本發(fā)明涉及一種雙側(cè)雙級內(nèi)嚙合雙圓弧錐齒輪章動減速器及工作方法。

背景技術(shù)：

常見的章動減速器多采用漸開線齒形或擺線齒形傳動，但漸開線齒廓傳動效率低，同時在章動結(jié)構(gòu)中容易出現(xiàn)齒廓重疊干涉、徑向干涉等問題；擺線齒形易出現(xiàn)齒廓過切、針齒相碰等問題；具滿足較大速比的行星減速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造和安裝難度較大、質(zhì)量較重?，F(xiàn)有的雙級內(nèi)嚙合雙圓弧章動減速器由于兩級齒輪嚙合總是處在同一側(cè)，導(dǎo)致圓周力增大且無法抵消，使整個箱體承受較大的慣心力，造成傳動非常不平穩(wěn)、噪音也隨之增大、整體使用壽命縮短。這些問題的存在造成現(xiàn)有的章動減速器難以在機(jī)器人的機(jī)械臂和腕關(guān)節(jié)等部位實現(xiàn)減速。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種雙側(cè)雙級內(nèi)嚙合雙圓弧錐齒輪章動減速器及工作方法，不僅結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，而且高效便捷。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種雙側(cè)雙級內(nèi)嚙合雙圓弧錐齒輪章動減速器，包括箱體，所述箱體的一端穿設(shè)有輸入軸，所述輸入軸位于箱體內(nèi)的軸段上設(shè)置有章動套，所述章動套上經(jīng)第一軸承聯(lián)接有變速雙圓弧錐齒輪，所述章動套上經(jīng)第二軸承還聯(lián)接有平衡雙圓弧錐齒輪，所述箱體的另一端穿設(shè)有輸出雙圓弧錐齒輪與固定雙圓弧錐齒輪，所述輸出雙圓弧錐齒輪與固定雙圓弧錐齒輪經(jīng)第三軸承相互聯(lián)接，所述變速雙圓弧錐齒輪與輸出雙圓弧錐齒輪傳動嚙合，所述平衡雙圓弧錐齒輪與固定雙圓弧錐齒輪傳動嚙合，兩嚙合點同時出現(xiàn)且位于輸入軸的兩側(cè)。

優(yōu)選的，所述章動套的前端為偏心設(shè)置的第一章動環(huán)，所述章動套的后端為偏心設(shè)置的第二章動環(huán)，所述第一章動環(huán)與第二章動環(huán)固定連接且一體成形，所述第一章動環(huán)中心與第二章動環(huán)的中心位于輸入軸的兩側(cè)。

優(yōu)選的，所述變速雙圓弧錐齒輪經(jīng)第一軸承與章動套的第一章動環(huán)相聯(lián)接，所述平衡雙圓弧錐齒輪經(jīng)第二軸承與章動套的第二章動環(huán)相聯(lián)接。

優(yōu)選的，所述變速雙圓弧錐齒輪的中心軸線與平衡雙圓弧錐齒輪的中心軸線相交于一點，所述輸入軸的中心軸線、輸出雙圓弧錐齒輪的中心軸線以及固定雙圓弧錐齒輪的中心軸線相重合。

優(yōu)選的，所述輸出雙圓弧錐齒輪與固定雙圓弧錐齒輪內(nèi)外嵌套設(shè)置。

優(yōu)選的，所述輸入軸經(jīng)平鍵與電機(jī)的動力輸出軸相聯(lián)接，所述輸入軸經(jīng)第四軸承、軸肩定位與箱體相聯(lián)接，所述第四軸承通過若干個螺釘固定在箱體的前端蓋上，所述輸入軸經(jīng)軸套、平鍵與章動套相聯(lián)接。

優(yōu)選的，所述第一軸承經(jīng)擋圈和軸肩定位安裝在章動套與變速雙圓弧錐齒輪之間，所述第二軸承也經(jīng)擋圈和軸肩定位安裝在章動套與平衡雙圓弧錐齒輪之間。

優(yōu)選的，所述輸出雙圓弧錐齒輪經(jīng)第五軸承、擋圈以及軸肩定位與輸入軸相聯(lián)接，所述固定雙圓弧錐齒輪通過若干個均布的螺釘固定在箱體上，所述第三軸承通過若干個螺釘固定在箱體的后端蓋上、并經(jīng)軸肩定位軸肩壓緊在輸出雙圓弧錐齒輪與固定雙圓弧錐齒輪之間。

一種雙側(cè)雙級內(nèi)嚙合雙圓弧錐齒輪章動減速器的工作方法，包括上述任意一種雙側(cè)雙級內(nèi)嚙合雙圓弧錐齒輪章動減速器，包含以下步驟：

電機(jī)的動力輸出軸帶動所述輸入軸轉(zhuǎn)動，所述輸入軸帶動章動套轉(zhuǎn)動，所述章動套帶動變速雙圓弧錐齒輪與平衡雙圓弧錐齒輪進(jìn)行偏擺運(yùn)動，由于所述固定雙圓弧錐齒輪與箱體固定連接從而保持靜止，當(dāng)所述平衡雙圓弧錐齒輪與固定雙圓弧錐齒輪相嚙合時，所述固定雙圓弧錐齒輪反作用于平衡雙圓弧錐齒輪，從而使所述平衡雙圓弧錐齒輪章動的同時自轉(zhuǎn)；同時所述變速雙圓弧錐齒輪與輸出雙圓弧錐齒輪相嚙合，實現(xiàn)所述輸出雙圓弧錐齒輪減速輸出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，結(jié)合章動傳動原理和雙圓弧錐齒輪齒形的優(yōu)點，具有速比大、承載能力強(qiáng)、徑向尺寸小、精度高等優(yōu)點，同時解決了章動減速器效率低、易產(chǎn)生齒面干涉、傳動不平穩(wěn)、噪音大、使用壽命短和行星減速器外型尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量較重的問題；本發(fā)明采用的平穩(wěn)雙圓弧齒形能實現(xiàn)凸凹齒面同時接觸、齒面強(qiáng)度高、嚙合時的力平衡抵消，能滿足較大功率的傳動，也就是通過兩對錐齒輪嚙合時的受力平衡原理；安裝在輸入軸上的章動套使得兩個雙圓弧外錐齒輪之間的軸線形成一定的夾角，有效地保證了在任何時間點的兩對齒輪嚙合點都處在不同側(cè)，從而實現(xiàn)嚙合時產(chǎn)生的力之間的平衡抵消，解決了傳統(tǒng)章動減速器齒輪嚙合總是在同側(cè)承受較大力且無法平衡抵消的問題，箱體承受的慣心力也隨之減小，整體傳動的平穩(wěn)性大大提高，噪音也隨之降低，整體使用壽命得到進(jìn)一步延長；本發(fā)明可直接安裝在機(jī)器人的機(jī)械臂和腕關(guān)節(jié)等空間較小的部位，實現(xiàn)機(jī)器人的機(jī)械臂和腕關(guān)節(jié)等部位的減速。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的整體構(gòu)造示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例的爆炸示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例章動套的構(gòu)造示意圖。

圖4為本發(fā)明實施例變速雙圓弧錐齒輪與平衡雙圓弧錐齒輪的連接示意圖。

圖中：1-箱體，2-輸入軸，3-章動套，31-第一章動環(huán)，32-第二章動環(huán)，4-第一軸承，5-變速雙圓弧錐齒輪，6-第二軸承，7-平衡雙圓弧錐齒輪，8-輸出雙圓弧錐齒輪，9-固定雙圓弧錐齒輪，10-第三軸承，11-第四軸承，12-第五軸承。

具體實施方式

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。

如圖1~4所示，一種雙側(cè)雙級內(nèi)嚙合雙圓弧錐齒輪章動減速器，包括箱體1，所述箱體1的一端穿設(shè)有輸入軸2，所述輸入軸2位于箱體1內(nèi)的軸段上設(shè)置有章動套3，所述章動套3上經(jīng)第一軸承4聯(lián)接有變速雙圓弧錐齒輪5，所述章動套3上經(jīng)第二軸承6還聯(lián)接有平衡雙圓弧錐齒輪7，所述箱體1的另一端穿設(shè)有輸出雙圓弧錐齒輪8與固定雙圓弧錐齒輪9，所述輸出雙圓弧錐齒輪8與固定雙圓弧錐齒輪9經(jīng)第三軸承10相互聯(lián)接，所述變速雙圓弧錐齒輪5與輸出雙圓弧錐齒輪8傳動嚙合，所述平衡雙圓弧錐齒輪7與固定雙圓弧錐齒輪9傳動嚙合，兩嚙合點同時出現(xiàn)且位于輸入軸2的兩側(cè)。

在本發(fā)明實施例中，所述章動套3的前端為偏心設(shè)置的第一章動環(huán)31，所述章動套3的后端為偏心設(shè)置的第二章動環(huán)32，所述第一章動環(huán)31與第二章動環(huán)32固定連接且一體成形，所述第一章動環(huán)31中心與第二章動環(huán)32的中心位于輸入軸2的兩側(cè)。

在本發(fā)明實施例中，所述變速雙圓弧錐齒輪5經(jīng)第一軸承4與章動套3的第一章動環(huán)31相聯(lián)接，所述平衡雙圓弧錐齒輪7經(jīng)第二軸承6與章動套3的第二章動環(huán)32相聯(lián)接。

在本發(fā)明實施例中，所述變速雙圓弧錐齒輪5的中心軸線與平衡雙圓弧錐齒輪7的中心軸線相交于一點，所述輸入軸2的中心軸線、輸出雙圓弧錐齒輪8的中心軸線以及固定雙圓弧錐齒輪9的中心軸線相重合。

在本發(fā)明實施例中，所述輸出雙圓弧錐齒輪8與固定雙圓弧錐齒輪9內(nèi)外嵌套設(shè)置。

在本發(fā)明實施例中，所述輸入軸2經(jīng)平鍵與電機(jī)的動力輸出軸相聯(lián)接，所述輸入軸2經(jīng)第四軸承11、軸肩定位與箱體1相聯(lián)接，所述第四軸承11通過若干個螺釘固定在箱體1的前端蓋上，所述輸入軸2經(jīng)軸套、平鍵與章動套3相聯(lián)接。

在本發(fā)明實施例中，所述第一軸承4經(jīng)擋圈和軸肩定位安裝在章動套3與變速雙圓弧錐齒輪5之間，所述第二軸承6也經(jīng)擋圈和軸肩定位安裝在章動套3與平衡雙圓弧錐齒輪7之間。

在本發(fā)明實施例中，所述輸出雙圓弧錐齒輪8經(jīng)第五軸承12、擋圈以及軸肩定位與輸入軸2相聯(lián)接，所述固定雙圓弧錐齒輪9通過若干個均布的螺釘固定在箱體1上，所述第三軸承10通過若干個螺釘固定在箱體1的后端蓋上、并經(jīng)軸肩定位軸肩壓緊在輸出雙圓弧錐齒輪8與固定雙圓弧錐齒輪9之間。

在本發(fā)明實施例中，所述輸出雙圓弧錐齒輪8具有用以動力輸出的軸孔，所述軸孔帶有雙鍵槽。

在本發(fā)明實施例中，一種雙側(cè)雙級內(nèi)嚙合雙圓弧錐齒輪章動減速器的工作方法，包括上述任意一種雙側(cè)雙級內(nèi)嚙合雙圓弧錐齒輪章動減速器，包含以下步驟：

電機(jī)的動力輸出軸帶動所述輸入軸2轉(zhuǎn)動，所述輸入軸2帶動章動套3轉(zhuǎn)動，所述章動套3帶動變速雙圓弧錐齒輪5與平衡雙圓弧錐齒輪7進(jìn)行偏擺運(yùn)動，由于所述固定雙圓弧錐齒輪9與箱體1固定連接從而保持靜止，當(dāng)所述平衡雙圓弧錐齒輪7與固定雙圓弧錐齒輪9相嚙合時，所述固定雙圓弧錐齒輪9反作用于平衡雙圓弧錐齒輪7，從而使所述平衡雙圓弧錐齒輪7章動的同時自轉(zhuǎn)；同時所述變速雙圓弧錐齒輪5與輸出雙圓弧錐齒輪8相嚙合，實現(xiàn)所述輸出雙圓弧錐齒輪8減速輸出；兩對齒輪嚙合點都處在不同側(cè)，從而實現(xiàn)嚙合時產(chǎn)生的力之間的平衡抵消，解決了傳統(tǒng)章動減速器齒輪嚙合總是在同側(cè)承受較大力且無法平衡抵消的問題。

本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可以得出其他各種形式的雙側(cè)雙級內(nèi)嚙合雙圓弧錐齒輪章動減速器及工作方法。凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。