專利名稱：精密活齒傳動(dòng)減速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種精密活齒傳動(dòng)減速器。
背景技術(shù)：
活齒傳動(dòng)是一種新型傳動(dòng)。美、俄、英、德等國(guó)早年均有研究，并按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)命名，如偏心圓傳動(dòng)、滑齒傳動(dòng)和隨動(dòng)齒傳動(dòng)等。我國(guó)20世紀(jì)70年代后也提出一些活齒傳動(dòng)， 同樣按其結(jié)構(gòu)命名，如滾道減速器、滾珠密切圓傳動(dòng)、變速軸承和推桿減速器等。盡管活齒傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)類型不同，但其原理都有共同點(diǎn)都是利用一組中間可動(dòng)件來(lái)實(shí)現(xiàn)剛性嚙合傳動(dòng)；在嚙合過程中相鄰活齒間嚙合點(diǎn)間的距離是變化的，這些嚙合點(diǎn)間沿圓周方向形成蠕動(dòng)的切向波，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)傳動(dòng)。從機(jī)械原理角度來(lái)說，目前活齒傳動(dòng)都是由K_H_V型少齒差行星齒輪傳動(dòng)演化而來(lái)的新型齒輪傳動(dòng)，它利用一組活齒來(lái)實(shí)現(xiàn)兩軸間傳動(dòng)。典型的滾動(dòng)活齒傳動(dòng)，即ORT活齒傳動(dòng)，可準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)了等速共軛傳動(dòng)，同時(shí)全部傳力零件之間基本處于滾動(dòng)接觸狀態(tài)。目前較多見的結(jié)構(gòu)形式包括滾子活齒(密切圓)傳動(dòng)、套筒活齒傳動(dòng)、外波式活齒傳動(dòng)和擺動(dòng)活齒傳動(dòng)等，且為一齒差傳動(dòng)。由于傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的限制，ORT的一級(jí)傳動(dòng)比在100—下。凸輪激波滾動(dòng)活齒傳動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)二齒差傳動(dòng)，并且激波凸輪單排自平衡，改善了減速器的受力狀態(tài)，嚙合副為滑滾接觸狀態(tài)，但摩擦磨損情況不理想，并且齒廓曲線方程較復(fù)雜，傳動(dòng)比較一齒差傳動(dòng)減少了一倍。任意齒差數(shù)純滾動(dòng)活齒傳動(dòng)，是一種新型的活齒傳動(dòng)，該活齒傳動(dòng)中激波輪和固齒輪的理論廓線均采用數(shù)學(xué)表達(dá)形式簡(jiǎn)單的余弦類曲線，且易于實(shí)現(xiàn)任意齒差數(shù)傳動(dòng)；全部傳力零件之間實(shí)現(xiàn)了純滾動(dòng)接觸傳動(dòng)。但由于激波盤運(yùn)動(dòng)速度太高，傳動(dòng)中磨損和膠合嚴(yán)重；多齒差時(shí)，傳動(dòng)比太低，很難滿足工業(yè)機(jī)器人減速器高速重載高效率的要求。總之，活齒傳動(dòng)，要提高其精度、傳動(dòng)效率、承載能力，改變現(xiàn)有傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，提高其傳動(dòng)比是關(guān)鍵。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實(shí)用新型提供一種精密活齒傳動(dòng)減速器，特別是一種適用于重載工業(yè)機(jī)器人精密活齒傳動(dòng)減速器，該活齒傳動(dòng)減速器的傳動(dòng)比大，具有高精度、高效率、高剛性、高承載、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是包括偏心轉(zhuǎn)臂，在偏心轉(zhuǎn)臂上設(shè)有多個(gè)心軸位和多個(gè)錯(cuò)位設(shè)置的偏心軸位，偏心軸位通過轉(zhuǎn)臂軸承連接激波盤，心軸位通過支撐軸承連接活齒架；激波盤分為逆向激波盤和順向激波盤兩組，逆向激波盤和順向激波盤上開設(shè)連接傳動(dòng)孔；活齒架由開設(shè)有活齒槽的右活齒架、中活齒架和左活齒架三片組合而成，逆向激波盤夾裝在右活齒架和中活齒架之間，順向激波盤夾裝在中活齒架和左活齒架之間，激波盤和活齒架由穿過連接傳動(dòng)孔的連接軸相連，以相同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)；右活齒架和中活齒架上的活齒槽中活動(dòng)支承外套右針齒銷套的右針齒銷，右針齒銷套的右針齒銷構(gòu)成活齒與逆向激波盤相配合且與靜止針齒殼上的內(nèi)齒廓相嚙合，中活齒架和左活齒架上的活齒槽中活動(dòng)支承外套左針齒銷套的左針齒銷，針齒銷套和左針齒銷構(gòu)成活齒與順向激波盤相配合且與輸出針齒殼上的內(nèi)齒廓相嚙合。偏心轉(zhuǎn)臂與外接的輸入軸之間通過鍵相連，靜止針齒殼和輸出針齒殼之間由軸承連接，輸出針齒殼和左活齒架之間由支撐軸承連接，靜止針齒殼和右活齒架之間由支撐軸承連接。逆向激波盤和順向激波盤為多個(gè)激波盤組合的激波盤組，各激波盤組中的各排激波盤相錯(cuò)360度/η，η為排數(shù)。本實(shí)用新型通過上述具體設(shè)計(jì)，與以往的活齒傳動(dòng)減速器相比，由于使用了活齒周轉(zhuǎn)輪系的同軸雙行星輪與雙中心輪的嚙合傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，在傳動(dòng)比上具有很大的優(yōu)勢(shì)。比如， 以往的活齒傳動(dòng)減速器用81個(gè)活齒實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比為81 ；本實(shí)用新型利用同軸雙行星輪，用不超過此中心輪的活齒數(shù)，可實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比6561。這意味著，實(shí)現(xiàn)相同傳動(dòng)比所用的活齒數(shù)大大減少。如以往的活齒傳動(dòng)減速器傳動(dòng)比為81，本實(shí)用新型所用的活齒數(shù)可減小到17。相同結(jié)構(gòu)空間，本實(shí)用新型的活齒數(shù)目減少很多且直徑可以加大很多；與之相配的激波盤的輪齒數(shù)減少很多，單個(gè)輪齒尺寸可增大很多；柱銷尺寸和偏心距也都增大很多，針齒殼上的內(nèi)齒廓的個(gè)數(shù)減少很多，減速器整體的加工更加容易。這不僅可提高傳動(dòng)效率、精度、剛度，還提高了承載能力和壽命。本實(shí)用新型的傳動(dòng)比可達(dá)14161甚至更大。傳動(dòng)比的增大，突破了原有活齒傳動(dòng)減速器一級(jí)傳動(dòng)的傳遞功率和扭矩的限制，如果再加上采用兩組多片偏心布置的激波盤活齒的嚙合傳動(dòng)，會(huì)顯著地提高減速器的承載能力。本實(shí)用新型的輸入力矩經(jīng)激波盤上的活齒與內(nèi)齒廓的嚙合減速增力后，輸出力矩由活齒直接傳給內(nèi)齒廓的輸出針齒殼而輸出運(yùn)動(dòng)。輸出力矩不通過偏心轉(zhuǎn)臂，轉(zhuǎn)臂不承受沉重的輸出力矩，從而使轉(zhuǎn)臂軸承受力得到極大改善，提高了軸承的壽命。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例說明本實(shí)用新型的詳細(xì)內(nèi)容。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是
圖1的B-B剖視圖。圖3是
圖1的C-C剖視圖。圖4是
圖1的D-D剖視圖。圖5是
圖1的E-E剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖所示，本實(shí)用新型包括偏心轉(zhuǎn)臂1，其與外接輸入軸21之間通過鍵22相連， 便于加工和安裝。在偏心轉(zhuǎn)臂1上設(shè)有多個(gè)心軸位3和多個(gè)錯(cuò)位設(shè)置的偏心軸位2，偏心軸位2通過轉(zhuǎn)臂軸承4連接激波盤，心軸位3通過支撐軸承20連接活齒架，激波盤分為逆向激波盤5和順向激波盤6兩組，逆向激波盤5和順向激波盤6上具有不同的活齒數(shù)并開設(shè)連接傳動(dòng)孔8，活齒架由開設(shè)有活齒槽27的右活齒架7、中活齒架25和左活齒架沈三片組合而成，逆向激波盤5夾裝在右活齒架7和中活齒架25之間，順向激波盤6夾裝在中活齒架25和左活齒架沈之間，逆向激波盤5和順向激波盤6由穿過連接傳動(dòng)孔8的連接軸 9相連，以相同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，連接傳動(dòng)孔7較連接軸8具有較大的直徑?；铨X架由開設(shè)有活齒槽27的右活齒架7、中活齒架25和左活齒架26三片組合而成，逆向激波盤5夾裝在右活齒架7和中活齒架25之間，順向激波盤6夾裝在中活齒架25和左活齒架沈之間，激波盤和活齒架由穿過連接傳動(dòng)孔8的連接軸9相連，以相同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)；右活齒架7和中活齒架25上的活齒槽27中活動(dòng)支承外套右針齒銷套11的右針齒銷16，右針齒銷套11的右針齒銷16構(gòu)成活齒與逆向激波盤5相配合且與靜止針齒殼10上的內(nèi)齒廓12相嚙合，中活齒架25和左活齒架沈上的活齒槽27中活動(dòng)支承外套左針齒銷套13的左針齒銷18，針齒銷套13和左針齒銷18構(gòu)成活齒與順向激波盤6相配合且與輸出針齒殼14上的內(nèi)齒廓15相嚙合?；铨X的外圓與各激波盤之間為滾動(dòng)摩擦，減小了傳動(dòng)中的摩擦損失。靜止針齒殼10 和輸出針齒殼14之間由軸承17連接，輸出針齒殼14和左活齒架沈之間由支撐軸承19連接，靜止針齒殼10和右活齒架7之間由支撐軸承觀連接。逆向激波盤5和順向激波盤6為多個(gè)激波盤組合的激波盤組，各激波盤組中的各排激波盤相錯(cuò)360度/n，n為排數(shù)。如逆向激波盤5和順向激波盤6可設(shè)計(jì)成兩個(gè)激波盤組合的激波盤組，各激波盤相錯(cuò)180度。本實(shí)用新型的具體設(shè)計(jì)是外接輸入軸21通過鍵22與偏心轉(zhuǎn)臂1相連接，偏心轉(zhuǎn)臂1上有2 個(gè)180度錯(cuò)位設(shè)置的偏心軸位2以及心軸位3，通過轉(zhuǎn)臂軸承4，偏心軸位2與逆向激波盤 5和順向激波盤6相連，轉(zhuǎn)臂軸承4采用無(wú)外圈的單列向心圓柱滾子軸承，激波盤的內(nèi)孔表面直接作為滾道。心軸位3通過支撐軸承20與活齒架相連，激波盤分為逆向激波盤5和順向激波盤6兩組，逆向激波盤5和順向激波盤6上具有不同的活齒數(shù)并開設(shè)連接傳動(dòng)孔8， 激波盤和活齒架由穿過連接傳動(dòng)孔8的連接軸9相連，以便實(shí)現(xiàn)活齒架與激波盤的同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，這是實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比的關(guān)鍵。逆向激波盤5和順向激波盤6的活齒數(shù)不相同，激波盤上的活齒數(shù)與針齒殼上的內(nèi)齒廓數(shù)的理論齒數(shù)相差1，活齒與針齒殼包絡(luò)曲線構(gòu)成的內(nèi)齒廓與活齒相嚙合。靜止針齒殼10和法蘭盤M通過螺栓(外接)與機(jī)架(外接)相連，靜止針齒殼10軸承23與偏心轉(zhuǎn)臂1相連。在工作狀態(tài)下，隨著偏心轉(zhuǎn)臂1的轉(zhuǎn)動(dòng)，逆向激波盤5 和順向激波盤6同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)。假設(shè)偏心轉(zhuǎn)臂1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，則逆向激波盤5也隨之順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。由于激波盤的偏心運(yùn)動(dòng)，逆向激波盤5推動(dòng)右活齒架7和中活齒架25上的活齒沿活齒槽27運(yùn)動(dòng)并與靜止針齒殼10上的內(nèi)齒廓12進(jìn)行嚙合運(yùn)動(dòng)，活齒運(yùn)動(dòng)受到靜止的內(nèi)齒廓12的阻擋，活齒自身一邊做純滾動(dòng)(該運(yùn)動(dòng)相當(dāng)于局部自由度)一邊通過活齒上的右針齒銷16跟隨逆向激波盤5和活齒架做逆時(shí)針圓周轉(zhuǎn)動(dòng)。偏心轉(zhuǎn)臂1回轉(zhuǎn)一周，逆向激波盤5 推動(dòng)活齒沿靜止針齒殼10上的內(nèi)齒廓移動(dòng)一個(gè)齒廓。由于整個(gè)活齒架與全部激波盤通過連接軸8相連進(jìn)行同軸傳動(dòng)，順向激波盤6也隨其運(yùn)動(dòng)。但由于逆向激波盤5與順向激波盤6的齒數(shù)不同，因此順向激波盤6的運(yùn)動(dòng)是偏心轉(zhuǎn)臂1的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)與隨逆向激波盤5 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。復(fù)合運(yùn)動(dòng)的結(jié)果是順向激波盤6的回轉(zhuǎn)方向與偏心轉(zhuǎn)臂1的順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致。順向激波盤6上的活齒沿中活齒架25和左活齒架沈運(yùn)動(dòng)并與輸出針齒殼14上的內(nèi)齒廓15相嚙合，活齒推動(dòng)輸出針齒殼14將減速運(yùn)動(dòng)傳遞出去。以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精密活齒傳動(dòng)減速器的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型方案的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種外型變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型精密活齒傳動(dòng)減速器的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種精密活齒傳動(dòng)減速器，包括偏心轉(zhuǎn)臂，其特征是在偏心轉(zhuǎn)臂(1)上設(shè)有多個(gè)心軸位(3)和多個(gè)錯(cuò)位設(shè)置的偏心軸位(2)，偏心軸位(2)通過轉(zhuǎn)臂軸承(4)連接激波盤，心軸位(3)通過支撐軸承(20)連接活齒架；激波盤分為逆向激波盤(5)和順向激波盤(6)兩組， 逆向激波盤(5)和順向激波盤(6)上開設(shè)連接傳動(dòng)孔(8);活齒架由開設(shè)有活齒槽(27)的右活齒架(7)、中活齒架(25)和左活齒架(26)三片組合而成，逆向激波盤(5)夾裝在右活齒架 (7)和中活齒架(25)之間，順向激波盤(6)夾裝在中活齒架(25)和左活齒架(26)之間，激波盤和活齒架由穿過連接傳動(dòng)孔(8)的連接軸(9)相連，以相同角速度轉(zhuǎn)動(dòng)；右活齒架(7) 和中活齒架(25)上的活齒槽(27)中活動(dòng)支承外套右針齒銷套(11)的右針齒銷(16)，右針齒銷套(11)的右針齒銷(16)構(gòu)成活齒與逆向激波盤(5)相配合且與靜止針齒殼(10)上的內(nèi)齒廓(12)相嚙合，中活齒架(25)和左活齒架(26)上的活齒槽(27)中活動(dòng)支承外套左針齒銷套(13)的左針齒銷(18)，針齒銷套(13)和左針齒銷(18)構(gòu)成活齒與順向激波盤(6) 相配合且與輸出針齒殼(14)上的內(nèi)齒廓(15)相嚙合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精密活齒傳動(dòng)減速器，其特征是偏心轉(zhuǎn)臂(1)與外接的輸入軸(21)之間通過鍵(22)相連，靜止針齒殼(10)和輸出針齒殼(14)之間由軸承(17)連接， 輸出針齒殼(14)和左活齒架(26)之間由支撐軸承(19)連接，靜止針齒殼(10)和右活齒架 (7)之間由支撐軸承(28)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的精密活齒傳動(dòng)減速器，其特征是逆向激波盤(5)和順向激波盤(6)為多個(gè)激波盤組合的激波盤組，各激波盤組中的各排激波盤相錯(cuò)360度/n，n為排數(shù)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種精密活齒傳動(dòng)減速器，在偏心轉(zhuǎn)臂的偏心軸位通過轉(zhuǎn)臂軸承連接逆向激波盤和順向激波盤，心軸位通過支撐軸承連接開設(shè)有活齒槽的右活齒架、中活齒架和左活齒架，順向激波盤夾裝在中活齒架和左活齒架之間，逆向激波盤夾裝在右活齒架和中活齒架之間，激波盤和活齒架由穿過連接傳動(dòng)孔的連接軸相連，右活齒架和中活齒架上的活齒槽中活動(dòng)支承右活齒，右活齒與逆向激波盤相配合且與靜止針齒殼上的內(nèi)齒廓相嚙合，中活齒架和左活齒架上的活齒槽中活動(dòng)支承左活齒，左活齒與順向激波盤相配合且與輸出針齒殼上的內(nèi)齒廓相嚙合。本實(shí)用新型具有高精度、高效率、高剛性、高承載、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，特別適合于在重載工業(yè)機(jī)器人中使用。
文檔編號(hào)F16H57/023GK202228609SQ20112031635
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者葉勝康, 孔向東, 董平 申請(qǐng)人:浙江恒豐泰減速機(jī)制造有限公司