差浮动滚针传动机构的偏心扭矩输出, 实现少齿差浮动滚针传动机 构的减速机。 并且, 采用同样的少齿浮动差滚针传动机构同样适用于 行星齿轮 传动中的外齿轮固定, 内齿轮输出结构。 传动比为 iHb=Zb/(Zb-Zg)。 结合本实施例进行原理说明, 设限定内轮 10只作平动公转, 而无自转, 根据少齿差原理, 内轮 10每公转平动一周, 可以同时驱动外轮 8同方向运行 一个滚针槽或数个滚针槽, 取决于内外轮的滚针槽数差, 外轮 8可以直接作 为输出轴, 或与输出轴连接输出大扭矩并达到减速目的。 采用该结构, 可以 同时作为增速机使周。 本实施例的减速机通过外轮 8、 内轮】0和滚针 9的组合实现多滚针同时 啮合; 其中, 内轮 10对称偏心布置在外轮 8内的圆环内且轴向重迭。 滚针 9 布置在外轮 8上的外轮滚针槽 33内, 两端分别通过滚针定位圈 6定位, 内轮 10通过偏心体 13组装在输入轴 1的中间段。 通过少齿差原理, 内轮 10在公 转平动一周的同时, 反方向运行一个滚针槽或数个滚针槽, 再通过中空输出 轴输出机构, 将内轮 10上的偏心扭矩输出, 此达到减速目的。 下面结合附图详细介绍本发明内啮合一齿差浮动滚针减速机的一个实施 例。 如图 1 , 本实施例是一个由两只内轮组成的滚针传动减速机。 内轮 10对称偏心布置在外轮 8内, 且与外轮 8在轴向重叠如图 2。 输入 轴 1的两端通过输出销定位盘内轴承 21和输出轴内轴承 24安装在主売体的 中心线上, 输出销定位盘内轴承 21安装在输出销定位盘 4内, 输出轴内轴承 24安装在输出轴 16上的轴承孔内,输入轴 1的主中心线与输出轴 16同轴心。 输入轴 1输入端的圆柱体上加工有键槽,通过输入轴键 17与电机输出轴连接。 输入端盖 2为一圆盘结构, 中间加工有输入端密封圈 18和输出销定位盘 夕卜轴承 20的安装孔, 通过端盖螺钉 30将输入端盖 2与主壳体 3紧固。 主壳体 3 的内部为圆孔结构, 外表面可以采 ffl圆柱体或多方体等。 主壳 体 3的左右端加工有与输入端盖 2和输出端盖 15装配的螺孔。 输出销定位盘 4 , 如图 7所示, 为一圆柱体结构, 中间加工有通孔, 一端 加工有轴承孔, ffl来安装输出销定位盘内轴承 21,该端面同时均布 10只输出 销定位盘销孔 36 , 分别用来安装】0根输出销 5的另一端。 10个销孔均布在 一个圆周上, 其圆的直径与内轮 0上 10个内轮输出销孔 35的中心圆直径相 等, 另一端加工有凸肩, 用来安装输出销定位盘外轴承 20 ; 输出销 5为一圆柱体, 数量为 10根, 两端加工有螺纹, 分别用来与输出 轴 16和输出销定位盘 4固定。在 10根输出销 5两端分别与输出轴 16 和输出 销定位盘 4通过输出销螺母 25紧固以后, 输出销定位盘 4、 输出销 5和输出 轴 16组成一整体, 形成一中空输出轴, 中空输出轴的中段由 10根输出销 5 构成; 滚针定位圈 6, 如图 3所示, 为一圆圈结构, 数量为两只, 分别布置在外 轮 8的两侧,如图 5所示,滚针定位圈 6上加工有滚针定位槽 31和磁圈槽 32, 滚针定位槽 31 的径 宽度大于滚针直径, 使滚针 9在径 有浮动 "空间", 因此是 ffl来圈定滚针 9的位置, 而磁圈糟' 32用来安装磁圈 I I; 内轮的隔环 7为一圆环结构, 布置在两内轮 10之间, 防止两内轮 10轴 向串动; 外轮 8, 如图 4所示, 是一只圆环结构, 园环的内圈沿着圆周加工有 i l l 个均匀分布的外轮滚针槽 33,外轮滚针槽 33的形状为梯形。 圆环的外圈加工 有 4只键槽, 用来于主壳体连接; 滚针 9为一针状体,安置在外轮 8的外轮滚针槽 33内,总数量为 11根, 通过两端的滚针定位槽 31定位; 内轮!0 , 如图 6所示, 为圆盘结构, 共两只。 通过偏心体 13对称偏心布 置在输出轴 1上。 园盘的外圈沿着圆周加工有 110个均匀分布的内轮滚针槽 34 , 内轮滚针槽 34的形状为圆弧形。 圆盘中间有安装内轮轴承 22的孔, 同 时圆盘上加工有 10个均布在同一圆周的内轮输出销孔 35 ; 由此, 根据少齿差原理, 内轮 10、 滚针 9和外轮 8形成一齿差传动, 其 速比为^ 110; 磁圈 11 , 为永磁材料, 是滚针 9实现移动后回到原位的关键部件之一, 安装在磁圈槽 32内; 壳体内衬环 12为一圆环, ffl于防止外轮 8的轴向串动; 偏心体 13是一对称偏心的圆环结构, 用来安装内轮轴承 22 ; 轴承隔套 M为一凸肩园环结构, 用来给轴承定位; 输出端盖 15是一园盘结构, 中间加工有安装输出端密封圈 28的孔, 通 过端盖螺栓 30将输出端盖 15与主売体 3紧固; 输出轴 16为一圆柱体结构, 一端加工有轴承孔, 用来安装输出轴内轴承 24 , 中间段加工有凸肩, 用来安装输出轴外轴承 27 , 在加工有轴承孔的一端 面, 均布有 10个孔, 分别用来安装 10根输出销 5的一端。 10个孔均布在一 个圆周上,其圆的直径与内轮 10上 10个内轮输出销孔 35的中心圆直径相等, 出端圆柱体上加工有键槽, 通过输出轴键 29输出载荷; 输入轴键 17为一普通标准键, m可以采用花键或其它非标键; 输入端密封圈 18是标准减速机密封圈, 用来防尘和防漏油;
0型圈油封 19 可以采用标准的 0型橡胶密封圈, 也可以采 ffl其它密封 圈, 输出端油封 0型圈可以采用同样类型; 输出销定位盘外轴承 20可以采用普通标准滚柱轴承、球轴承或其它轴承; 输出销定位盘内轴承 21可以采用普通标准滚柱轴承、球轴承或其它轴承; 内轮轴承 22可以釆用普通标准滚柱轴承, 滚针轴承、 球轴承、 调心轴承 等, 偏心体键 23为一普通标准键, 也可以采用花键或其它非标键; 输出轴内轴承 24可以采用普通标准深沟球轴承、 滚柱轴承或其它轴承; 输出销螺母 25可以采用标准螺母; 轴挡圈 26可以采用普通标准的轴用弹性挡圈; 输出轴外轴承 27可以采用普通标准深沟球轴承、 滚柱轴承或其它轴承; 输入端密封圈 28是标准减速机密封圈, 用来防尘和防漏油; 输出轴键 29为一普通标准键, 也可以采用花键或其它非标键; 端盖螺钉 30为标准普通镙钌; 本实施例的装配步骤如下: 将偏心体 13与内轮轴承 22配合组装, 将内轮轴承 22与内轮!0上轴承 孔配合组装, 两内轮 10之间安装内轮隔环 7。 第一组件 将输入轴 i和第一组件中的偏心体 13进行组装, 并将输出轴内轴承 24 配合组装到输入轴 i的出端, 在输出轴内轴承 24与内轮轴承 22安装轴承隔 套 14 , 并用轴挡圈 26挡住输出轴内轴承 24的轴向窜动,同时将输出销定位盘 内轴承 21装在输入轴 i的入端, 在输出销定位盘内轴承 21和内轮轴承 22之 间采用另一个轴承隔套 14隔开。 第二组件 将磁圈 11安装到滚针定位圈 6内磁圈槽 32内共两套。 第三组件 将外轮 8与主壳体 3通过键固定联接成一整体。 第四组件 将输出轴外轴承 27与输出轴 16进行组装, 再将 10只输出销 5分别装入 输出轴 16端面上的 10只销孔内, 并用输出销螺母 25紧固。 第五组件 将第二组件与第四组件组装, 同时将第三组件中任一套滚针定位圈 6安 装到外轮 8—端输出侧, 将第五组件从输出侧插入, 并配合装配输出轴内轴 承 24与输出轴内轴承孔。 第六组件 将 0型密封圈装入输出端盖 15内, 并与第六组件中输出轴外轴承 27进 行组装, 再 端盖螺钉 30与主壳体 3紧固。 第七组件 将 111根滚针 9插入第七组件中外轮滚针槽 33内 , 并一端插入输出侧已 经安装到位的滚针定位槽 31内。 第八组件 将第三组件中的另一组滚针定位圈 6安装在第八组件中外轮 8的输入 '侧, 并将 Hi根滚针安装到滚针定位槽 3 i内。 第九组.件 将输出销定位盘 4认第九组件的输入端插入, 需要同时配合装配 10个输 出销 5的另一端与输出销定位盘销孔 36, 以及输出销定位盘 4与输出销定位 盘内轴承 21 , 安装到位后, 采用输出销螺母 25将输出销定位盘 4与输出销 5 紧固成一整体。 第十组件 将输出销定位盘外轴承 20安装到第十组件中输出销定位盘上的轴承凸肩 上。 第十一组件 将 0型圈油封 19和输入端密封圈!8安装进输入端盖 2,再将输入端盖 2 与第十一组件中的输出销定位盘外轴承 20配合组装, 同时与的主壳体 3配合 组装后通过端盖螺钌 30紧固。 将油孔螺帽安装入第十一组件内主売体 3上的油孔上。 装配完毕。 该发明的优点是: 通过内啮合少齿差传动机构实现了一齿差内啮合无干 涉传动, 同 ii†结合中空输出轴偏心扭矩输出机构, 实现了大功率减速机体积 小、 传递扭矩大。 最后应说明的是: 以上所述仅为本发明的优选实施例而已, 并不用于限 劍本发明, 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明, 对于本领域的 技术人员来说, 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改, 或 者对其中部分技术特征进行等同替换。 凡在本发明的精神和原则之内, 所作 的任何修改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1, 一种少齿差传动机构, 包括: 外轮 (8)、 内轮 (10)、 滚针 (9)、 磁 圈(11)、 输入轴 (I)和输出轴 (16), 输出轴 (16) 连接并通过所述外轮 (8) 或者内轮 (10) 输出转速和扭矩, 其特征在于, 所述内轮 (10) 通过一偏心 体 (13) 偏心布置在外轮 (8) 内且轴向重叠, 所述内轮 (10) 的外圈设有 112 个向外均布的内轮滚针槽 (34); 所述外轮 (8) 的内圈设有 内均布的 个 外轮滚针槽(33),其中, 、 n2是整数;所述外轮(8)或内轮(10) 的外轮滚针槽 (33) 或内轮滚针槽 (34) 内布置有滚针 (9), 传动时, 所述 外轮滚针槽 (33) 和内轮滚针槽 (34) 对所述滚针 (9) 形成挤压, 并通过滚 针 (9) 的啮合传递动力; 且所述输入轴 (1) 连接并通过所述偏心体 (13) 驱动内轮 (10) 作偏心平动公转。
2、 根据权利要求 1所述的传动机构, 其特征在于, 所述内轮 (10) 由一 个或多个内轮并排组合而成, 且所述多个内轮通过所述偏心体 (13) 对称反 方向沿输入轴 (1) 偏心布置, 所述对称偏心布置的内轮 (10) 形成动平衡。 3、 根据权利要求 1或 2所述的传动机构, 其特征在于, 所述外轮滚针槽
(33) 或者内轮滚针槽 (34) 的槽廓采 ffl梯形、 圆弧形或曲线形, 且所述槽 廓圆弧或曲线的曲率半径大于所述滚针 (9) 的曲率半径。
4、 根据权利要求 1和 2所述的传动机构, 其特征在于, 还设有滚针定位 圈 (6), 所述滚针定位圈 (6) 为一圆环结构, 数量为两个,且分別布置在滚针 (9) 的两端; 所述滚针定位圈 (6) 上加工有滚针定位槽 (31), 用来布置所 述滚针 (9) 的尾端, 以防止滚针 (9) 脱离滚针槽和轴向窜动; 所述滚针定 位槽 (31) 的径向宽度大于滚针直径, 从而使滚针 (9) 在滚针槽内有移位空 间。
5、 根据权利要求 4所述的传动机构, 其特征在于, 所述滚针定位圈 (6) 上还设有磁圈槽 (32), 其中, 所述磁圈槽 (32) 中安装有磁圈 (11), 用来 利用磁力控制所述滚针 (9) 的两端, 使滚针 (9) 在滚针槽内移位后迅速回 到滚针 (9) 的初始位置。 6、 根据权利要求 5所述的传动机构, 其特征在于, 所述滚针定位圈 (6) 上的定位槽 (31 ) 设于所述磁圈槽 (32) 的外边或者里面。
Ί、 根据权利要求 1或 2所述的传动机构, 其特征在于, 所述滚针 (9) 布置在外轮 (8) 上的每个外轮滚针槽 (33 ) 内, 滚针 (9) 的数量与外轮滚 针槽 (33 ) 数量相同, 即 , 所述滚针定位圈 (6) 分别布置在外轮 (8) 的 两侧。
8、 根据权利要求 1或 2所述的传动机构, 其特征在于, 所述滚针 (9) 布置在内轮滚针槽 (34) 内, 滚针 (9) 的数量与内轮滚针槽 (34 ) 的数量相 同, 即 , 所述滚针定位圈 (6) 分别布置在内轮 (10) 的两侧。 9、 根据权利要求 4所述的传动机构, 其特征在于, 所述滚针定位圈 (6) 可以是独立部件, 也可以与外轮 (8) 或内轮 (10) 加工成一整体部件。
10、 根据权利要求 i或 2所述的传动机构, 其特征在于, 所述外轮 (8) 与主売体 (3) 可以通过键或销连接, 也可以直接加工成一整体。 根据权利要求 1或 2所述的传动机构, 其特征在于, 所述内轮 (10) 上加工有 m个内轮输出销孔 (35) ,均布在一圆周,其圆周直径与输出轴 ( 1 6) 上 m个均布孔的圆周直径相等。
12、 根据权利要求 11所述的传动机构, 其特征在于, 所述输出轴 (16) 为一圆柱体结构, 一端加工有轴承孔, 安装有输出轴内轴承 (24) , 中间段加 工有凸肩, 安装有输出轴外轴承 (27 ) , 旦在加工有轴承孔的一端面, 均布有 m个孔, 分别安装 m个输出销 (5) 的一端, 且所述 m个孔均布在一个圆周 上, 其圆的直径与内轮 (10) 上的 m个内轮输出销孔 (35 ) 的中心圆直径相 等。
13 , 根据权利要求 12所述的传动机构, 其特征在于, 还设有输出销定位 盘 (4), 所述输出销定位盘 (4) 为一圆柱体结构, 中间加工有通孔, 一端加 工有轴承孔, 安装有输出销定位盘内轴承(21 ) , 该端面同时均布 m个孔, 分 别用来安装 m个输出销 (5 ) 的另一端, 所述 m个孔均布在一个圆周上, 其 圆的直径与内轮 ( 10) 上的 m个内轮输出销孔 (35) 的中心圆直径相等, 另 一端加工有凸肩, ffl来安装输出销定位盘外轴承 (20)。
Figure imgf000020_0001
m个输出销 (5) 与输出轴 ( 16) 和输出销定 位盘 (4) 通过 3 (2 、 输出销 (5)
Figure imgf000020_0002
15、 根据权利要求 1或 2或 14所述的传 其特征在于, 所述输入 轴 (1 ) 的中心线与输出轴 (16) 的中心线重合,
Figure imgf000020_0003
体 (3 ) 的中心线位置。 、
16、 根据权利要求 11所述的传动机构, 其特征在于, 所述 m个输出销 (5) 安装在内轮 ( 10) 上 m个内轮输出销孔 (35) 内。
Figure imgf000020_0004
动;机构 所述输出销 (5) 的两端采用非螺纹的方式与输出销定位盘(4)和输出轴(16)组合成一整体。
18、根据权利要求 1或 2所述的传动机构,其特征在于, 所述输入轴(1 ) 由入端、 中间段和出端三部分圆柱体组成, 其中, 所述输入轴 (1 ) 的入端圆 柱体安装输出销定位圈内轴承 (21 )、 中间段安装所述偏心体 (13) 和内轮轴 承 (22)、 出端的圆柱体安装输出轴内轴承 (24), 输出轴内轴承 (24) 与输 出轴 (16) 上的轴承孔配合组装, 输入轴 (1 ) 输入部分的圆柱体上通过输入 轴键 (17) 与电机连接; 或者, 所述输入轴 (1 ) 采 ffl中空轴, 并直接插入电 机输出轴连接。
19、 一种减速机, 其特征在于, 设有权利要求 148任― ·所述 if 「差传 动机构, 其中, 少齿差传动机构连接到传统的输出机构。 20、 根据权利要求 19所述的减速机, 其特征在于, 所述传统的输出机构 选择以下任一的输出机构: 孔销输出机构、 十字滑块机构, 浮动盘机构或者 WO 2014/117598 PCT/CN2013/089605
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