本實(shí)用新型屬于機(jī)械工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種傳動(dòng)裝置，特別涉及一種適用于工業(yè)機(jī)器人的傳動(dòng)減速裝置。

背景技術(shù)：

傳動(dòng)減速裝置是工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵部件，主要用在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間進(jìn)行匹配轉(zhuǎn)速和傳遞轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)降低轉(zhuǎn)速和增加轉(zhuǎn)矩的目的。目前在工業(yè)機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，經(jīng)常用到的傳動(dòng)減速裝置包括蝸輪蝸桿減速機(jī)、諧波減速機(jī)和行星減速機(jī)等。然而，蝸輪蝸桿減速機(jī)結(jié)構(gòu)笨重，傳動(dòng)效率低，精度較差，且輸入與輸出不同軸，運(yùn)行穩(wěn)定性差；諧波減速機(jī)的核心部件柔輪在運(yùn)行中產(chǎn)生周期性形變，容易發(fā)生疲勞損壞，且整機(jī)的耐沖擊性和剛性較差，輸入轉(zhuǎn)速受限；行星減速機(jī)雖然整體性能優(yōu)異，能夠滿足設(shè)備運(yùn)行需求，但是對(duì)部件原料選用、制造工藝和加工精度等方面的要求非常高，導(dǎo)致設(shè)備價(jià)格昂貴。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種高精度、大傳動(dòng)比的傳動(dòng)減速裝置，具有結(jié)構(gòu)緊湊、外觀小巧、不易磨損、承載能力強(qiáng)、生產(chǎn)制造工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等特點(diǎn)，適用于工業(yè)機(jī)器人等精密重載、大傳動(dòng)比的場(chǎng)合。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案：

一種傳動(dòng)減速裝置，包括設(shè)置在箱體中的蝸桿組件、蝸輪組件和輸出軸，所述蝸桿組件上還設(shè)有輸入軸。所述蝸輪組件的軸線與輸出軸的軸線方向平行，蝸輪組件設(shè)有3個(gè)，沿輸出軸周向均勻分布。

進(jìn)一步，所述蝸輪組件沿軸線方向設(shè)有回轉(zhuǎn)軸，回轉(zhuǎn)軸的下端和上端分別沿軸線方向從蝸輪組件的兩端延伸出來。

進(jìn)一步，所述箱體上基座設(shè)有3個(gè)周向均勻分布的第二上軸承，實(shí)現(xiàn)對(duì)3個(gè)蝸輪組件回轉(zhuǎn)軸上端的支撐固定。

進(jìn)一步，還設(shè)有圓盤形的輸出軸安裝組件，所述安裝盤組件設(shè)有3個(gè)周向均勻分布的深溝球軸承，實(shí)現(xiàn)對(duì)3個(gè)蝸輪組件回轉(zhuǎn)軸下端的支撐固定。

本實(shí)用新型提供的一種傳動(dòng)減速裝置，結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比大、精度高、摩擦磨損小，易于開展工業(yè)化生產(chǎn)制造，同時(shí)價(jià)格低廉，適用于工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)等具有大傳動(dòng)比要求和體積限制的精密重載傳動(dòng)場(chǎng)合。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種傳動(dòng)減速裝置的整體結(jié)構(gòu)剖示圖；

圖2為本實(shí)用新型一種傳動(dòng)減速裝置的另一種整體結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖3為本實(shí)用新型一種傳動(dòng)減速裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型一種傳動(dòng)減速裝置的俯視圖；

圖5為本實(shí)用新型一種傳動(dòng)減速裝置的蝸桿組件的剖示圖；

圖6為本實(shí)用新型一種傳動(dòng)減速裝置的蝸桿齒的剖示圖；

圖7為本實(shí)用新型一種傳動(dòng)減速裝置的箱體的剖示圖；

圖8為本實(shí)用新型一種傳動(dòng)減速裝置的蝸輪組件的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本實(shí)用新型一種傳動(dòng)減速裝置的蝸輪組件的剖示圖；

圖10為本實(shí)用新型一種傳動(dòng)減速裝置的蝸輪組件的另一種剖視圖；

圖11為本實(shí)用新型一種傳動(dòng)減速裝置的蝸輪組件的俯視圖；

圖12為本實(shí)用新型一種傳動(dòng)減速裝置的蝸輪齒安裝體的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為本實(shí)用新型一種傳動(dòng)減速裝置的轉(zhuǎn)盤組件的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為本實(shí)用新型一種傳動(dòng)減速裝置的轉(zhuǎn)盤組件的主視圖；

圖15為本實(shí)用新型一種傳動(dòng)減速裝置的輸出軸安裝盤組件的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16為本實(shí)用新型一種傳動(dòng)減速裝置的底盤組件的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖17為本實(shí)用新型一種傳動(dòng)減速裝置的輸出軸的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖1至17給出的實(shí)施例，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型一種傳動(dòng)減速裝置的具體實(shí)施方式。本實(shí)用新型一種傳動(dòng)減速裝置不限于以下實(shí)施例的描述。

如圖1至圖4所示，本實(shí)用新型提供了一種傳動(dòng)減速裝置，包括蝸桿組件1、箱體2、蝸輪組件3、輸出軸4、轉(zhuǎn)盤組件5、輸出軸安裝組件6、底盤組件7。所述傳動(dòng)減速裝置整體近似圓柱形，輸出軸4和蝸桿組件1的輸入軸11垂直位于傳動(dòng)減速裝置的上方和下方，與傳動(dòng)減速裝置的軸線重合。

如圖5至圖6所示，所述蝸桿組件1包括輸入軸11、下殼體12、第一螺栓3、上殼體14、第一蝸桿齒15。所述下殼體12和上殼體14均為近似半球形，拼合在一起，形成容納蝸輪組件3的近似球形的球形空腔16；所述球形空腔16的上部開口，下部通過圓盤形的蝸桿底座17封閉，蝸桿底座17下方設(shè)有輸入軸11。所述下殼體12、上殼體14、球形空腔16、蝸桿底座17和輸入軸11的軸線重合。下殼體12和上殼體14的內(nèi)側(cè)設(shè)有與蝸輪組件3配合使用的第一蝸桿齒15，所述第一蝸桿齒15為螺旋齒。優(yōu)選的，下殼體12與上殼體14通過多個(gè)第一螺栓13將第一蝸桿齒15固定在下殼體12和上殼體14內(nèi)側(cè)。這樣做的益處在于，將第一蝸桿齒15獨(dú)立加工獲得齒形后，再借助第一螺栓13將上殼體14和下殼體12與第一蝸桿齒15通過螺栓孔18組合固定，可以克服螺旋狀的第一蝸桿齒15位于球形空腔16一體成型加工難度大的難題，同時(shí)有效提升了第一蝸桿齒15的加工精度。

如圖7所示，所述箱體2整體為近似圓柱形，由圓盤形的下基座23、上基座26，以及圓筒形的中基座25組成，通過多個(gè)第二螺栓24連接固定。所述下基座23居中設(shè)有向下凹出的圓臺(tái)，圓臺(tái)內(nèi)部設(shè)有第一推力軸承21，用于支撐蝸桿組件1的蝸桿底座17；圓臺(tái)居中還設(shè)有第一角接觸球軸承22，用于支撐蝸桿組件1的輸入軸11。所述上基座26居中設(shè)有用于支撐輸出軸4的第一上軸承27；上基座26上還設(shè)有3個(gè)周向均勻分布的第二上軸承28，用于支撐3個(gè)蝸輪組件3的回轉(zhuǎn)軸36上端。裝置整體組裝完成后，僅輸出軸4和蝸桿組件1的輸入軸11分別從箱體2的上方和下方垂直伸出，其他部件均安裝在箱體2的內(nèi)部。通過采用圓柱形的箱體2，并將動(dòng)力輸入、輸出方向與裝置的幾何軸心方向重合，以及將幾何軸心與重心重合的設(shè)計(jì)，有利于裝置整體結(jié)構(gòu)緊湊小巧，運(yùn)行平穩(wěn)。

如圖8至圖12所示，所述蝸輪組件3由近似半球形的下蝸輪體31和上蝸輪體33組合成近似球形，下蝸輪體31和上蝸輪體33之間設(shè)有圓盤形的中回轉(zhuǎn)體32，沿軸線方向設(shè)有回轉(zhuǎn)軸36，回轉(zhuǎn)軸36的下端和上端分別沿軸線方向從近似球形的下部和上部延伸出來。所述下蝸輪體31與上蝸輪體33各自設(shè)有一個(gè)循環(huán)的溝槽；具體的，所述下蝸輪體31的溝槽由設(shè)置在外表面的螺旋溝槽和設(shè)置在內(nèi)部的引導(dǎo)溝槽首尾相接而構(gòu)成，溝槽里布滿圓球形的第一蝸輪齒34，第一蝸輪齒34可在溝槽中循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述上蝸輪體33的溝槽結(jié)構(gòu)與下蝸輪體31類似。作為一種具體的實(shí)施方式，上蝸輪體33通過內(nèi)六角螺栓37與中回轉(zhuǎn)體32連接，中回轉(zhuǎn)體32通過第五螺栓30與下蝸輪體31連接。作為另一種具體的實(shí)施方式，回轉(zhuǎn)軸36可采用獨(dú)立結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)成為一個(gè)單獨(dú)的部件；也可采用分體式結(jié)構(gòu)。采用分體式結(jié)構(gòu)時(shí)，回轉(zhuǎn)軸36的上部通過多個(gè)第三螺栓35安裝在上蝸輪體33上方，回轉(zhuǎn)軸36的下部既可以采用與上部相同的實(shí)施方式，也可以與下蝸輪體31一體成型。中回轉(zhuǎn)體32圓周均布有與轉(zhuǎn)盤組件5配合使用的光滑凹槽。所述下蝸輪體31和上蝸輪體33上還設(shè)有蝸輪齒裝體39，用于工廠生產(chǎn)拼裝或檢修時(shí)，向下蝸輪體31和上蝸輪體33的溝槽中安裝第一蝸輪齒34；具體實(shí)施方式如圖9所示，下蝸輪體31上設(shè)有與蝸輪齒裝體39配合使用的安裝槽，所述安裝槽與下蝸輪體31的溝槽聯(lián)通；拼裝時(shí)，首先通過安裝槽向下蝸輪體31的溝槽中安裝第一蝸輪齒34，然后再將蝸輪齒裝體39插入安裝槽中以實(shí)現(xiàn)溝槽的封閉，最后利用多個(gè)第四螺栓38實(shí)現(xiàn)蝸輪齒裝體39與安裝槽之間的固定；上蝸輪體33的實(shí)施方式與此類似。

本實(shí)用新型所采用3個(gè)蝸輪組件3與蝸桿組件1采用類似少齒差嚙合方式實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比輸出。所述第一蝸桿齒15的齒面由球包絡(luò)而成，并采用內(nèi)嚙合方式，第一蝸輪齒34采用旋轉(zhuǎn)球體形狀并沿下蝸輪體31和上蝸輪體33的溝槽作循環(huán)的往復(fù)的滾動(dòng)嚙合運(yùn)動(dòng)，從而將蝸輪與蝸桿之間的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，從而減小運(yùn)行阻力。

如圖13至圖14所示，所述轉(zhuǎn)盤組件5為圓盤形，由圓形的下轉(zhuǎn)盤51和上轉(zhuǎn)盤53組成。下轉(zhuǎn)盤51和上轉(zhuǎn)盤53之間沿外圓周方向均勻設(shè)有第二蝸輪齒52，所述第二蝸輪齒52與蝸輪組件3的中回轉(zhuǎn)體32上的凹槽嚙合，實(shí)現(xiàn)能量傳動(dòng)。優(yōu)選的，所述第二蝸輪齒52也為可以轉(zhuǎn)動(dòng)的球形結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)盤組件5的中部設(shè)有通孔，用于連接固定輸出軸4。作為一種具體的實(shí)施方式，下轉(zhuǎn)盤51和上轉(zhuǎn)盤53通過多個(gè)第六螺栓54實(shí)現(xiàn)連接固定。

如圖15所示，所述輸出軸安裝組件6為圓盤形，居中設(shè)有向下凸出的圓柱形的輸出安裝盤61，以及用來安裝輸出軸4的第二角接觸球軸承63。安裝盤組件6上還設(shè)有3個(gè)周向均勻分布的深溝球軸承62，用于支撐回轉(zhuǎn)軸36的下端。所述深溝球軸承62與箱體2上基座26的第二上軸承28配合，實(shí)現(xiàn)蝸輪組件3的軸向定位。同時(shí)采用3個(gè)蝸輪組件3與蝸桿組件1嚙合工作的方式，可有效消除齒側(cè)間隙和由此衍生的動(dòng)平衡問題，從而確保裝置平穩(wěn)運(yùn)行。

如圖16所示，所述底盤組件7為圓盤形，包括圓盤狀的底盤71和設(shè)置在底盤71中部的第二推力軸承73。所述第二推力軸承73用于支撐輸出安裝盤61。所述底盤組件7通過第七螺栓72固定在蝸桿組件1的蝸桿底座17上。

如圖17和圖1所示，所述輸出軸4為變直徑圓柱體，從上至下分別連接箱體2基座26上的第一上軸承27、轉(zhuǎn)盤組件5中部的通孔、輸出軸安裝組件6上的第二角接觸球軸承63。作為一種具體的實(shí)施方式，所述輸出軸4可通過鍵與轉(zhuǎn)盤組件5連接固定。優(yōu)選的，所述輸出軸4和輸入軸11均可設(shè)置為中空結(jié)構(gòu)，一方面便于布設(shè)電線，另一方面還可以使裝置整體結(jié)構(gòu)更加緊湊、合理。

本實(shí)用新型提供的一種傳動(dòng)減速裝置的拼裝方式，如圖1和圖2所示。所述蝸桿組件1通過第一角接觸球軸承22和第一推力軸承21安裝并定位在箱體2的下基座23上，所述底盤組件7通過第七螺栓72連接固定在蝸桿組件1的蝸桿底座17上，所述輸出軸安裝組件6通過第二推力軸承73安裝在底盤71上，蝸輪組件3一共設(shè)有3個(gè)，下端通過深溝球軸承62與輸出軸安裝盤61連接，蝸輪組件3上端通過第二上軸承28與上基座26連接，蝸輪組件3與蝸桿組件1形成嚙合關(guān)系，所述輸出軸4的下端通過第二角接觸球軸承63安裝在輸出軸安裝盤61上，輸出軸4的上端通過第二上軸承28安裝在上基座26上，轉(zhuǎn)盤組件5與中回轉(zhuǎn)體32形成嚙合關(guān)系。

本實(shí)用新型提供的一種傳動(dòng)減速裝置的工作原理及過程如下：通過第一推力軸承21和第一角接觸球軸承22安裝并定位在下基座23上的蝸桿組件1獲得動(dòng)力輸入后，蝸桿組件1的第一蝸桿齒15與蝸輪組件3的第一蝸輪齒34嚙合并帶動(dòng)三個(gè)蝸輪組件3旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)第一級(jí)減速；蝸輪組件3的中回轉(zhuǎn)體32的凹槽與安裝在輸出軸4上的轉(zhuǎn)盤組件5嚙合并帶動(dòng)輸出軸4旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)第二級(jí)減速。通過兩級(jí)減速，最終實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)減速裝置的大傳動(dòng)比、高扭矩、低摩擦損耗、高精度運(yùn)行。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。