CN109139815A - 一种工业机器人用高精度封闭式摆线减速机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及摆线减速机技术领域，具体涉及一种工业机器人用高精度封闭式摆线减速机。包括输入法兰座(1)、行星齿轮(2)、骨架油封(3)、恒星齿轮(4)、柱式锥销(5)、前行星架(6)、针壳(7)、摆线轮(8)、偏心轴(9)、后行星架(10)和滚针(11)，所述输入法兰座(1)安装在恒星齿轮(4)右端，所述骨架油封(3)安装在输入法兰座(1)上，所述后行星架(10)和前行星架(6)均通过轴承依次套装在恒星齿轮(4)的轴体左右两侧。本发明利用加长型的恒星齿轮代替体积较大的双联恒星齿与输入齿轮轴，增加输入法兰座与骨架油封，使用该结构可以减少减速机体积。

Description

一种工业机器人用高精度封闭式摆线减速机

技术领域

本发明涉及摆线减速机技术领域，具体涉及一种工业机器人用高精度封闭式摆线减速机。

背景技术

机器人用RV(Rot-vector)传动(属曲柄式封闭差动轮系)是在摆线针轮传动基础上发展起来的一种新型传动，其主要特点是传动比大，承载能力大，刚度大，运动精度高、传动效率高，回差小，比单纯的摆线针轮行星传动具有更小的体积和更大的过载能力，且输出轴刚度大，因而在国内外受到广泛重视，已在很大程度上逐渐取代单纯的摆线针轮行星传动和谐波传动。RV传动其中有两项极严格的技术指标：传动误差不能超过1′；根据RV减速器的型号规定间隙回差(Backlash)不超过1′～1.5′。此外，在额定负载下运行，包括弹性变形引起的回差在内的总回差不能超过6′。由于设计结构原因，很多RV减速机体积大，安装要求精度高，不便于使用在某些场合中。由于机器人用高精密摆线差齿减速机承载大，传动精度高，如何设计出体积小、精度高、成本低、结构合理的RV减速机，成了当今面临的难题。为了解决上述的各种问题，现在急需一种机器人用高精度封闭式摆线减速机。

中国发明专利(CN105299148A)公开了一种针齿摆线减速器，包括摆线盘、针齿壳和夹持在摆线盘和针齿壳之间的针齿组件，所述针齿组件包括若干沿针齿壳内侧圆周方向均匀分布的弹性滚柱组合，所述弹性滚柱组合包括有弹性滚柱和沿针齿壳径向夹持设置在弹性滚柱和针齿壳之间的弹性元件。由此可见，本发明针齿摆线减速器一方面可通过弹性滚柱和弹性元件的相互配合，保证弹性滚柱与摆线盘之间的有效接触，从而保证其受力承载效果；另一方面，在弹性滚柱受到压力较大时可产生稍微变形，使其不会被压碎或磨损，提高本发明针齿摆线减速器的使用寿命，因而这种通过增加弹性元件的方式减少了加工制造过程中对于制造精度的要求。

中国实用新型专利(CN207365567U)公开了一种摆线针轮减速机构，其包括壳体、两个摆线轮、滚针及输出轴，该壳体内侧壁上形成有内齿圈，该两个摆线轮形成有外齿部，该两个摆线轮装设在该壳体中，该滚针夹设于该摆线轮的外齿部与该壳体的内齿圈之间，该输出轴与该摆线轮连接，其特征在于该摆线针轮减速机构还包括外壳、安装架、输入齿轮、传动齿轮及第一传动轴，该安装架包括安装部、凸伸形成于安装部的相邻的第一偏心部和第二偏心部，该第二偏心部位位于该第一偏心部远离该安装部的一端，该两个摆线轮分别套设在该第一偏心部与该第二偏心部上，该输入齿轮同轴设置于该安装部上，且该安装部的轴线与该输出轴的轴线重合，该外壳套设在该安装部上，且该外壳内侧壁上形成有轮齿部，该传动齿轮通过该第一传动轴转动地固定于该安装部内且与该输入齿轮及该外壳的轮齿部啮合。由此可见，将输入齿轮及传动齿轮装设在安装架中，且摆线轮套设在安装架的第一偏心部及第二偏心部上，使得输入齿轮与输出轴均绕着轴线A转动，同心度较高且结构紧凑。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种工业机器人用高精度封闭式摆线减速机。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的，本发明公开了一种工业机器人用高精度封闭式摆线减速机，包括输入法兰座(1)、行星齿轮(2)、骨架油封(3)、恒星齿轮(4)、柱式锥销(5)、前行星架(6)、针壳(7)、摆线轮(8)、偏心轴(9)、后行星架(10)和滚针(11)，所述输入法兰座(1)安装在恒星齿轮(4)右端，所述骨架油封(3)安装在输入法兰座(1)

上，所述后行星架(10)和前行星架(6)均通过轴承由左到右依次套装在恒星齿轮(4)的轴体外侧，所述针壳(7)右端与输入法兰座(1)固定连接，所述针壳(7)内侧设有滚针(11)，所述后行星架(10)和前行星架(6)外侧均通过角接触球轴承与针壳(7)连接，所述后行星架(10)和前行星架(6)上均通过轴承安装有偏心轴(9)，所述偏心轴(9)右端设有行星齿轮(2)，所述偏心轴(9)的偏心轮上安装有摆线轮(8)，所述摆线轮(8)使用单差齿结构，所述摆线轮(8)与所述滚针(11)接触，所述后行星架(10)和前行星架(6)之间通过柱式锥销(5)连接。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述骨架油封(3)密封安装在所述输入法兰座(1)与恒星齿轮(4)之间的间隙处。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述恒星齿轮(4)为长轴状结构。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的行星齿轮(2)齿数为24个，模数为1，压力角为20°，齿宽为3mm。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的恒星齿轮(4)齿数为48个，模数为1，压力角为20°，齿宽为5mm。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的偏心轴(9)偏心距为0.9mm。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述滚针(11)外径为Φ4mm，长度为14mm。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述前行星架(6)通过深沟球轴承与恒星齿轮的轴体连接。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述后行星架(10)通过深沟球轴承与恒星齿轮的轴体连接。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述输入法兰座(1)与针壳(7)通过螺纹紧固件固定连接。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

(1)本发明利用加长型的恒星齿轮代替体积较大的双联恒星齿与输入齿轮轴，增加输入法兰座与骨架油封，使用该结构可以减小减速机体积；

(2)本发明取消第一级渐开线齿轮传动，形成一个封闭式的摆线减速机，减小了由于第一级渐开线传动带来的误差同时保证了减速机的精度；

(3)本发明结构合理，摆线轮使用单差齿结构，单差齿啮合可实现高回差要求，更易减小传动链误差，刚性更好，齿隙更小，可避免减速机使用过程中出现抖动及阻尼震动过大的情况；

(4)本发明通过摆线轮、滚针、针壳全齿滚动摩擦，运动刚性好；(5)本发明简化了结构设计，便于零件加工制造，降低了成本。

附图说明

图1是本发明内部结构的示意图；

图2是图1中主要部件的分拆结构示意图；

1-输入法兰座；2-行星齿轮；3-骨架油封；4-恒星齿轮；5-柱式锥销；6-前行星架；7-针壳；8-摆线轮；9-偏心轴；10-后行星架；11-滚针。

具体实施方式

如图1-2所示，本发明公开了一种工业机器人用高精度封闭式摆线减速机，包括输入法兰座1、行星齿轮2、骨架油封3、恒星齿轮4、柱式锥销5、前行星架6、针壳7、摆线轮8、偏心轴9、后行星架10和滚针11，所述输入法兰座1安装在恒星齿轮4右端，所述骨架油封3安装在输入法兰座1上，所述后行星架10和前行星架6均通过轴承依次套装在恒星齿轮4的轴体左右两侧，所述针壳7右端与输入法兰座1固定连接，所述针壳7内侧设有滚针11，所述后行星架10和前行星架6外侧均通过角接触球轴承与针壳7连接，所述后行星架10和前行星架6上均通过轴承安装有偏心轴9，所述偏心轴9右端设有行星齿轮2，所述偏心轴9的偏心轮上安装有摆线轮8，所述摆线轮8使用单差齿结构，所述摆线轮8与所述滚针11接触，所述后行星架10和前行星架6之间通过柱式锥销5连接。

所述骨架油封3密封安装在所述输入法兰座1与恒星齿轮4之间的间隙处。所述恒星齿轮4为长轴状结构。所述的行星齿轮2齿数为24个，模数为1，压力角为20°，齿宽为3mm。所述的恒星齿轮4齿数为48个，模数为1，压力角为20°，齿宽为5mm。所述的偏心轴9偏心距为0.9mm。所述滚针11外径为Φ4mm，长度为14mm。所述前行星架6通过深沟球轴承与恒星齿轮的轴体连接。所述后行星架10通过深沟球轴承与恒星齿轮的轴体连接。所述输入法兰座1与针壳7通过螺纹紧固件固定连接。

实际运动时，所述恒星齿轮4作为输入元件；所述的恒星齿轮4、两个行星齿轮2构成一级减速机构，恒星齿轮4作为输入主动齿轮，由其自转来带动行星齿轮2转动，行星齿轮2既自转又围绕恒星齿轮4公转，增大的扭矩与降低的转速通过渐开线齿轮传递到行星齿轮2上；所述的行星齿轮2设置有内花键，增大的扭矩与降低的转速通过内花键传递到偏心轴9；所述的两个偏心轴9、两个摆线轮8、针壳7、前行星架2、后行星架6构成二级减速机构，增大的扭矩与降低的转速通过摆线轮8与针壳7的齿轮啮合传递到后行星架10上，后行星架10即为输出元件。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种工业机器人用高精度封闭式摆线减速机，其特征在于：包括输入法兰座(1)、行星齿轮(2)、骨架油封(3)、恒星齿轮(4)、柱式锥销(5)、前行星架(6)、针壳(7)、摆线轮(8)、偏心轴(9)、后行星架(10)和滚针(11)，所述输入法兰座(1)安装在恒星齿轮(4)右端，所述骨架油封(3)安装在输入法兰座(1)上，所述后行星架(10)和前行星架(6)均通过轴承由左到右依次套装在恒星齿轮(4)的轴体外侧，所述针壳(7)右端与输入法兰座(1)固定连接，所述针壳(7)内侧设有滚针(11)，所述后行星架(10)和前行星架(6)外侧均通过角接触球轴承与针壳(7)连接，所述后行星架(10)和前行星架(6)上均通过轴承安装有偏心轴(9)，所述偏心轴(9)右端设有行星齿轮(2)，所述偏心轴(9)的偏心轮上安装有摆线轮(8)，所述摆线轮(8)与所述滚针(11)接触，所述后行星架(10)和前行星架(6)之间通过柱式锥销(5)连接。

2.根据权利要求1所述的一种工业机器人用高精度封闭式摆线减速机，其特征在于：所述骨架油封(3)密封安装在所述输入法兰座(1)与恒星齿轮(4)之间的间隙处。

3.根据权利要求1所述的一种工业机器人用高精度封闭式摆线减速机，其特征在于：所述恒星齿轮(4)为长轴状结构。

4.根据权利要求1所述的一种工业机器人用高精度封闭式摆线减速机，其特征在于：所述的行星齿轮(2)齿数为24个，模数为1，压力角为20°，齿宽为3mm。

5.根据权利要求1所述的一种工业机器人用高精度封闭式摆线减速机，其特征在于：所述的恒星齿轮(4)齿数为48个，模数为1，压力角为20°，齿宽为5mm。

6.根据权利要求1所述的一种工业机器人用高精度封闭式摆线减速机，其特征在于：所述的偏心轴(9)偏心距为0.9mm。

7.根据权利要求1所述的一种工业机器人用高精度封闭式摆线减速机，其特征在于：所述滚针(11)外径为Φ4mm，长度为14mm。

8.根据权利要求1所述的一种工业机器人用高精度封闭式摆线减速机，其特征在于：所述前行星架(6)通过深沟球轴承与恒星齿轮的轴体连接。

9.根据权利要求1所述的一种工业机器人用高精度封闭式摆线减速机，其特征在于：所述后行星架(10)通过深沟球轴承与恒星齿轮的轴体连接。

10.根据权利要求1所述的一种工业机器人用高精度封闭式摆线减速机，其特征在于：所述输入法兰座(1)与针壳(7)通过螺纹紧固件固定连接。