全齒驅(qū)動(dòng)偏心活齒傳動(dòng)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種全齒驅(qū)動(dòng)偏心活齒傳動(dòng)裝置，其在殼體內(nèi)設(shè)有第一圓形輪和第二圓形輪，第一圓形輪與第一軸相連，第二圓形輪與第二軸相連，第一軸上設(shè)有第一偏心輪，第一圓形輪套設(shè)在第一偏心輪外，第一圓形輪上設(shè)有多個(gè)周向均布的第一圓孔，在第二圓形輪上設(shè)有多個(gè)第二圓孔，在第一圓形輪與第二圓形輪之間設(shè)有多個(gè)偏心活齒，偏心活齒包括偏心圓齒、傳動(dòng)圓齒和輸出圓齒，偏心圓齒周向可旋轉(zhuǎn)套設(shè)于第一圓孔中，輸出圓齒周向可旋轉(zhuǎn)套設(shè)于第二圓孔中，殼體還固設(shè)有限位輪，該限位輪具有圓形內(nèi)輪廓，每個(gè)偏心活齒的傳動(dòng)圓齒同時(shí)與該圓形內(nèi)輪廓內(nèi)切配合。本發(fā)明是全齒驅(qū)動(dòng)，改變了以往只有部分齒進(jìn)行傳動(dòng)的理念，使運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳輸更簡(jiǎn)便、高效。
【專利說明】全齒驅(qū)動(dòng)偏心活齒傳動(dòng)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種傳動(dòng)裝置，特別涉及一種全齒驅(qū)動(dòng)偏心活齒傳動(dòng)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]傳動(dòng)裝置如減速器廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，只要有啟停運(yùn)動(dòng)或速度改變的場(chǎng)合就會(huì)用到它?，F(xiàn)有精密減速器按其結(jié)構(gòu)分類主要有漸開線減速器、擺線減速器、諧波減速器、活齒減速器、擺線行星減速器(如RV減速器)等主要形式。隨著科技的快速發(fā)展，對(duì)高性能低成本減速器的需求量越來越大，特別是在“機(jī)器換人、產(chǎn)業(yè)升級(jí)”的大背景下，對(duì)工業(yè)機(jī)器人大速比、高精度、高效率、高承載、長(zhǎng)壽命、低成本減速器的需求成倍增加。目前，用于工業(yè)機(jī)器人上的減速器主要是諧波減速器和擺線類減速器(特別是RV減速器)，這兩種精密減速器的技術(shù)含量和制造成本很高。特別是RV減速器，其擺線輪、帶花鍵的偏心軸及齒圈的加工精度要求非常高，需要專門的設(shè)備和加工技術(shù)，其中僅設(shè)備投入，每臺(tái)少則幾十萬，多則上千萬元；為達(dá)到減速器高性能高穩(wěn)定性，還要對(duì)擺線齒廓進(jìn)行修形、各個(gè)核心部件之間還要滿足一定的匹配關(guān)系等。此外，目前的減速器在運(yùn)動(dòng)過程中，不論是漸開線齒輪傳動(dòng)還是擺線傳動(dòng)、活齒傳動(dòng)，輪齒之間同時(shí)嚙合的齒數(shù)通常為I到幾齒，雖然擺線輪上的擺線齒或活齒架上的活齒理論上與齒廓最多可達(dá)一半齒相嚙合，但實(shí)質(zhì)經(jīng)齒廓修形后也就3、4個(gè)齒有效嚙合。為了使運(yùn)動(dòng)受力均衡，常需要多片擺線輪交錯(cuò)布置，在改善受力和承載的同時(shí)，大大增加了制造成本和加工難度，這些都是造成減速器成本過高、限制它廣泛應(yīng)用和普及的主要原因。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述的傳動(dòng)裝置特別是減速器的不足，本發(fā)明提供一種加工簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率高的全齒驅(qū)動(dòng)偏心活齒傳動(dòng)裝置。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種全齒驅(qū)動(dòng)偏心活齒傳動(dòng)裝置，包括殼體，殼體上設(shè)有第一軸和第二軸，在殼體內(nèi)還設(shè)有第一圓形輪和第二圓形輪，所述的第一圓形輪與第一軸相連，第二圓形輪與第二軸相連，所述第一軸上設(shè)有第一偏心輪，第一圓形輪套設(shè)在第一偏心輪外，第一圓形輪上設(shè)有多個(gè)周向均布的第一圓孔，在第二圓形輪上設(shè)有與第一圓形輪的第一圓孔對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二圓孔，在第一圓形輪與第二圓形輪之間還設(shè)有與第一、第二圓孔對(duì)應(yīng)的多個(gè)偏心活齒，所述偏心活齒包括偏心圓齒、傳動(dòng)圓齒和輸出圓齒，其中偏心圓齒相對(duì)于傳動(dòng)圓齒和輸出圓齒偏心設(shè)置，且所述偏心圓齒、傳動(dòng)圓齒和輸出圓齒在周向上的位置是相對(duì)固定的，偏心圓齒周向可旋轉(zhuǎn)套設(shè)于第一圓孔中，輸出圓齒周向可旋轉(zhuǎn)套設(shè)于第二圓孔中，在殼體還固設(shè)有限位輪，該限位輪具有圓形內(nèi)輪廓，所述的圓形內(nèi)輪廓位于第一、二圓形輪之間，且所述的每個(gè)偏心活齒的傳動(dòng)圓齒同時(shí)與該圓形內(nèi)輪廓內(nèi)切配合。
[0005]進(jìn)一步，第一軸的軸心與第一偏心輪的軸心之間的距離等于傳動(dòng)圓齒的軸心與偏心圓齒的軸心之間的距離。
[0006]進(jìn)一步，所述的偏心活齒包括中心軸及固定安裝在中心軸上的第一輪、第二輪和第三輪，第一、第二、第三輪分別構(gòu)成所述的偏心圓齒、傳動(dòng)圓齒和輸出圓齒。
[0007]進(jìn)一步，所述的第一偏心輪通過第一軸承與第一圓形輪連接。
[0008]進(jìn)一步，所述的第一軸承為圓柱滾子軸承或滾針軸承。
[0009]進(jìn)一步，所述的第一軸沿軸向設(shè)有向第二圓形輪延伸的延伸軸，所述的第二圓形輪通過第二軸承安裝在延伸軸上。
[0010]進(jìn)一步，所述的第一軸通過第三軸承安裝在殼體上，在第一軸承與第三軸承之間設(shè)有第一定位套，在第一軸承與第二軸承之間設(shè)有第二定位套。
[0011]進(jìn)一步，所述的第二軸與第二圓形輪一體設(shè)置，第二軸與殼體之間設(shè)有第四軸承。
[0012]進(jìn)一步，所述的第一軸為輸入軸，第二軸為輸出軸，所述的傳動(dòng)裝置構(gòu)成減速器。
[0013]進(jìn)一步，所述的第一軸為輸出軸，第二軸為輸入軸，所述的傳動(dòng)裝置構(gòu)成加速器。
[0014]本發(fā)明與普通的傳動(dòng)裝置如漸開線減速器、擺線減速器、擺線行星復(fù)合減速器(RV減速器)、活齒減速器、諧波減速器等相比，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，核心運(yùn)動(dòng)零部件只有最簡(jiǎn)單的圓形構(gòu)成，加工十分簡(jiǎn)便，沒有漸開線、擺線等特殊曲線形狀，因此不需要特殊的機(jī)床設(shè)備，應(yīng)用普通機(jī)床就可以加工這些零部件，克服了以往減速器必須用專用機(jī)床加工特殊曲線的弊端，大大降低了加工難度、加工成本、提高了制造效率和經(jīng)濟(jì)效益。
[0015]本發(fā)明的傳動(dòng)裝置是全齒驅(qū)動(dòng)，完全改變了以往傳動(dòng)裝置(如減速器)只有部分齒進(jìn)行傳動(dòng)的理念，使運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳輸更簡(jiǎn)便、高效。
當(dāng)圓形內(nèi)輪廓與傳動(dòng)圓齒的半徑比值不變時(shí)，本發(fā)明的傳動(dòng)裝置具有傳動(dòng)比的不變性和偏心活齒個(gè)數(shù)的可變性，從而根據(jù)傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力需求，在不影響傳動(dòng)裝置傳動(dòng)t匕、傳動(dòng)特性的前提下，靈活優(yōu)化傳動(dòng)裝置的偏心活齒個(gè)數(shù)及分配形式，這是其它減速器所無法比擬和難以實(shí)現(xiàn)的。
[0016]以往的減速器運(yùn)動(dòng)過程中只能部分齒相互嚙合傳動(dòng)，本發(fā)明的減速器所有的齒都參與傳動(dòng)，是全齒哨合傳動(dòng)，由于運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力由偏心活齒直接傳遞給輸出軸，不僅力臂大，輸出扭矩大而且力流順暢，效率更高。又由于各個(gè)齒在圓周上均勻分布，受力較均勻，可以用一個(gè)偏心的軸代替以往減速器需2個(gè)或3個(gè)分度均勻偏心的軸，因此也大大降低了零件制造成本、制造難度，提高了制造效率。本發(fā)明的減速器其減速比只與內(nèi)切配合的傳動(dòng)圓齒的半徑和圓形內(nèi)輪廓的半徑之比有關(guān)，與減速器參與運(yùn)動(dòng)的齒數(shù)多少無關(guān)(當(dāng)然，要有一定的齒參與運(yùn)動(dòng)，否則不能構(gòu)成減速器)，這是以往減速器所無法比擬的，是其獨(dú)特之處。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例說明本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容。
[0018]圖1是本發(fā)明的局部機(jī)構(gòu)第一傳動(dòng)示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明的局部機(jī)構(gòu)第二傳動(dòng)示意圖。
[0020]圖3是本發(fā)明的機(jī)構(gòu)傳動(dòng)原理圖。
[0021]圖4是本發(fā)明實(shí)施例一種全齒驅(qū)動(dòng)偏心活齒減速器的示意圖。
[0022]其中，1輸入軸；11第一偏心輪；12延伸軸；2第一圓形輪；21第一圓孔；3第二圓形輪；31第二圓孔；4殼體；5偏心活齒；51偏心圓齒；52傳動(dòng)圓齒；53輸出圓齒；54中心軸；6限位輪；61圓形內(nèi)輪廓；7圓柱滾子軸承；8第三軸承；9第一定位套；10第二定位套；101第二軸承；102第四軸承；103輸出軸。

【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
如圖3、4所不，本發(fā)明實(shí)施例一種全齒驅(qū)動(dòng)偏心活齒減速器，包括殼體4,殼體4上設(shè)有輸入軸1和輸出軸103，輸入軸1通過第三軸承8安裝在殼體4上，在殼體4內(nèi)還設(shè)有第一圓形輪2和第二圓形輪3，所述輸入軸1上一體設(shè)有第一偏心輪11，第一偏心輪11通過第一軸承即圓柱滾子軸承7與第一圓形輪2連接，第二圓形輪3與輸出軸103 —體連接，所述的輸入軸1沿軸向設(shè)有向第二圓形輪3延伸的延伸軸12，所述的第二圓形輪3通過第二軸承101安裝在延伸軸12上，第一圓形輪2上設(shè)有多個(gè)(圖2所示為9個(gè))周向均布的第一圓孔21，在第二圓形輪3上設(shè)有與第一圓形輪2的第一圓孔21對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二圓孔31，在第一軸承即圓柱滾子軸承7與第三軸承8之間設(shè)有第一定位套9，在第一軸承即圓柱滾子軸承7與第二軸承101之間設(shè)有第二定位套10，輸出軸103與殼體4之間設(shè)有第四軸承102，在第一圓形輪2與第二圓形輪3之間還設(shè)有與第一、第二圓孔對(duì)應(yīng)的多個(gè)(9根)偏心活齒5，所述偏心活齒5包括偏心圓齒51、傳動(dòng)圓齒52和輸出圓齒53，其中偏心圓齒51相對(duì)于傳動(dòng)圓齒52和輸出圓齒53偏心設(shè)置，且所述偏心圓齒51、傳動(dòng)圓齒52和輸出圓齒53在周向上的位置是相對(duì)固定的，偏心圓齒51周向可旋轉(zhuǎn)套設(shè)于第一圓孔21中，輸出圓齒53周向可旋轉(zhuǎn)套設(shè)于第二圓孔31中，在殼體4還固設(shè)有限位輪6，該限位輪6具有圓形內(nèi)輪廓61，所述的圓形內(nèi)輪廓61位于第一、二圓形輪2、3之間，且所述的每個(gè)偏心活齒5的傳動(dòng)圓齒52同時(shí)與該圓形內(nèi)輪廓61內(nèi)切配合。電機(jī)將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給輸入軸1，輸入軸1帶動(dòng)第一圓形輪2做偏心運(yùn)動(dòng)，第一圓形輪2將偏心運(yùn)動(dòng)傳遞給偏心活齒5的偏心圓齒51，偏心圓齒51通過繞傳動(dòng)圓齒52的軸心轉(zhuǎn)動(dòng)而將運(yùn)動(dòng)傳遞給偏心活齒5的傳動(dòng)圓齒52，傳動(dòng)圓齒52與限位輪6的圓形內(nèi)輪廓61內(nèi)切配合，偏心活齒5 —邊沿圓形內(nèi)輪廓6公轉(zhuǎn)一邊繞自己的軸心自轉(zhuǎn)，傳動(dòng)圓齒52的圓心的運(yùn)動(dòng)軌跡是與圓形內(nèi)輪廓61同心的一個(gè)圓,輸出圓齒53與輸出軸103相鏈接撥動(dòng)輸出軸將運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞出去。
[0024]減速器整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)核心尺寸要滿足一定的關(guān)系，參看圖1:
設(shè)偏心圓齒的圓心為Oi，輸出圓齒的偏心為OyOi與02的距離為偏心距e，當(dāng)偏心圓齒以為圓心為半徑時(shí),偏心圓02以02為圓心1*2為半徑。偏心活齒由傳動(dòng)圓齒和偏心圓齒及輸出圓齒三部分組成，其中03為傳動(dòng)圓齒的圓心，Μ為偏心圓齒的圓心，Μ到03的距離為偏心距e。傳動(dòng)圓齒以03為圓心，r為半徑，沿著以為圓心R為半徑的圓一邊公轉(zhuǎn)一邊繞自己的軸心自轉(zhuǎn)，當(dāng)然也相當(dāng)于沿著以為圓心R+2r為半徑的圓一邊公轉(zhuǎn)一邊繞自己的軸心自轉(zhuǎn)，兩個(gè)圓可同時(shí)作為圓形內(nèi)輪廓，傳動(dòng)圓齒在它們上公轉(zhuǎn)并自轉(zhuǎn)，也可以兩個(gè)中的一個(gè)作為圓形內(nèi)輪廓，傳動(dòng)圓齒在它們上公轉(zhuǎn)并自轉(zhuǎn)(參見圖2)。輸入軸的圓心Oi與其偏心02的連線長(zhǎng)度同偏心活齒的傳動(dòng)圓齒圓心03與偏心圓齒的圓心Μ連線長(zhǎng)度相等都為偏心距e且連線相互平行，輸入軸的圓心與偏心活齒的傳動(dòng)圓齒圓心03的連線長(zhǎng)度同輸入軸的偏心02與偏心圓齒的圓心Μ連線的長(zhǎng)度相等為R+r且連線相互平行，它們共同構(gòu)成平行四邊形的四連桿機(jī)構(gòu)。當(dāng)傳動(dòng)圓齒繞圓形內(nèi)輪廓公轉(zhuǎn)一圈自身旋轉(zhuǎn)了 N圈，偏心活齒上偏心圓齒的偏心點(diǎn)Μ的運(yùn)動(dòng)軌跡為Ν個(gè)旋輪線，此時(shí)為形成與此完全相同旋輪線,當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)過Ν+1圈的時(shí)候，傳動(dòng)圓齒繞圓形內(nèi)輪廓正好公轉(zhuǎn)一圈自轉(zhuǎn)N圈，因此傳動(dòng)比為N+1,這意味著,輸入軸要使傳動(dòng)圓齒繞圓形內(nèi)輪廓自轉(zhuǎn)一周,輸入軸要轉(zhuǎn)過整個(gè)360度圓周還要多360/N度。由于傳動(dòng)圓齒和圓形內(nèi)輪廓由其半徑r和R決定，當(dāng)傳動(dòng)圓齒繞圓形內(nèi)輪廓做整周旋轉(zhuǎn)時(shí)滿足2 31 *R=N*2 *r，故N的大小由R/r的比值決定，只要滿足這個(gè)比值，就能實(shí)現(xiàn)確定的傳動(dòng)比，因此，當(dāng)我們?cè)跐M足R/r的比值的前提下，減少偏心活齒數(shù)(相當(dāng)于通常的抽齒)，仍不會(huì)影響減速器的傳動(dòng)比。又由于本實(shí)施例的減速器是全齒驅(qū)動(dòng)，所有傳動(dòng)活齒都參與傳動(dòng)，即使抽齒，也不會(huì)影響剩余的偏心活齒全部參與驅(qū)動(dòng)，這是其它減速器所不能比擬的，其他減速器，比如漸開線齒輪減速器、諧波減速器、若去掉幾齒，運(yùn)動(dòng)就不連續(xù)了，不能正常傳動(dòng)，擺線減速器或活齒減速器也可能運(yùn)動(dòng)失穩(wěn)振顫甚至中斷運(yùn)動(dòng)。此外，由于全齒驅(qū)動(dòng)，偏心活齒均勻分布并與圓形內(nèi)輪廓進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳輸，可以用一個(gè)偏心的軸驅(qū)動(dòng)一片圓形輪代替以往減速器需2個(gè)或3個(gè)分度均勻偏心的軸驅(qū)動(dòng)多片擺線輪的情況，同時(shí)又因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)和動(dòng)力由偏心活齒直接傳遞給輸出軸，力臂大、輸出扭矩大、力流順暢，效率更高，不僅大大精簡(jiǎn)了結(jié)構(gòu)提高了減速器性能而且大大降低了制造成本和和加工難度。
[0025]圖示實(shí)施例中，偏心活齒5是分體的，是由中心軸54及緊配固定安裝在中心軸上的第一、第二輪和第三輪，第一、第二、第三輪分別構(gòu)成所述的偏心圓齒、傳動(dòng)圓齒和輸出圓齒。當(dāng)然，偏心活齒也可以采用一體式的，這要看實(shí)際的尺寸和加工的需要。
[0026]本發(fā)明中，當(dāng)?shù)谝惠S作為輸出軸，第二軸作為輸入軸時(shí)，上述的減速裝置就變成了加速器。
[0027]本發(fā)明的傳動(dòng)裝置還可以應(yīng)用于泵或馬達(dá)等各種裝置上。
【權(quán)利要求】
1.一種全齒驅(qū)動(dòng)偏心活齒傳動(dòng)裝置，包括殼體，殼體上設(shè)有第一軸和第二軸，其特征在于:在殼體內(nèi)還設(shè)有第一圓形輪和第二圓形輪，所述的第一圓形輪與第一軸相連，第二圓形輪與第二軸相連，所述第一軸上設(shè)有第一偏心輪，第一圓形輪套設(shè)在第一偏心輪外，第一圓形輪上設(shè)有多個(gè)周向均布的第一圓孔，在第二圓形輪上設(shè)有與第一圓形輪的第一圓孔對(duì)應(yīng)的多個(gè)第二圓孔，在第一圓形輪與第二圓形輪之間還設(shè)有與第一、第二圓孔對(duì)應(yīng)的多個(gè)偏心活齒，所述偏心活齒包括偏心圓齒、傳動(dòng)圓齒和輸出圓齒，其中偏心圓齒相對(duì)于傳動(dòng)圓齒和輸出圓齒偏心設(shè)置，且所述偏心圓齒、傳動(dòng)圓齒和輸出圓齒在周向上的位置是相對(duì)固定的，偏心圓齒周向可旋轉(zhuǎn)套設(shè)于第一圓孔中，輸出圓齒周向可旋轉(zhuǎn)套設(shè)于第二圓孔中，在殼體還固設(shè)有限位輪，該限位輪具有圓形內(nèi)輪廓，所述的圓形內(nèi)輪廓位于第一、二圓形輪之間，且所述的每個(gè)偏心活齒的傳動(dòng)圓齒同時(shí)與該圓形內(nèi)輪廓內(nèi)切配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全齒驅(qū)動(dòng)偏心活齒傳動(dòng)裝置，其特征在于: 第一軸的軸心與第一偏心輪的軸心之間的距離等于傳動(dòng)圓齒的軸心與偏心圓齒的軸心之間的距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全齒驅(qū)動(dòng)偏心活齒傳動(dòng)裝置，其特征在于:所述的偏心活齒包括中心軸及固定安裝在中心軸上的第一、第二輪和第三輪，第一、第二、第三輪分別構(gòu)成所述的偏心圓齒、傳動(dòng)圓齒和輸出圓齒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全齒驅(qū)動(dòng)偏心活齒傳動(dòng)裝置，其特征在于:所述的第一偏心輪通過第一軸承與第一圓形輪連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全齒驅(qū)動(dòng)偏心活齒傳動(dòng)裝置，其特征在于:所述的第一軸承為圓柱滾子軸承或滾針軸承。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全齒驅(qū)動(dòng)偏心活齒傳動(dòng)裝置，其特征在于:所述的第一軸沿軸向設(shè)有向第二圓形輪延伸的延伸軸，所述的第二圓形輪通過第二軸承安裝在延伸軸上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的全齒驅(qū)動(dòng)偏心活齒傳動(dòng)裝置，其特征在于:所述的第一軸通過第三軸承安裝在殼體上，在第一軸承與第三軸承之間設(shè)有第一定位套，在第一軸承與第二軸承之間設(shè)有第二定位套。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全齒驅(qū)動(dòng)偏心活齒傳動(dòng)裝置，其特征在于:所述的第二軸與第二圓形輪一體設(shè)置，第二軸與殼體之間設(shè)有第四軸承。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全齒驅(qū)動(dòng)偏心活齒傳動(dòng)裝置，其特征在于:所述的第一軸為輸入軸，第二軸為輸出軸，所述的傳動(dòng)裝置構(gòu)成減速器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全齒驅(qū)動(dòng)偏心活齒傳動(dòng)裝置，其特征在于:所述的第一軸為輸出軸，第二軸為輸入軸，所述的傳動(dòng)裝置構(gòu)成加速器。
【文檔編號(hào)】F16H1/32GK104265844SQ201410452208
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月9日
【發(fā)明者】孔向東, 葉勝康 申請(qǐng)人:浙江恒豐泰減速機(jī)制造有限公司