一種精密減速傳動機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機械傳動技術領域，具體地說是一種精密減速傳動機構。
【背景技術】
[0002]社會的很多領域都會涉及到機械減速傳動，尤其是工業(yè)機器人制造領域，航天、軍工、醫(yī)療器械領域等由于空間和環(huán)境的制約對傳動機構的要求非?？量?，要求減速傳動機構既要體積小重量輕又要輸出扭矩和傳動比大且要求傳動精度高。現有幾種傳動機構如:RV減速機、擺線針輪減速機、諧波減速機等，雖然已經在上述領域被廣泛應用，但還存在制造加工困難、成品率低、成本高、難以大量復制推廣、且傳動精度有待于進一步提高等問題，而影響了上述領域的發(fā)展和綜合技術性能的進一步提高。
[0003]RV、擺線針輪、諧波三種減速機，雖然結構各有不同，但有一個共同特點，即都是利用內齒圈和少齒的擺動齒輪傳動過程中形成的速度差來實現減速的。其傳動比計算如下:傳動比=擺動齒輪齒數/(內齒圈齒數-擺動齒輪齒數)。由公式可看出，內齒圈齒數和擺動齒輪齒數差值越小傳動比越大，同樣體積時齒輪、內齒圈模數越小齒數越多傳動比也是越大。標準齒輪模數下該形式傳動，內齒圈齒數和擺動齒輪齒數差值不能小于8，否則會發(fā)生齒頂干涉。為了獲取更大的傳動比而又避免齒頂干涉，上述減速機分別采用了兩種不同的措施來實現:RV和擺線針輪減速機是將內齒圈改成針輪，將擺線齒輪改成次擺線平行曲線齒輪，使齒數差值做到了 I的最小數，再通過適當增加針齒數達到了較高的傳動比，但同時也帶來了新的問題，首先是內外齒嚙合不理想，形成的壓力角太大且太平滑，這樣就帶來兩個問題:一是容易隨著輸出扭矩的增加，剛性會大幅度降低；二是微小的徑向加工誤差就會帶來較大的角度傳動誤差。其次是針齒和次擺線平行曲線齒輪加工制造比較困難，尤其是高精度加工更難，造成成品率低產品制造成本高。諧波減速機是通過減小齒輪模數增加齒數來實現大傳動比的，但由于受加工工藝和刀具制造的影響，其傳動比、輸出扭矩和加工精度都受到了限制。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種精密減速傳動機構，用于提供一種性能好、精度高的減速傳動機構。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采取的技術方案是:一種精密減速傳動機構，其特征是，它包括太陽輪、行星輪、脹緊套、擺線軸、擺線齒輪、機殼、前擺線軸法蘭和后擺線軸法蘭，其特征是，所述前擺線軸法蘭和后擺線軸法蘭固定連接，且前、后擺線軸法蘭均通過機殼安裝軸承轉動安裝在機殼中，在所述前擺線軸法蘭和后擺線軸法蘭之間轉動安裝有三個擺線軸，三個所述擺線軸在同一圓周上均勻分布，在伸出前擺線軸法蘭的擺線軸上固定安裝行星輪，在所述前擺線軸法蘭上轉動安裝太陽輪，所述太陽輪與行星輪嚙合配合；在置于機殼內部的擺線軸上設有擺線齒輪，在所述擺線齒輪與擺線軸之間設有擺線軸承，所述擺線齒輪與位于機殼上的內齒圈嚙合配合；
[0006]當電機固定在機殼上時，電機輸出軸與太陽輪連接，所述后擺線軸法蘭作為整個減速機構的輸出端；
[0007]當電機固定在前擺線軸法蘭上，電機輸出端與太陽輪連接，所述機殼作為整個減速機構的輸出端。
[0008]進一步地，所述前擺線軸法蘭和后擺線軸法蘭之間通過螺釘連接。
[0009]進一步地，在所述前擺線軸法蘭和后擺線軸法蘭之間還設有連接柱銷。
[0010]進一步地，在所述太陽輪與擺線軸之間設有脹緊套。
[0011]進一步地，所述擺線齒輪和內齒圈分別是在標準模數齒輪、齒圈的基礎上將齒頂部分沿徑向去掉1/8至7/8得到的。
[0012]進一步地，在所述擺線軸的兩端分別設有擺線軸定位軸承，兩所述擺線軸定位軸承分別與前擺線軸法蘭和后擺線軸法蘭固定連接。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供的一種精密減速傳動機構，齒輪和內齒圈去掉部分齒頂后雖然減少了嚙合深度，但是由于該種嚙合是多齒嚙合，只要選擇得當將不會影響減速機強度，但卻帶來了顛覆性的好處:首先是加工制造簡單了，用通用的齒輪、內齒圈加工機床和刀具就能精確的加工制造擺線齒輪和內齒圈；其次是由于保留了擺線齒輪和內齒圈20°的壓力角，傳動剛性顯著提高。另外可使減速機在同樣體積下，傳動比和輸出扭矩大幅度提高。還有就是完全保留了漸開線齒輪傳動的特點，擺線齒輪和內齒圈之間的嚙合傳動完全是滾動摩擦，使減速機提高了傳動效率并能延長使用壽命。同樣用該機構可使諧波減速機在相同體積和傳動比的情況下，減小了柔輪的變形量，相應增加了柔輪厚度及嚙合齒數從而降低了制造難度增大了輸出扭矩并容易提高制造精度。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的外形示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明的剖視圖；
[0016]圖中:I太陽輪，2行星輪，3脹緊套，4擺線軸，5擺線軸承，6擺線齒輪，7機殼，8前擺線軸法蘭，9后擺線軸法蘭，10連接柱銷，11螺釘，12機殼裝配軸承，13擺線軸定位軸承。
【具體實施方式】
[0017]如圖1至圖2所示，本發(fā)明主要包括太陽輪1、行星輪2、脹緊套3、擺線軸4、擺線軸承5、擺線齒輪6、機殼7、前擺線軸法蘭8、后擺線軸法蘭9、連接柱銷10、螺釘11、機殼裝配軸承12和擺線軸定位軸承13，下面結合附圖對本發(fā)明進行詳細描述。
[0018]如圖1、圖2所示，機殼7是本發(fā)明的主體，機殼為整體成圓形的中空結構，在機殼上設有內齒圈。在機殼的一端設有前擺線軸法蘭8，在前擺線軸法蘭上轉動安裝有太陽輪1，在太陽輪的周圍設有三個行星輪2，三個行星輪在同一圓周上均勻分布。行星輪固定安裝在擺線軸4上，在行星輪與擺線軸之間設有脹緊套3，行星輪與擺線軸同步轉動。在擺線軸的兩端分別設有擺線軸定位軸承13，擺線軸左端的擺線軸定位軸承固定在前擺線軸法蘭8上，前擺線軸法蘭通過機殼裝配軸承12轉動安裝在機殼中，這樣擺線軸可相對機殼轉動。擺線軸右端的擺線軸定位軸承固定在后擺線軸法蘭9上，后擺線軸法蘭通過螺釘11固定在前擺線軸法蘭上，且前、后擺線軸法蘭均通過機殼裝配軸承12轉動安裝在機殼中，并在前、后擺線軸法蘭之間設有連接柱銷10。在擺線軸上設有擺線齒輪6，在擺線齒輪與擺線軸之間設有擺線軸承5，擺線齒輪與機殼內部的內齒圈嚙合配合，內齒圈與機殼是一體制造的。
[0019]該減速機構有兩級減速機構，第一級減速是由太陽輪I和行星輪2組成的；第二級減速是行星輪帶動擺線軸上的擺線齒輪沿內齒圈擺動旋轉，擺線齒輪齒數要少于內齒圈的齒數。該減速機構有兩種輸出形式，第一種輸出形式:電機固定在機殼7上，電機輸出端與太陽輪連接，后擺線軸法蘭作為整個減速機構的輸出端；第二種輸出形式:電機固定在前擺線軸法蘭上，電機輸出端與太陽輪連接，機殼作為整個減速機構的輸出端。
[0020]兩種輸出形式由于其旋轉方向的關系造成傳動比相差1，即:法蘭輸出大于機殼輸出I個傳動比。
[0021]擺線齒輪和內齒圈是在標準模數齒輪、齒圈的基礎上將齒頂部分沿徑向去掉1/8至7/8得到的。齒頂部分去掉多少與避免齒頂干涉的齒輪、內齒圈齒數最小差值有如下規(guī)律:上述標準齒輪模數下該形式傳動，內齒圈齒數和擺線齒輪齒數差值不能小于8。當去掉1/8時齒數最小差值=8-1 = 7個齒；當去掉2/8時齒數最小差值=8-2 = 6個齒；以此類推當去掉7/8時齒數最小差值=8-7 = I個齒。設計人員可以根據減速機傳動比、輸出扭矩、齒輪和齒圈模數等因素來決定具體去掉齒頂的多少從而設計出滿足各種不同工況需求的減速機。
[0022]齒輪和內齒圈去掉部分齒頂后雖然減少了嗤合深度，但是由于該種嗤合是多齒嗤合，只要選擇得當將不會影響減速機強度，但卻帶來了顛覆性的好處:首先是加工制造簡單了，用通用的齒輪、內齒圈加工機床和刀具就能精確的加工制造擺線齒輪和內齒圈；其次是由于保留了擺線齒輪和內齒圈20°的壓力角，傳動剛性顯著提高。另外可使減速機在同樣體積下，傳動比和輸出扭矩大幅度提高。還有就是完全保留了漸開線齒輪傳動的特點，擺線齒輪和內齒圈之間的嚙合傳動完全是滾動摩擦，使減速機提高了傳動效率并能延長使用壽命。同樣用該機構可使諧波減速機在相同體積和傳動比的情況下，增大齒輪模數值，從而降低了制造難度增大了輸出扭矩并容易提高制造精度。
【主權項】
1.一種精密減速傳動機構，其特征是，它包括太陽輪、行星輪、脹緊套、擺線軸、擺線齒輪、機殼、前擺線軸法蘭和后擺線軸法蘭，其特征是，所述前擺線軸法蘭和后擺線軸法蘭固定連接，且前、后擺線軸法蘭均通過機殼安裝軸承轉動安裝在機殼中，在所述前擺線軸法蘭和后擺線軸法蘭之間轉動安裝有三個擺線軸，三個所述擺線軸在同一圓周上均勻分布，在伸出前擺線軸法蘭的擺線軸上固定安裝行星輪，在所述前擺線軸法蘭上轉動安裝太陽輪，所述太陽輪與行星輪嚙合配合；在置于機殼內部的擺線軸上設有擺線齒輪，在所述擺線齒輪與擺線軸之間設有擺線軸承，所述擺線齒輪與位于機殼上的內齒圈嚙合配合； 當電機固定在機殼上時，電機輸出軸與太陽輪連接，所述后擺線軸法蘭作為整個減速機構的輸出端； 當電機固定在前擺線軸法蘭上，電機輸出端與太陽輪連接，所述機殼作為整個減速機構的輸出端。2.根據權利要求1所述的一種精密減速傳動機構，其特征是，所述前擺線軸法蘭和后擺線軸法蘭之間通過螺釘連接。3.根據權利要求2所述的一種精密減速傳動機構，其特征是，在所述前擺線軸法蘭和后擺線軸法蘭之間還設有連接柱銷。4.根據權利要求1所述的一種精密減速傳動機構，其特征是，在所述太陽輪與擺線軸之間設有脹緊套。5.根據權利要求1所述的一種精密減速傳動機構，其特征是，所述擺線齒輪和內齒圈分別是在標準模數齒輪、齒圈的基礎上將齒頂部分沿徑向去掉1/8至7/8得到的。6.根據權利要求1所述的一種精密減速傳動機構，其特征是，在所述擺線軸的兩端分別設有擺線軸定位軸承，兩所述擺線軸定位軸承分別與前擺線軸法蘭和后擺線軸法蘭固定連接。
【專利摘要】一種精密減速傳動機構，用于提供一種性能好、精度高的減速傳動機構。其特征是，它包括太陽輪、行星輪、脹緊套、擺線軸、擺線齒輪、機殼、前擺線軸法蘭和后擺線軸法蘭，前、后擺線軸法蘭固定連接，且前、后擺線軸法蘭均轉動安裝在機殼中，在所述、前擺線軸法蘭和后擺線軸法蘭之間轉動安裝有三個擺線軸，三個擺線軸在同一圓周上均勻分布，在伸出前擺線軸法蘭的擺線軸上固定安裝行星輪，在前擺線軸法蘭上轉動安裝太陽輪，太陽輪與行星輪嚙合配合；在置于機殼內部的擺線軸上設有擺線齒輪，在擺線齒輪與擺線軸之間設有擺線軸承，擺線齒輪與位于機殼上的內齒圈嚙合配合。該減速機構性能好、精度高，利于在產業(yè)中推廣應用。
【IPC分類】F16H1/32, F16H57/021
【公開號】CN105134888
【申請?zhí)枴緾N201510676854
【發(fā)明人】宋志安
【申請人】宋志安
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年10月16日