專利名稱：無齒純滾動內(nèi)嚙合行星減速機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種內(nèi)嚙合行星減速機。
在目前現(xiàn)有的較為先進(jìn)的各種減速機中，速比范圍比較大，結(jié)構(gòu)較緊湊，傳動效率比較高的主要有擺線針輪行星減速機、漸開線少齒差行星減速機和諧波減速機等幾種主要類型。這幾種減速機在速比大、體積小、效率高等方面與其它減速機相比，均具有較多的優(yōu)越性。但這幾種減速機均必須以齒輪作為減速傳動的基本元件。因此必須用專門的齒輪加工設(shè)備進(jìn)行齒輪加工，對齒輪的加工精度要求較高，加工難度較大，生產(chǎn)成本較高。此外，在目前現(xiàn)有的各種減速機的傳動過程中，均無法避免滑動摩擦(1)擺線針輪行星減速機在沒有針齒銷套的情況下，擺線輪和針齒銷之間是滑動摩擦；在有針齒銷套的情況下，雖然擺線輪和針齒銷套之間是滾動摩擦，但在銷套和針齒銷之間卻是滑動摩擦；(2)諧波減速機在諧波發(fā)生器的齒圈和柔輪的嚙合過程中存在滑動摩擦；(3)漸開線少齒差行星減速機，以及其它各種形式的齒輪傳動，在其嚙合過程中也存在滑動摩擦。滑動率的大小與設(shè)計參數(shù)有關(guān)，滑動率高的可能達(dá)到8以上，在中國專利86200498.5和88213433.7中提出的漸開線少齒差行星減速機，其滑動率可低至0.05左右，最低可達(dá)到0.01以下，這是目前齒輪傳動中滑動率達(dá)到的最低限度，但從理論上看，滑動摩擦仍然不可避免?？傊F(xiàn)有技術(shù)存在的缺點是齒輪加工難度大，成本高，存在滑動摩擦損失。
本實用新型的目的是提供一種加工簡易，且從理論上其減速傳動為滾動摩擦的減速機。
本實用新型的原理是在少齒差行星減速機的基礎(chǔ)上，將齒數(shù)增加到無限大，而將模數(shù)減小到無窮小，從而得到一種以光滑的行星輪外圓表面與圓環(huán)內(nèi)圓表面互相滾動為基礎(chǔ)的內(nèi)嚙合行星減速機。其減速傳動在理論上為純滾動。由于行星輪的外徑和圓環(huán)內(nèi)徑可以相差甚少，因此可以獲得大速比減速傳動。對于只有一組行星輪傳動的N型減速機，其減速比為i= (D1)/(D2-D1) ……(1)式中D1為行星輪外徑，D2為圓環(huán)內(nèi)徑。
對于具有兩組行星輪進(jìn)行差動傳動的NN型減速機，其減速比為 ……(2)式中D1為輸入行星輪外徑，D2為固定圓環(huán)內(nèi)徑。
D3為輸出行星輪外徑，D4為回轉(zhuǎn)圓環(huán)內(nèi)徑。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的本實用新型是由電動機，偏心套，行星輪，圓環(huán)，鋼球，輸出軸和園形淺坑所組成，其特征在于無齒行星輪與園環(huán)相嚙合，在電機軸上固定有偏心軸，由于偏心軸的作用，使無齒行星輪沿園環(huán)內(nèi)表面滾動而實現(xiàn)減速傳動。
為了避免減速機在運載時，行星輪與園環(huán)間出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，在行星輪的外表，采用一種具有彈性而耐磨的材料制成。這種材料可使用橡膠、工程塑料或其它具有彈性的柔性材料，其外徑比計算外徑略大，使其在偏心軸的作用下，緊壓在園環(huán)內(nèi)表面上，并產(chǎn)生微小彈性變形，以保證必要的壓力，同時使其在零件磨損時能自動進(jìn)行補償。
為了增加摩擦力，減少對軸和軸承產(chǎn)生的徑向壓力，可將行星輪和圓環(huán)的工作表面制成帶有若干具有三角形或梯形截面的環(huán)形槽互相嵌合，如帶槽的摩擦輪；也可將其中一個表面滾花，而另一表面用彈性材料制成，互相緊壓在一起。
本實用新型可制成以輸出軸為輸出端的減速機構(gòu)，也可制成以外殼為輸出端的減速機構(gòu)，還可制成具有這兩種可選擇輸出端的減速機構(gòu)。
本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)是在輸入軸的偏心部分再增加一個偏心套，此偏心套可在偏心軸上自由旋轉(zhuǎn)。當(dāng)偏心套與偏心軸的相位發(fā)生變化時，總的偏心距最小時應(yīng)略小于計算偏心距，總偏心距最大時應(yīng)大于計算偏心距。運轉(zhuǎn)時偏心套將自動旋轉(zhuǎn)到使行星輪緊壓在圓環(huán)內(nèi)表面的位置，并對圓環(huán)產(chǎn)生足夠壓力。當(dāng)零件磨損時，偏心套將自動改變其相位，使磨損量得到補償。在此情況下，若將行星輪和園環(huán)均用剛性材料制成，也可保證產(chǎn)生足夠摩擦力，避免打滑。
圖1以輸出軸為輸出端的N型減速機示意圖。
圖2以外殼為輸出端的NN型減速機示意圖。
圖3具有可選擇輸出端并可調(diào)偏心距的NN型減速機。
以下結(jié)合附圖實施例詳細(xì)說明附圖1為以輸出軸為輸出端的N型減速機。圖中電動機1，偏心套2用鍵3固定在電機軸上構(gòu)成偏心軸，行星輪4，其外徑部分用彈性材料制成，并緊壓在圓環(huán)5內(nèi)表面上，該行星輪4制成相等的兩個部分，互相相差180度，使其產(chǎn)生的離心力自動得到平衡，園環(huán)5與電動機1和減速機殼6固定在一起，鋼球7作為將行星輪的自轉(zhuǎn)運動輸送給輸出軸用，輸出軸8，園形淺坑9、10用以過濾掉行星輪4的公轉(zhuǎn)運動。鋼球7和淺坑9、10也可用其它輸出機構(gòu)代替。
附圖2為以外殼為輸出端的NN型減速機。圖中電動機1機座11，具有偏心軸頸的輸入軸12，由柔性材料制成的行星輪4，外殼6內(nèi)表有一環(huán)形表面與行星輪4外園緊密貼合，進(jìn)行滾動，固定園環(huán)5，與行星輪4的另一外園部分緊密貼合，使行星輪4產(chǎn)生行星運動，該園環(huán)5用螺釘13與支架14固定在一起，15，16，17，18可用滾動軸承，必要時也可用滑動軸承以減小減速機體積。在作為輸出端的外殼6上，可根據(jù)傳動需要制成園形表面或梯形槽或制成齒形。
附圖3為具有可選擇輸出端并有可調(diào)偏心距的NN型減速機。圖中電動機1，機座11，輸入軸12，在軸上用鍵3固定兩個偏心套2，形成互相相差180度的偏心軸，在偏心套2上再裝兩個可轉(zhuǎn)動的偏心套2，使偏心距可自動調(diào)整，兩個行星輪4，其直徑有一定差別，并用鋼球7和兩個行星輪4上的淺坑使兩個行星輪4保持相同的自轉(zhuǎn)速度，可旋轉(zhuǎn)外殼6其內(nèi)表有一環(huán)形表面，與行星輪4相貼合，并有一螺釘13與壓塊19，可使外殼6固定在機座11上，也可松開使其旋轉(zhuǎn)，外殼6上制有齒輪，作為輸出傳動用，該齒輪也可作為固定外殼6用，帶有輸出軸的園環(huán)5，其內(nèi)表有一環(huán)形表面與行星輪4相貼合，并用螺釘13和壓塊19使其與支架14固定，也可松開使其旋轉(zhuǎn)，輸出軸用鍵3作為輸出傳動用，鍵3也可作為固定輸出軸和園環(huán)用。當(dāng)固定外殼6，松開園環(huán)5時，輸出軸即成為輸出端，反之，外殼6即成為輸出端。當(dāng)減速機運轉(zhuǎn)時，內(nèi)外兩個偏心套2產(chǎn)生微小角位移，使行星輪4緊壓在園環(huán)上，并對零件的磨損自動進(jìn)行補償。
本實用新型的優(yōu)點就在于完全不采用齒輪傳動，具有加工簡易、成本低廉、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低等優(yōu)點，特別是在制齒設(shè)備和刀具難以解決時尤為適用。同時，其減速傳動在理論上為純滾動，減少了在各種齒輪傳動中無法避免的滑動摩擦損失。由于結(jié)構(gòu)簡單，維修也極為方便，并易于設(shè)計制造微型減速機，特別適用于用其它方法難于加工制造的場合。


1－電動機，2－偏心套，3－鍵，4－行星輪5－園環(huán)，6－外殼，7－鋼球，8－輸出軸，9，10－園形淺坑，11－機座，12－輸入軸，13－螺釘，14－支架，15、16、17、18－軸承，19－壓塊
權(quán)利要求1.一種無齒純滾動內(nèi)嚙合行星減速機，包括電動機，偏心套，行星輪，圓環(huán)，鋼球，輸出軸和園形淺坑，其特征在于無齒行星輪與園環(huán)相嚙合，在電機軸上固定有偏心軸，由于偏心軸的作用，使無齒行星輪沿園環(huán)內(nèi)表面滾動而實現(xiàn)減速傳動。
2.按權(quán)利要求1所述的減速機，其特征在于行星輪外園用具有彈性的柔性材料制成，其外徑略大于計算直徑，使其在偏心軸的作用下，緊壓在園環(huán)內(nèi)表面上。
3.按權(quán)利要求1所述的減速機，其特征在于行星輪外徑部分和園環(huán)內(nèi)徑部分可制成帶有三角形或梯形截面的環(huán)形槽，使行星輪上的環(huán)形槽與園環(huán)內(nèi)表環(huán)形槽互相嵌合。
4.按權(quán)利要求1所述的減速機，其特征在于行星輪外徑部分或園環(huán)內(nèi)徑部分進(jìn)行滾花，而另一個表面采用柔性材料制成。
5.按權(quán)利要求1所述的減速機，其特征在于在偏心軸上另增加一個可自由轉(zhuǎn)動的偏心套。
6.按權(quán)利要求1所述的減速機，其特征在于可制成外殼固定，輸出軸作為輸出端，也可制成輸出軸固定，外殼作為輸出端，也可制成具有兩種可選擇輸出端。
專利摘要本實用新型提供一種無齒純滾動內(nèi)嚙合行星減速機。該減速機可在行星輪與圓環(huán)間保持必要壓力，以阻止其產(chǎn)生滑動，并能自動補償零件磨損。其輸出方式有以輸出軸為輸出端和以外殼作為輸出端兩種。本實用新型具有加工簡單、成本低、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低、摩擦損失小等優(yōu)點，并易于設(shè)計制造微型減速機，特別適用于用其它方法難以加工制造的場合。
文檔編號F16H13/08GK2187709SQ9420951
公開日1995年1月18日 申請日期1994年5月4日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月4日
發(fā)明者楊天博 申請人:楊天博