一種精密行星擺線減速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種精密行星擺線減速器，可用于連接到工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)部，包括一級行星齒輪機(jī)構(gòu)與一級擺線針輪機(jī)構(gòu)，行星齒輪機(jī)構(gòu)由中心齒輪及行星齒輪組成；擺線針輪機(jī)構(gòu)由偏心軸、擺線輪及針齒殼組成，偏心軸與一級行星齒輪固聯(lián)，作為擺線針輪機(jī)構(gòu)的輸入軸，擺線輪在偏心軸及針齒的共同作用下作平面運(yùn)動，即繞針齒殼軸線公轉(zhuǎn)的同時還繞自身軸線反向自轉(zhuǎn)，并將其自轉(zhuǎn)運(yùn)動通過W機(jī)構(gòu)輸出，本減速器的擺線輪齒形經(jīng)過修形優(yōu)化，能顯著提高承載能力并保證潤滑側(cè)隙。
【專利說明】一種精密行星擺線減速器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可用于工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)減速器，特別涉及一種精密行星擺線減速器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有已經(jīng)公開的RV減速器由一級行星齒輪機(jī)構(gòu)與一級擺線針輪機(jī)構(gòu)組成，具有體積小，重量輕，傳動比大、壽命長、精度保持穩(wěn)定、效率高、傳動平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)。它比常用的諧波傳動具有更高的疲勞強(qiáng)度、剛度和壽命。目前的機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器也都廣泛采用該結(jié)構(gòu)，并有逐步取代諧波減速器的趨勢。
[0003]由于擺線針輪傳動為少齒差內(nèi)嚙合傳動，重合度很大。而機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器對運(yùn)動精度、回差等指標(biāo)要求很高，因此，關(guān)節(jié)減速器中擺線輪、針齒、針齒殼及偏心軸這些關(guān)鍵零件的精度要求非常高，其加工難度大，制造成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種精密行星擺線減速器。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案。
[0006]包括行星齒輪機(jī)構(gòu)與擺線針輪機(jī)構(gòu)，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪與所述擺線針輪機(jī)構(gòu)的偏心軸固聯(lián)，動力從所述行星齒輪機(jī)構(gòu)的中心齒輪輸入，經(jīng)所述行星齒輪以及偏心軸傳至所述擺線針輪機(jī)構(gòu)的擺線輪，所述擺線輪的齒廓為經(jīng)轉(zhuǎn)角加等距修形的短幅外擺線的等距曲線。
[0007]所述行星齒輪機(jī)構(gòu)包括中心齒輪以及與所述中心齒輪嚙合的行星齒輪，動力輸入軸與中心齒輪一體旋轉(zhuǎn)。
[0008]所述擺線針輪機(jī)構(gòu)包括擺線輪、針齒殼以及與所述行星齒輪一體旋轉(zhuǎn)的偏心軸，所述偏心軸上配置有兩個偏心部，兩個偏心部的相位差為180度，所述針齒殼內(nèi)裝有與擺線輪嚙合的針齒。
[0009]所述擺線針輪機(jī)構(gòu)包括兩片擺線輪，兩片擺線輪通過設(shè)置于偏心部上的偏心軸承分別與對應(yīng)偏心部配合。
[0010]所述偏心軸承為無內(nèi)、外圈的圓柱滾子軸承。
[0011]所述擺線輪與針齒的齒數(shù)差為I或2。
[0012]所述擺線輪在所述偏心軸及所述擺線針輪機(jī)構(gòu)的針齒殼內(nèi)的針齒的共同作用下做平面運(yùn)動，擺線輪的自轉(zhuǎn)運(yùn)動經(jīng)W機(jī)構(gòu)從輸出行星架輸出，W機(jī)構(gòu)由偏心軸、擺線輪和輸出行星架構(gòu)成。
[0013]所述擺線輪與所述針齒嚙合的同時也繞所述偏心軸的偏心部回轉(zhuǎn)，在所述針齒與偏心軸的共同作用下，擺線輪繞針齒殼的軸線公轉(zhuǎn)，并繞自身軸線反向自轉(zhuǎn)。
[0014]所述輸出行星架與針齒殼之間配有針齒殼軸承，輸出行星架由針齒殼通過針齒殼軸承可旋轉(zhuǎn)地支承。[0015]所述偏心軸與輸出行星架之間配有行星架軸承，偏心軸通過行星架軸承可旋轉(zhuǎn)地支承并驅(qū)動輸出行星架旋轉(zhuǎn)。
[0016]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
[0017]本發(fā)明所述精密行星擺線減速器結(jié)構(gòu)合理，可靠性高，擺線輪齒形經(jīng)優(yōu)化修形，修形工藝難度較低，本發(fā)明所述精密行星擺線減速器能顯著提高承載能力并保證潤滑側(cè)隙，可用于工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)減速器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1去掉輸出行星架之后的右視圖；
[0020]圖3是圖1的A-A剖視圖；
[0021]圖中:1為針齒殼，2為針齒，3為輸出行星架，4為動力輸入軸，5為偏心軸，5a、5b為偏心部,6為行星架軸承,7a、7b為擺線輪,8為中心齒輪,9為行星齒輪,10為針齒殼軸承，11為偏心軸承。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
[0023]參見圖1-圖3，本發(fā)明所述精密行星擺線減速器包括一級行星齒輪機(jī)構(gòu)與一級擺線針輪機(jī)構(gòu)，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪9與所述擺線針輪機(jī)構(gòu)的偏心軸5固聯(lián)，動力從所述行星齒輪機(jī)構(gòu)的中心齒輪8輸入，經(jīng)所述行星齒輪以及偏心軸5傳至所述擺線針輪機(jī)構(gòu)的擺線輪，所述擺線輪的齒廓為經(jīng)轉(zhuǎn)角加等距修形的短幅外擺線的等距曲線，具有承載能力高，潤滑性能好，工藝難度低等一系列優(yōu)點(diǎn)。
[0024]所述行星齒輪機(jī)構(gòu)包括中心齒輪8以及與所述中心齒輪嚙合的行星齒輪9,動力輸入軸4與中心齒輪8一體旋轉(zhuǎn)。
[0025]所述擺線針輪機(jī)構(gòu)包括擺線輪、針齒殼I以及與所述行星齒輪9 一體旋轉(zhuǎn)的偏心軸5，所述偏心軸上配置有兩個偏心部5a、5b，兩個偏心部的相位差為180度，所述針齒殼I內(nèi)裝有與擺線輪嚙合的針齒2，針齒殼固定于機(jī)架上。
[0026]所述擺線針輪機(jī)構(gòu)包括兩片擺線輪7a、7b，兩片擺線輪7a、7b通過設(shè)置于偏心部5a、5b上的偏心軸承11分別與對應(yīng)偏心部5a、5b配合，由偏心部可旋轉(zhuǎn)地支承。
[0027]偏心軸承承受的載荷非常大，為提高其承載能力及使用壽命，所述偏心軸承11為無內(nèi)、夕卜圈的圓柱滾子軸承。
[0028]所述擺線輪與針齒2的齒數(shù)差為I或2。
[0029]所述擺線輪在所述偏心軸5及所述擺線針輪機(jī)構(gòu)的針齒殼I內(nèi)的針齒2的共同作用下做平面運(yùn)動，擺線輪的自轉(zhuǎn)運(yùn)動經(jīng)W機(jī)構(gòu)從輸出行星架3輸出，W機(jī)構(gòu)由偏心軸、擺線輪和輸出行星架構(gòu)成。
[0030]所述擺線輪與所述針齒2嚙合的同時也繞所述偏心軸5的偏心部回轉(zhuǎn)，在所述針齒2與偏心軸5的共同作用下，擺線輪繞針齒殼I的軸線公轉(zhuǎn)，并繞自身軸線反向自轉(zhuǎn)。
[0031]所述輸出行星架3與針齒殼I之間配有針齒殼軸承10，輸出行星架由針齒殼I通過針齒殼軸承10可旋轉(zhuǎn)地支承。針齒殼軸承采用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。[0032]所述偏心軸5與輸出行星架3之間配有行星架軸承6，偏心軸5通過行星架軸承6可旋轉(zhuǎn)地支承并驅(qū)動輸出行星架旋轉(zhuǎn)。
[0033]經(jīng)修形優(yōu)化后的行星擺線減速器，在額定載荷下擺線輪與針齒間同時嚙合傳力的齒數(shù)約為針齒總數(shù)的1/5?1/2，并能保證擺線輪與針齒之間有足夠的潤滑側(cè)隙。
[0034]本發(fā)明所述精密行星擺線減速器包括一級行星齒輪機(jī)構(gòu)與一級擺線針輪機(jī)構(gòu)，行星齒輪機(jī)構(gòu)由中心齒輪及行星齒輪組成；擺線針輪機(jī)構(gòu)由偏心軸、擺線輪及針齒殼(含針齒)組成，偏心軸與一級行星齒輪固聯(lián)，作為擺線針輪機(jī)構(gòu)的輸入軸，擺線輪在偏心軸及針齒的共同作用下作平面運(yùn)動，即繞針齒殼軸線公轉(zhuǎn)的同時又繞自身軸線反向自轉(zhuǎn)，并將其自轉(zhuǎn)運(yùn)動通過W機(jī)構(gòu)輸出，本減速器的擺線輪齒形為經(jīng)過優(yōu)化的齒形，能顯著提高承載能力及保證良好的潤滑，可用于連接到工業(yè)機(jī)器人的關(guān)節(jié)部。
[0035]實(shí)施例
[0036]一種精密行星擺線減速器，包括中心軸(配有中心齒輪)，偏心軸，行星齒輪(固聯(lián)于偏心軸上)，擺線輪，針齒，針齒殼及輸出行星架等部分組成。
[0037]本精密行星擺線減速器，中心軸的中心齒輪與一組(2或4個)均勻分布的行星齒輪同時嚙合；所述行星齒輪與偏心軸固聯(lián)，偏心軸的偏心部通過軸承可旋轉(zhuǎn)地支承兩片擺線輪；所述兩片擺線輪的相位差為180°，擺線輪齒廓并非標(biāo)準(zhǔn)的短幅外擺線的等距曲線，而是經(jīng)過轉(zhuǎn)角加等距修形的的優(yōu)化齒形:本實(shí)施例的優(yōu)化修形量為，轉(zhuǎn)角修形0.003°加等距修形0.006mm。
[0038]所述針齒安裝于針齒殼的針孔內(nèi)，并與兩片擺線輪同時嚙合，使擺線輪做平面運(yùn)動。所述輸出行星架通過角接觸球軸承或圓錐滾子軸承由針齒殼可旋轉(zhuǎn)地支承，輸出行星架與偏心軸之間配有軸承，偏心軸通過該軸承驅(qū)動輸出行星架，將所述擺線輪的自轉(zhuǎn)運(yùn)動輸出。
[0039]動力由中心齒輪輸入，經(jīng)與行星齒輪固聯(lián)的偏心軸傳至擺線輪，擺線輪在偏心軸及針齒的共同作用下繞針齒殼軸線公轉(zhuǎn)并繞自身軸線反向自轉(zhuǎn)，并將擺線輪的自轉(zhuǎn)運(yùn)動通過W機(jī)構(gòu)輸出。
【權(quán)利要求】
1.一種精密行星擺線減速器，其特征在于:包括行星齒輪機(jī)構(gòu)與擺線針輪機(jī)構(gòu)，所述行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪(9)與所述擺線針輪機(jī)構(gòu)的偏心軸(5)固聯(lián)，動力從所述行星齒輪機(jī)構(gòu)的中心齒輪(8)輸入，經(jīng)所述行星齒輪以及偏心軸(5)傳至所述擺線針輪機(jī)構(gòu)的擺線輪，所述擺線輪的齒廓為經(jīng)轉(zhuǎn)角加等距修形的短幅外擺線的等距曲線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種精密行星擺線減速器，其特征在于:所述行星齒輪機(jī)構(gòu)包括中心齒輪(8)以及與所述中心齒輪嚙合的行星齒輪(9)，動力輸入軸(4)與中心齒輪(8)一體旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種精密行星擺線減速器，其特征在于:所述擺線針輪機(jī)構(gòu)包括擺線輪、針齒殼(I)以及與所述行星齒輪(9) 一體旋轉(zhuǎn)的偏心軸(5)，所述偏心軸上配置有兩個偏心部(5a、5b)，兩個偏心部的相位差為180度，所述針齒殼(I)內(nèi)裝有與擺線輪嚙合的針齒(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種精密行星擺線減速器，其特征在于:所述擺線針輪機(jī)構(gòu)包括兩片擺線輪(7a、7b)，兩片擺線輪(7a、7b)通過設(shè)置于偏心部(5a、5b)上的偏心軸承(11)分別與對應(yīng)偏心部(5a、5b)配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種精密行星擺線減速器，其特征在于:所述偏心軸承(11)為無內(nèi)、夕卜圈的圓柱滾子軸承。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種精密行星擺線減速器，其特征在于:所述擺線輪與針齒(2)的齒數(shù)差為I或2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種精密行星擺線減速器，其特征在于:所述擺線輪在所述偏心軸(5)及所述擺線針輪機(jī)構(gòu)的針齒殼(I)內(nèi)的針齒(2)的共同作用下做平面運(yùn)動，擺線輪的自轉(zhuǎn)運(yùn)動經(jīng)W機(jī)構(gòu)從輸出行星架(3)輸出，W機(jī)構(gòu)由偏心軸、擺線輪和輸出行星架構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種精密行星擺線減速器，其特征在于:所述擺線輪與所述針齒(2 )嚙合的同時也繞所述偏心軸(5 )的偏心部回轉(zhuǎn)，在所述針齒(2 )與偏心軸(5 )的共同作用下，擺線輪繞針齒殼(I)的軸線公轉(zhuǎn)，并繞自身軸線反向自轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種精密行星擺線減速器，其特征在于:所述輸出行星架(3)與針齒殼(I)之間配有針齒殼軸承(10 )，輸出行星架由針齒殼(I)通過針齒殼軸承(10)可旋轉(zhuǎn)地支承。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種精密行星擺線減速器，其特征在于:所述偏心軸(5)與輸出行星架(3)之間配有行星架軸承(6)，偏心軸(5)通過行星架軸承(6)可旋轉(zhuǎn)地支承并驅(qū)動輸出行星架旋轉(zhuǎn)。
【文檔編號】F16H57/08GK103742611SQ201310722121
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】龍興元, 田沙, 張毅, 馮仲, 李剛, 楊剛 申請人:陜西秦川機(jī)械發(fā)展股份有限公司