一種差動(dòng)齒輪減速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種差動(dòng)齒輪減速器。其特征在于，所述減速器由輸入齒輪組和輸出齒輪組兩組共四個(gè)齒輪組成，分別為相互嚙合的一組內(nèi)齒輪和外齒輪。所述輸入齒輪組的內(nèi)齒輪或外齒輪可分別作為動(dòng)力輸入端，相應(yīng)的輸出齒輪組外齒輪或內(nèi)齒輪作為輸出齒輪。所述輸入齒輪組一個(gè)作為輸入端時(shí)，另一個(gè)則和輸出齒輪非輸出齒輪相固連。所述輸入齒輪組和輸出齒輪組節(jié)圓直徑不同，通過(guò)齒輪間配合實(shí)現(xiàn)大減速比減速。所述減速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布局緊湊，不具有柔性部件，剛度好，且減速比大。
【專利說(shuō)明】
-種差動(dòng)齒輪減速器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及機(jī)械工程領(lǐng)域，特別設(shè)及機(jī)械減速傳動(dòng)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 減速器是機(jī)械傳動(dòng)中常用的組件之一。目前，主要的減速器類型有行星齒輪減速 器、RV減速器和諧波減速器等幾類減速器。其中，行星齒輪減速器傳動(dòng)穩(wěn)定，傳動(dòng)力矩大，無(wú) 柔性部件，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)減速及增速，但減速器體積較大，且減速比提高困難;RV減速器減速 比較大，傳動(dòng)穩(wěn)定，但傳動(dòng)部件較多，系統(tǒng)較為復(fù)雜;諧波減速器傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但具 有柔性部件，一方面不利于控制，另一方面系統(tǒng)壽命較短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決齒輪大減速比、長(zhǎng)壽命問(wèn)題，本發(fā)明提供一種不含柔性部件的減速器，該減 速器通過(guò)控制齒輪節(jié)圓直徑實(shí)現(xiàn)減速比控制。
[0004] 本發(fā)明所述的減速器至少包括一組輸入齒輪組、一組輸出齒輪組和一個(gè)滾珠軸 承。
[0005] 所述輸入齒輪組包括相互曬合的第一齒輪和第二齒輪;輸出齒輪組包括相互曬合 的第=齒輪和第四齒輪。
[0006] 所述第一齒輪為外齒輪，第二齒輪為內(nèi)齒輪，第=齒輪為外齒輪，第四齒輪為內(nèi)齒 輪。
[0007] 所述第一齒輪與第二齒輪相曬合，且具有一定的齒數(shù)差。
[000引所述第=齒輪與第四齒輪曬合，且具有一定的齒數(shù)差。
[0009] 所述第=齒輪與第四齒輪的節(jié)圓直徑差和第一齒輪與第二齒輪的節(jié)圓直徑差相 同。
[0010] 所述第一齒輪或第二齒輪可作為動(dòng)力輸入軸。
[0011] 所述第一齒輪為動(dòng)力輸入端時(shí)，滾珠軸承位于第一齒輪內(nèi)，與第一齒輪同軸;第二 齒輪為固定軸齒輪。
[0012] 所述第二齒輪為動(dòng)力輸入端時(shí)，滾珠軸承位于第二齒輪內(nèi)，與第二齒輪同軸;第一 齒輪為固定軸齒輪。
[0013] 所述第=齒輪為動(dòng)力輸出端時(shí)，第四齒輪與輸入齒輪組的固定軸齒輪同軸且相固 連。
[0014] 所述第四齒輪為動(dòng)力輸出端時(shí)，第=齒輪與輸入齒輪組的固定軸齒輪同軸且相固 連。
[0015] 本發(fā)明通過(guò)控制第一齒輪、第二齒輪和第=齒輪的節(jié)圓直徑實(shí)現(xiàn)不同大小的減速 比。
[0016] 本發(fā)明具有下述優(yōu)點(diǎn)： 所述減速器不采用柔性部件，便于傳動(dòng)過(guò)程的精確控制，且提高減速器壽命； 所述減速器結(jié)構(gòu)緊湊，體積小； 所述減速器通過(guò)控制節(jié)圓直徑進(jìn)行減速比控制，設(shè)計(jì)空間大，且減速比大。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1為根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的減速器第一實(shí)施例剖面圖。
[0018] 圖2為根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的減速器第二實(shí)施例剖面圖。
[0019] 圖3為第一實(shí)施例下典型參數(shù)下的第一齒輪節(jié)圓直徑-傳動(dòng)比變化曲線。
[0020] 圖4為第一實(shí)施例下典型參數(shù)下的第二齒輪節(jié)圓直徑-傳動(dòng)比變化曲線。
[0021] 圖5為第一實(shí)施例下典型參數(shù)下的第S齒輪節(jié)圓直徑-傳動(dòng)比變化曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 圖1為本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例。參考圖1，本實(shí)施例所述的減速器包括輸入軸1、滾 珠軸承2、外齒輪3、內(nèi)齒輪4、固定桿5、內(nèi)齒輪6和外齒輪7。
[0023] 其中，輸入軸1、滾珠軸承2、外齒輪3、和外齒輪7同軸。輸入軸1位于滾珠軸承2內(nèi)， 夕帷輪巧滾珠軸承2相連。輸入軸1與外部偏屯、輪相連，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，輸入軸1帶動(dòng)外齒輪 3轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)滾珠軸承2,外齒輪3可自由繞輸入軸1轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0024] 內(nèi)齒輪4為固定輪，與外齒輪3具有少量的齒差，且兩齒輪相曬合。受內(nèi)齒輪4的限 審IJ，輸入軸1的偏屯、運(yùn)動(dòng)半徑為內(nèi)齒輪4與外齒輪3的節(jié)圓半徑差。
[0025] 在輸入電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，外齒輪3繞內(nèi)齒輪4轉(zhuǎn)動(dòng)。由于兩齒輪間具有一定齒差，故外 齒輪3在繞內(nèi)齒輪4的軸線公轉(zhuǎn)的同時(shí)，具有一定的自轉(zhuǎn)角速度，自轉(zhuǎn)角速度大小與外齒輪3 和內(nèi)齒輪4間的齒差數(shù)有關(guān)。
[00%]所述固定連桿5具有至少3根，每一根固定連桿5的一端固定在外齒輪3上，另一端 固定在外齒輪7上。通過(guò)連桿組5,使得外齒輪7與外齒輪3相對(duì)位置、姿態(tài)固定且兩個(gè)齒輪同 軸。在外齒輪3的帶動(dòng)下，外齒輪7具有與外齒輪3相同的公轉(zhuǎn)角速度和自轉(zhuǎn)角速度。
[0027]外齒輪7位于外齒輪3上方，且與外齒輪3具有一定的節(jié)圓直徑差。
[002引內(nèi)齒輪6位于外齒輪7外側(cè)，且與內(nèi)齒輪4同軸。
[0029] 所述內(nèi)齒輪6為動(dòng)力輸出軸。
[0030] 內(nèi)齒輪6與外齒輪7具有一定的齒差，且兩齒輪的齒差數(shù)與外齒輪3和內(nèi)齒輪4的齒 差數(shù)相同。因此，在外齒輪7繞內(nèi)齒輪4公轉(zhuǎn)的時(shí)候，可保證與外齒輪7相曬合。
[0031] 由于外齒輪7在公轉(zhuǎn)的同時(shí)具有一定自轉(zhuǎn)，通過(guò)合理選擇齒數(shù)差，內(nèi)齒輪6在外齒 輪7的驅(qū)動(dòng)下開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，從而輸出動(dòng)力。
[0032] 參考圖1，設(shè)齒輪3、齒輪4、齒輪6和齒輪7的直徑分別為c/3、c/4、c/6和c/7。外齒 輪3具有公轉(zhuǎn)速度礙及自轉(zhuǎn)速度驟.，其中韻為輸入轉(zhuǎn)速。外齒輪7具有公轉(zhuǎn)速度觀及自轉(zhuǎn)速 度驗(yàn)，內(nèi)齒輪4為固定齒輪，轉(zhuǎn)速為0,內(nèi)齒輪6為輸出齒輪，僅具有轉(zhuǎn)速為縣的公轉(zhuǎn)速度。
[0033] 由于齒輪3、齒輪4相互曬合，模數(shù)相同；齒輪6和齒輪7相互曬合，模數(shù)相同。但齒輪 6與齒輪4的模數(shù)可W不同。各相互曬合齒輪的齒數(shù)、直徑和周長(zhǎng)為線性關(guān)系。此處用直徑代 替齒數(shù)，則齒輪齒數(shù)差直接表現(xiàn)為節(jié)圓直徑差。
[0034] 在斂抽間內(nèi)，外齒輪3繞內(nèi)齒輪4旋轉(zhuǎn)一周，到達(dá)起點(diǎn)，此時(shí)有：
(1) (4) (3) (2)
I的公轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)角速度，即 (5) (6) (7) 此即為本發(fā)明減速器減速比計(jì)算公式。
[0035] 按照?qǐng)D1所示的實(shí)施方式，取齒輪3節(jié)圓直徑95,齒輪4節(jié)圓直徑100,齒輪6節(jié)圓直 徑66,此時(shí)減速比為1881;調(diào)整齒輪3節(jié)圓直徑為98時(shí)，保持其余齒輪不變，則減速比為 4851。極限情況，齒輪6直徑與齒輪4相同，則齒輪7不轉(zhuǎn)動(dòng)，減速比可認(rèn)為為無(wú)窮大。
[0036] 圖2為本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例。本實(shí)施例中，所述的減速器包括固定軸1、滾珠軸承 2、外齒輪3、內(nèi)齒輪4、內(nèi)齒輪5、外齒輪6和法蘭盤(pán)。
[0037] 輸入軸1和滾珠軸承巧日內(nèi)齒輪4同軸。輸入軸1位于滾珠軸承2內(nèi)，內(nèi)齒輪4與滾珠 軸承2相連。
[0038] 外齒輪3位于內(nèi)齒輪4的內(nèi)側(cè)，為固定輪。外齒輪3與內(nèi)齒輪4具有少量的齒差，且兩 齒輪相曬合。
[0039] 內(nèi)齒輪4為輸入輪，通過(guò)輸入軸1與外部偏屯、輪相連，在外部電機(jī)帶動(dòng)下，內(nèi)齒輪4 繞外齒輪3轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0040] 通過(guò)滾珠軸承2,內(nèi)齒輪4可自由繞輸入軸1轉(zhuǎn)動(dòng)。受外齒輪3的限制，輸入軸1的偏 屯、運(yùn)動(dòng)半徑為內(nèi)齒輪4與外齒輪3的半徑差。
[0041] 在輸入電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，內(nèi)齒輪4繞外齒輪3轉(zhuǎn)動(dòng)。由于兩齒輪間具有一定齒差，故內(nèi) 齒輪4在繞外齒輪3的軸線公轉(zhuǎn)的同時(shí)，具有一定的自轉(zhuǎn)角速度，自轉(zhuǎn)角速度大小與外齒輪3 和內(nèi)齒輪4間的齒差數(shù)有關(guān)。
[0042] 所述內(nèi)齒輪5位于內(nèi)齒輪4上方，通過(guò)法蘭盤(pán)7固定與內(nèi)齒輪4上，且與內(nèi)齒輪4同 軸。在內(nèi)齒輪4的帶動(dòng)下，內(nèi)齒輪5具有與內(nèi)齒輪4相同的公轉(zhuǎn)角速度和自轉(zhuǎn)角速度。
[0043] 所述法蘭盤(pán)7位于內(nèi)齒輪4與內(nèi)齒輪5之間，用于固連內(nèi)齒輪4和內(nèi)齒輪5。
[0044] 所述外齒輪6位于內(nèi)齒輪5內(nèi)部，且與內(nèi)齒輪4同軸。外齒輪6與內(nèi)齒輪5具有少量的 齒差。且兩齒輪的齒差數(shù)與外齒輪3和內(nèi)齒輪4的齒差數(shù)相同。因此，在外齒輪6繞內(nèi)齒輪5公 轉(zhuǎn)及自轉(zhuǎn)時(shí)，可保證與外齒輪6相曬合。在內(nèi)齒輪5的驅(qū)動(dòng)下，外齒輪6開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，并輸出動(dòng) 力。
[0045] 所述外齒輪6為動(dòng)力輸出輪。
[00461 對(duì)豐巧？祈志的生施節(jié)古.宏:考實(shí)施例1中的求解過(guò)程可求得，減速比計(jì)算公式為 (8) 。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 所述減速器至少包括一組輸入齒輪組、一組輸出齒輪組和一個(gè)滾珠軸承。2. 所述輸入齒輪組包括相互嚙合的第一齒輪和第二齒輪;輸出齒輪組包括相互嚙合的 第三齒輪和第四齒輪。3. 所述第一齒輪為外齒輪，第二齒輪為內(nèi)齒輪，第三齒輪為外齒輪，第四齒輪為內(nèi)齒 輪。4. 所述第一齒輪與第二齒輪相嚙合，且具有一定的齒數(shù)差。5. 所述第三齒輪與第四齒輪嚙合，且具有一定的齒數(shù)差。6. 所述第三齒輪與第四齒輪的節(jié)圓直徑差和第一齒輪與第二齒輪的節(jié)圓直徑差相同。7. 所述第一齒輪或第二齒輪可作為動(dòng)力輸入軸。8. 所述第一齒輪為動(dòng)力輸入端時(shí)，滾珠軸承位于第一齒輪內(nèi)，與第一齒輪同軸;第二齒 輪為固定軸齒輪。9. 所述第二齒輪為動(dòng)力輸入端時(shí)，滾珠軸承位于第二齒輪內(nèi)，與第二齒輪同軸;第一齒 輪為固定軸齒輪。10. 所述第三齒輪為動(dòng)力輸出端時(shí)，第四齒輪與輸入齒輪組的輸入端齒輪同軸且相固 連。11. 所述第四齒輪為動(dòng)力輸出端時(shí)，第三齒輪與輸入齒輪組的輸入端齒輪同軸且相固 連。
【文檔編號(hào)】F16H1/32GK106015501SQ201610667455
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年8月15日
【發(fā)明人】潘雷
【申請(qǐng)人】潘雷