CN102287489A - 少齿差滚柱啮合传动机构及其减速机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型传动装置，通过结合链齿传动中多排链和多排齿啮合以及齿轮传动中的少齿差原理，实现多排和同时多齿啮合的大速比和大扭矩变速传动。该发明中是用U槽轮替代少齿差齿轮传动的外齿轮，柱轮替代内齿轮。U槽轮可以是单个或多个U槽轮组合而成，U槽轮沿着圆周加工有多个U型齿槽。柱轮为两排或两排以上带有多个均布长孔的园轮，长孔内布置有滚柱，滚柱在长孔中由弹簧定位，传动时滚柱作滚动或滑动，以避开传动中的径向干涉。因此实现了U槽轮和柱轮通过滚柱啮合的少齿差传动副。本发明中的减速机利用滚柱啮合少齿差原理，实现大速比和大扭矩输出、结构简单，体积小、使用寿命长。

Description

少齿差滚柱啮合传动机构及其减速机

技术领域

本发明涉及一种新型传动装置，特别是一种结合少齿差原理、采用滚柱啮合的传动机构和减速机。 

背景技术

传统已经有的传动变速机构一般通过齿轮传动、涡轮涡杆传动、摆线针轮机构、链轮/链条传动等。齿轮传动可以采用外齿啮合或内齿啮合。外齿啮合的同时啮合齿数少、一般只有通过增加齿轮的模数增大传动扭矩，大速比输出需要的机构体积大。内啮合采用少齿差原理，可以同时有多齿啮合，但传动中内外齿的干涉制约了啮合齿数量，同样难以输出特大扭矩。谐波齿轮机构可以克服上述缺点，但由于谐波齿轮的柔轮制造复杂，柔轮模数不宜太大，因此输出大扭矩受到限制。另外，由于齿轮传动的公称压力角为20°，在输出特大扭矩的同时，会分解出相当大的径向力，致使传动效率低，轴承的使用寿命短。目前只有通过提高变速机构零部件制造精度和轴承的质量提高变速机构的传动效率和性价比。 

链齿传动采用链轮和链条的啮合传递动力，采用多排链、多排齿的方式虽然可以传递大扭矩，但其变速比小，无法实现大速比传动。 

发明内容

本发明的一个目的是结合齿轮传动和链齿(链轮/链条)传动，采用少齿差原理和多排链齿的方式，提供一种全新的少齿差滚柱啮合传动机构。 

本发明第二个目的是提供一种采用上述少齿差滚柱啮合传动机构的减速机，它加工零件少、工艺简单、体积小、速比和输出扭矩大。 

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案： 

一种少齿差滚柱啮合传动机构，它包括输入轴[1]、组成少齿差齿轮副的U槽轮、柱轮[7]和滚柱[9]，U槽轮和柱轮[7]之间通过滚柱[9]啮合传递动力，输入轴[1]驱动U槽轮，U槽轮有沿着圆周向外的U型齿槽，其特征在于： 

所述U槽轮作为少齿差齿轮副的外齿轮，包括第一U槽轮[8]和第二U槽轮[11]；所述柱轮[7]作为少齿差齿轮副的内齿轮；输入轴[1]通过偏心体驱动U槽轮，所述偏心体包括第一偏心体[29]和第二偏心体[30]； 

所述柱轮[7]由两只或两只以上圆盘状多孔轮并排组合而成，并排的多孔轮之间有轴向间距，所有多孔轮沿着圆周加工有n1个均匀分布的长孔[41]，所述并排多孔轮上相对的长孔[41]形成柱轮[7]上n1排长孔，每排长孔内装有一根滚柱[9]； 

组合后形成少齿差齿轮副啮合的U槽轮与柱轮[7]的结构为：每个U槽轮分别布置在柱轮[7]的多孔轮之间的轴向间距内，第一U槽轮[8]和第二U槽轮[11]分别通过第一偏心体[29]和第二偏心体[30]在轴线两侧对称偏心组装在输入轴[1]的中间段；柱轮[7]通过滚柱[9]与U槽轮上的齿槽[38]形成多排的少齿差滚柱啮合； 

其中，柱轮[7]上有n1排长孔，U槽轮上有n2排齿槽，n2＜n1，其差值n1-n2即是少齿差齿轮副中的齿数差，n1、n2是整数。 

U槽轮为齿槽为U型的齿轮，第一U槽轮[8]和第二U槽轮[11]可以是一个或多个U槽轮并排组合，每个U槽轮沿着圆周加工有n2个U型槽[38]，并排U槽轮上相对的U型槽[38]形成n2排齿槽；在轴线两侧对称偏心布置的第一U槽轮[8]和第二U槽轮[11]采用相同结构或等重量体。 

柱轮[7]上的每排长孔[41]内装有一根滚柱[9]；滚柱[9]作为内齿轮的“活齿”，形成柱轮[7]和U槽轮之间的啮合。 

滚柱[9]通过滚柱弹簧[32]定位于长孔[41]中，可以在长孔[41]内有径向小位移，以避开径向干涉。 

滚柱弹簧[32]通过弹簧定位螺钉[33]固定在柱轮[7]的多孔轮上。 

滚柱弹簧[32]也可以采用圆柱弹簧安装在长孔[41]中。 

滚柱弹簧[32]可以是蝶簧、橡胶弹簧、钢丝弹簧、异型弹簧或板簧等。 

柱轮[7]通过柱轮键槽[40]固定在主壳体[6]内壁上。 

U槽轮中间有轴孔[43]用来与滚柱轴承[28]配合组装，该轴孔周围还有数个输出销孔[39]，用来安装输出销套[12]。 

第一偏心体[29]和第二偏心体[30]为等偏心量，以消除偏心造成的偏心载荷。 

偏心体可以由多个独立部件组成，也可以是一体式。 

偏心体是一带有键槽的偏心圆环。 

U槽轮可以是一体式U槽轮，也可以是多个U槽轮的组合。 

输入轴[1]由入端、中间段和出端三部分圆柱体组成，其中心线重合，所述第一偏心体[29]和第二偏心体[30]安装在输入轴[1]的中间段，输入轴[1]出端的圆柱体通过第四轴承[25]与输出轴[14]的入端孔配合组装；输入轴[1]入端的圆柱体上有键槽，与电机连接；输入轴[1]入端圆柱体通过第一轴承[3]和第一密封圈[2]与输入端盖[4]中心孔配合组装。 

输入轴[1]中间段上可以直接安装偏心轴承，同样可以达到安装偏心体和普通轴承的效果。 

少齿差滚柱啮合传动机构的减速机，由少齿差滚柱啮合传动机构和输出机构组成，其特征在于：它包括：主壳体[6]、输入端盖[4]、柱轮[7]、第一U槽轮[8]、第二U槽轮[11]、滚柱[9]、输入轴[1]、第一偏心体[29]、第二偏心体[30]、输出销套[12]、输出销[13]、输出轴[14]、输出轴壳体[17]、输出端盖[20]以及轴承和密封圈； 

其中少齿差滚柱啮合传动机构包括：输入轴[1]、组成少齿差齿轮副的U槽轮、柱轮[7]和滚柱[9]，U槽轮和柱轮[7]之间通过滚柱[9]啮合传递动力，输入轴[1]驱动U槽轮，U槽轮有沿着圆周向外的U型齿槽，其中： 

所述U槽轮作为少齿差齿轮副的外齿轮，包括第一U槽轮[8]和第二U槽轮[11]；所述柱轮[7]作为少齿差齿轮副的内齿轮；输入轴[1]通过偏心体驱动U槽轮，所述偏心体包括第一偏心体[29]和第二偏心体[30]； 

所述柱轮[7]由两只或两只以上圆盘状多孔轮并排组合而成，并排的多孔轮之间有轴向间距，所有多孔轮沿着圆周加工有n1个均匀分布的长孔[41]，所述并排多孔轮上相对的长孔[41]形成柱轮[7]上n1排长孔，每排长孔内装有一根滚柱[9]； 

组合后形成少齿差齿轮副啮合的U槽轮与柱轮[7]的结构为：每个U槽轮分别布置在柱轮[7]的多孔轮之间的轴向间距内，第一U槽轮[8]和第二U槽轮[11]分别通过第一偏心体[29]和第二偏心体[30]在轴线两侧对称偏心组装在输入轴[1]的中间段；柱轮[7]通过滚柱[9]与U槽轮上的齿槽[38]形成多排的少齿差滚柱啮合； 

其中，柱轮[7]上有n1排长孔，U槽轮上有n2排齿槽，n2＜n1，其差值n1-n2即是少齿差齿轮副中的齿数差，n1、n2是整数； 

所述少齿差滚柱啮合输出机构通过U槽轮的输出销孔[39]、输出销套[12]、输出销[13]和输出轴[14]将扭矩输出。 

输入轴[1]主中心线与输出轴[14]同轴心。 

该发明的优点是：通过使用多排链齿传动中链条滚柱和链齿啮合的方法，结合少齿差齿轮传动的原理，可以实现多排和多齿同时啮合的大速比变速传动。用U槽轮替代少齿差齿轮传动的外齿轮(偏心齿轮即“U槽轮”)，用柱轮替代内齿轮，柱轮上加工有多排带有等链节长孔，将滚柱(相当于“活齿”)布置在长孔内，替代内齿轮上的每个齿。为了解决少齿差传动中齿和滚柱的径向干涉，滚柱在长孔内可以作自由滚动或滑动，干涉通过后滚柱可以通过弹簧迅速回位。长孔的宽度根据滚柱的直径确定，长孔的长度超过最大的径向干涉量。该发明U槽轮上的齿型压力角很小(通常为0°～5°)，而传统渐开线齿轮的齿型压力角为20°，因此该发明传动中啮合时产生的径向力是传统齿轮的百分之几，有利于提高轴承10倍以上的使用寿命。 

本发明可以用于大速比的减速或增速，由于该新型传动机构克服了传统齿轮传动的诸多缺点，其扭矩输出不再受啮合齿数少或齿干涉的影响，达到多齿和多排同时啮合来传递特大扭矩；同时少齿差原理可以大大缩小大速比减速机的体积。 

本发明既可以单独用于减速机，也可以用于制造低速大扭矩电机。 

附图说明

图1是本发明少齿差滚柱啮合减速机的平面结构图。 

图2是图1的右视半剖面图 

图3是单排的第一U槽轮8平面图。 

图3.1图3的B-B剖面图。 

图3.2是图3上I的放大图，U型槽结构。 

图4是带有多个长孔41的多孔轮平面图。 

图4.1是图4的C-C剖面图。 

图4.2是由3只多孔轮组装而成的柱轮7。 

图5是第一U槽轮8和柱轮7通过滚柱9啮合的平面图。 

图5.1是图5上I的局部放大图，滚柱9通过滚柱弹簧32定位。 

图6是输出轴14的平面图。 

图6.1是图6的左视图。 

附图标记 

输入轴[1]、第一密封圈[2]、第一轴承[3]、输入端盖[4]、第一滚柱端盖[5]、主壳体[6]、柱轮[7]、第一U槽轮[8]、滚柱[9]、垫片[10]、第二U槽轮[11]、输出销套[12]、输出销[13]、输出轴[14]、第二轴承[15]、加油孔帽[16]、输出轴壳体[17]、第四轴承[25]、第二密封圈[19]、输出端盖[20]、轴套[21]、轴承档环[22]、定位环[23]、轴承挡圈[24]、第四轴承[25]、第二滚柱端盖[26]、隔环[27]、第五轴承[28]、第一偏心体[29]、第二偏心体[30]、第六轴承[31]、滚柱弹簧[32]、弹簧定位螺钉[33]、隔环[34]、轴承外档圈[35]、壳体螺栓[36]、端盖螺栓[37]、U型槽[38]、输出销孔[39]、柱轮键槽[40]、长孔[41]、销孔[42]、轴孔[43]。 

具体实施方式

本实施例的少齿差滚柱啮合减速机的技术关键由两部分组成：一、少齿差滚柱啮合传动机构，二、偏心扭矩同轴输出机构，下面分别介绍这里， 

一、少齿差滚柱啮合传动机构 

通过柱轮[7]、第一U槽轮[8]、第二U槽轮[11]和滚柱[9]的组合实现多排和同时多齿的滚柱啮合；其中，每个U槽轮分别布置在柱轮[7]的多孔轮之间的轴向间距内，第一U槽轮[8]和第二U槽轮[11]分别通过第一偏心体[29]和第二偏心体[30]在轴线两侧对称且偏心组装在输入轴[1]的中间段。为消除偏心造成的偏心载荷，第一 偏心体[29]和第二偏心体[30]的偏心量相同，且对称偏心布置的第一U槽轮[8]和第二U槽轮[11]采用相同结构或等重量体。 

输入轴[1]的入端通过第一轴承[3]安装在输入端盖[4]的中间孔内，输入端盖[4]安装在主壳体[6]上。输入轴[1]的出端通过第四轴承[25]安装在输出轴[14]入端的深孔中，输入轴[1]的主中心线与输出轴[14]同轴心。 

滚柱[9]安装在柱轮[7]上的长孔内，柱轮[7]通过键安装在主壳体[6]内壁上。U槽轮上的U型槽[38]与柱轮[7]上长孔[41]内的滚柱[9]啮合。滚柱[9]相当于“活齿”，可以在长孔内有径向小位移，以避开径向干涉。 

二、偏心扭矩同轴输出机构 

由第一U槽轮[8]、第二U槽轮[11]、输出销[13]、输出销套[12]和输出轴[14]组成，输出销[13]的一端装入输出轴[14]上的销孔[42]内，另一端配有输出销套[12]安装入由第一U槽轮[8]和第二U槽轮[11]上输出销孔[39]的重叠孔内。输出轴[14]的输入端深孔内通过第四轴承[25]安装输入轴[1]的出端，输出轴[14]的中间通过第二轴承[15]和第三轴承[18]装入输出轴壳体[17]，输出端盖[20]与输出轴壳体[17]通过端盖螺栓[37]连接。 

上述输出机构还可以采用本领域常用的其他偏心输出机构或类似机构替代，而不影响本申请的主题和精神。 

下面结合附图详细介绍本发明少齿差滚柱啮合减速机的一个实施例。 

如图1，本实施例是一三排U槽轮的少齿差滚柱减速机。第一U槽轮[8]为单排U槽轮，第二U槽轮[11]为双排U槽轮，分别布置在第一U槽轮[8]的两侧，输入轴[1]由三部分圆柱体组成，输入轴[1]出端的圆柱体通过第四轴承[25]与输出轴的入端孔配合组装。输入轴[1]入端的圆柱体上加工有键槽，与电机输出轴连接。输入轴[1]入端圆柱体通过第一轴承[3]和第一密封圈[2]与输入端盖[4]中心孔配合组装。输入轴[1]中间段圆柱体上安装有第一偏心体[29]和第二偏心体[30]，其偏心方向沿轴线两侧对称。第一偏心体[29]和第二偏心体[30]上分别安装有第五轴承[28]和第六轴承[31]，并与第一U槽轮[8]和第二U槽轮[11]的中心孔配合组装。 

第一密封圈[2]是标准减速机密封圈，用来防尘和防漏油。 

第一轴承[3]可以采用普通标准滚柱轴承、球轴承或其它轴承。 

输入端盖[4]为圆盘结构，中间加工有轴承[3]和密封圈[2]的安装孔，圆盘的外径与主壳体[6]相同，通过壳体螺栓[36]将输入端盖[4]与主壳体[6]紧固。 

第一滚柱端盖[5]为一园环结构，与柱轮[7]采用沉头螺钉固定，用来防止滚柱[9]的轴向串动。 

主壳体[6]的内部为圆柱体结构，外表面可以采用圆柱体或四方体等。主壳体[6]的内壁上加工有多个凸键，用来与柱轮[7]上的键槽配合安装柱轮[7]。主壳体[6]的左右端加工有与输入端盖[4]和输出轴壳体[17]装配的螺孔。 

柱轮[7]，由3只多孔轮并排组成，如图4所示，多孔轮之间的轴向间距稍大于U槽轮上齿的轴向厚度(安装时通常有0.05～0.5mm间隙)，多孔轮上加工有多个长孔，长孔的宽度由滚柱[9]的直径确定，长度超过最大径向干涉量(在速比和偏心量确定以后、通过计算可以得到最大径向干涉量)。为了与主壳体[6]安装方便，柱轮[7]上加工有与主壳体[6]同样数量和配合的键槽。柱轮[7]的最左和最右侧面的多孔轮上加工有用来安装弹簧定位螺钉[33]的螺孔。柱轮[7]可以加工成一个整体，但为了加工和组装方便，也可以将柱轮[7]分解成数个简单的部件，如3个独立的多孔轮和2个间隔环。加工时将3个多孔轮用螺杆固定在一起同时加工，以保证3个多孔轮的加工精度一致。然后用厚度为等多孔轮之间轴向间距的圆环与多孔轮组装成一个整体，再与主壳体[6]组装。柱轮[7]的多孔轮数量可以是m个，且m≥2，计算时根据输出扭矩的大小和同时啮合齿的数量确定。 

第一U槽轮[8]，如图3，U槽轮上有多个齿，齿之间是U型槽[38]，用来与柱轮[7]上的滚柱[9]啮合，齿槽的形状为U型，如图3.2所示，宽度由滚柱的直径确定，深度稍大于齿槽与滚柱的啮合深度(主要取决于偏心量)。U槽轮中间的轴孔[43]用来与滚柱轴承[28]配合组装。第一U槽轮[8]加工有数个输出销孔[39]，用来安装输出销套[12]。第一U槽轮[8]可以有单只或多个U槽轮或其组合。 

滚柱[9]是一圆柱体，是柱轮[7]和U槽轮啮合的“活齿”。通过滚柱弹簧[32]定位。滚柱[9]在遇到径向干涉时，将在长孔[41]内作小偏移，干涉解除时，将通过滚柱弹簧[32]迅速回位。滚柱[9]啮合时将作纯滚动或滑动。 

垫片[10]是一园环结构，用于U槽轮之间的轴向定位。 

第二U槽轮[11]与第一U槽轮[8]有相似的结构和功能，可以是单个U槽轮，也可以是多个U槽轮或其组合。本实施例中，第一U槽轮[8]为一体式，第二U槽轮[11]由2个U槽轮组成，第二U槽轮[11]的总体重量与第一U槽轮[8]相同。 

输出销套[12]是一圆筒结构，用来减少输出销[13]和U槽轮上输出销孔[39]之间的摩擦。 

输出销[13]为一圆柱结构，用来传递输出扭矩。 

输出轴[14]，如图6，入端部分圆柱体中心加工有深孔，用来安装输入轴[1]的出端和第四轴承[25]。出端圆柱体上加工有键槽，用来与外负荷上的键连接。输出轴[14]上加工有凸肩，用于安装第二轴承[15]和第三轴承[18]。输出轴[14]的入端面上加工有与U槽轮上同等数量的孔，用来安装输出销[13]。 

第二轴承[15]可以采用普通标准滚柱轴承、球轴承或其它轴承。 

加油孔帽[16]可以采用标准的油孔螺钉。 

输出轴壳体[17]是用来将输出轴[14]通过第二轴承[15]和第三轴承[18]组合装配，并与主壳体[6]通过壳体镙栓[36]连接。 

第三轴承[18]可以采用普通标准滚柱轴承、球轴承或其它轴承。 

第二密封圈[19]是标准减速机密封圈，用来防尘和防漏油。 

输出端盖[20]为圆盘和圆柱结构，中间加工有第三轴承[18]和第二密封圈[19]的安装孔，圆盘的外径与输出轴壳体[17]相同，通过端盖螺栓[37]将输出端盖[20]与输出轴壳体[17]紧固。 

轴套[21]为一圆筒结构，用来定位第三轴承[18]。 

轴承挡环[22]是一标准轴承挡环，与第三轴承[18]配合使用。 

定位环[23]为一圆筒结构，用来定位第二轴承[15]和第三轴承[18]。 

轴承挡圈[24]为一标准的弹性挡圈。 

第四轴承[25]可以采用普通标准滚柱轴承、球轴承或其它轴承。 

第二滚柱端盖[26]为一园环结构，与柱轮[7]采用沉头螺钉固定，用来防止滚柱[9]的轴向串动。 

隔环[27]为一带凸肩的园环结构，用来定位第四轴承[25]和第二偏心体[30]。 

第五轴承[28]可以采用普通标准滚柱轴承、球轴承或其它轴承。 

第一偏心体[29]是一偏心的圆环结构，用来安装第五轴承[28]，偏心量与第二偏心体[30]相同。偏心孔与输入轴[1]安装时，其偏心方向与第二偏心体[30]反方向轴中心线对称。 

第二偏心体[30]是一偏心的圆环结构，用来安装第六轴承[31]，偏心量与第一偏心体[29]相同。偏心孔与输入轴[1]安装时，其偏心方向与第一偏心体[29]反方向轴中心线对称。 

本实施例中第一偏心体[29]为一体式，第二偏心体[30]由2个偏心圆环组成。 

第六轴承[31]可以采用普通标准滚柱轴承、球轴承或其它轴承。 

滚柱弹簧[32]用来控制滚柱[9]的位置，可以是普通弹簧，也可以是橡胶弹簧或扭簧。通过弹簧定位螺钉[33]固定于柱轮[7]的两侧面，也可以安装在长孔[41]内。 

弹簧定位螺钉[33]为一标准的螺钉，用来固定滚柱弹簧[32]。 

隔环[34]与隔环[27]为同一结构，用来定位第一轴承[3]和另一个第二偏心体[30]。 

轴承外挡圈[35]为一标准的挡圈，用来定位第一轴承[3]的外圈。 

壳体镙栓[36]为标准普通镙栓，用来将输入端盖[4]以及输出轴壳体[17]与主壳体[6]连接。 

端盖镙栓[37]为标准普通镙栓，用来将输出端盖[20]与主壳体[6]连接。 

本实施例的装配步骤如下：

1、将第一偏心体[29]与第五轴承[28]配合组装，第二偏心体[30]与第六轴承[31]配合组装(共两件第二偏心体[30]和第六轴承[31])(第一组件)。 

2、将第一U槽轮[8]装配到第一组件中的第五轴承[28]上，第二U槽轮[11]装配到第一组件中的第六轴承[31]上(共两件第二U槽轮[11])(第二组件)。 

3、将柱轮[7]的每个多孔轮装入主壳体[6]内，由四个键和键槽吻合装配。装入主壳体[6]的同时，将第一U槽轮[8]、垫片[10]和第二U槽轮[11]与多孔轮交替装入壳体。其顺序为：多孔轮→U槽轮→垫片+多孔轮→U槽轮→垫片+多孔轮→U槽轮→多孔轮。组装后的第一U槽轮[8]和第二U槽轮[11]在柱轮[7]中间(第三组件)。 

4、将滚柱[9]***第三组件中柱轮[7]内的长孔[41]中(第四组件)。 

5、将滚柱弹簧[32]用弹簧定位螺钉[33]固定在第四组件中柱轮[7]的两侧面，并用蝶型簧将滚柱[9]定位在长孔[41]的槽底(第五组件)。 

6、将第一滚柱端盖[5]和第二滚柱端盖[26]安装到第五组件中的柱轮[7]的两侧(第六组件)。 

7、将第一轴承[3]、隔环[34]与输入轴[1]装配，并将输入轴[1]与第六组件中的第一偏心体[29]和第二偏心体[30]组装，组装后将输入轴[1]的出端装配上隔环[27]、第四轴承[25]和轴承挡圈[24](第七组件)。 

8、将第一密封圈[2]装入输入端盖[4]的密封圈位置，然后将输入端盖[4]与第七组件中的输入轴[1]的入端组装，组装到位后采用壳体镙栓[36]将输入端盖[4]与主壳体[6]紧固连接(第八组件)。 

9、将第二轴承[15]、定位环[23]和第三轴承[18]与输出轴[14]组装，装配以后，将轴套[21]装配到输出轴[14]上给第三轴承[18]定位(a组件)。 

10、将a组件与输出轴壳体[17]装配，装配到位后，将轴承挡环[22]装配到第三轴承[18]的外环槽中(b组件)。 

11、将第二密封圈[19]装入输出端盖[20]的密封圈位置，然后将输出端盖[20]套入b组件中输出轴[14]的输出端，组装到位后采用端盖镙栓[37]将输出端盖[20]与b组件中的输出轴壳体[17]紧固连接(c组件)。 

12、将c组件与第八组件配合装配，组装到位后采用壳体镙栓[36]将c组件中的输出轴壳体[17]与第八组件中的主壳体[6]紧固连接。 

13、装配完毕。 

Claims (17)

1.一种少齿差滚柱啮合传动机构，它包括输入轴[1]、组成少齿差齿轮副的U槽轮、柱轮[7]和滚柱[9]，U槽轮和柱轮[7]之间通过滚柱[9]啮合传递动力，输入轴[1]驱动U槽轮，U槽轮有沿着圆周向外的U型齿槽，其特征在于：

所述U槽轮作为少齿差齿轮副的外齿轮，包括第一U槽轮[8]和第二U槽轮[11]；所述柱轮[7]作为少齿差齿轮副的内齿轮；输入轴[1]通过偏心体驱动U槽轮，所述偏心体包括第一偏心体[29]和第二偏心体[30]；

所述柱轮[7]由两只或两只以上圆盘状多孔轮并排组合而成，并排的多孔轮之间有轴向间距，所有多孔轮沿着圆周加工有n1个均匀分布的长孔[41]，所述并排多孔轮上相对的长孔[41]形成柱轮[7]上n1排长孔，每排长孔内装有一根滚柱[9]；

组合后形成少齿差齿轮副啮合的U槽轮与柱轮[7]的结构为：每个U槽轮分别布置在柱轮[7]的多孔轮之间的轴向间距内，第一U槽轮[8]和第二U槽轮[11]分别通过第一偏心体[29]和第二偏心体[30]在轴线两侧对称偏心组装在输入轴[1]的中间段；柱轮[7]通过滚柱[9]与U槽轮上的齿槽[38]形成多排的少齿差滚柱啮合；

其中，柱轮[7]上有n1排长孔，U槽轮上有n2排齿槽，n2＜n1，其差值n1-n2即是少齿差齿轮副中的齿数差，n1、n2是整数。

2.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：所述U槽轮为齿槽为U型的齿轮，第一U槽轮[8]和第二U槽轮[11]可以是一个或多个U槽轮并排组合，每个U槽轮沿着圆周加工有n2个U型槽[38]，并排U槽轮上相对的U型槽[38]形成n2排齿槽；在轴线两侧对称偏心布置的第一U槽轮[8]和第二U槽轮[11]采用相同结构或等重量体。

3.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：所述柱轮[7]上的每排长孔[41]内装有一根滚柱[9]；滚柱[9]作为内齿轮的“活齿”，形成柱轮[7]和U槽轮之间的啮合。

4.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：滚柱[9]通过滚柱弹簧[32]定位于长孔[41]中，可以在长孔[41]内有径向小位移，以避开径向干涉。

5.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：滚柱弹簧[32]通过弹簧定位螺钉[33]固定在柱轮[7]的多孔轮上。

6.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：滚柱弹簧[32]也可以采用圆柱弹簧安装在长孔[41]中。

7.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：滚柱弹簧[32]可以是蝶簧、橡胶弹簧、钢丝弹簧、异型弹簧或板簧等。

8.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：柱轮[7]通过柱轮键槽[40]固定在主壳体[6]内壁上。

9.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：所述U槽轮中间有轴孔[43]用来与滚柱轴承[28]配合组装，该轴孔周围还有数个输出销孔[39]，用来安装输出销套[12]。

10.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：所述第一偏心体[29]和第二偏心体[30]为等偏心量，以消除偏心造成的偏心载荷。

11.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：所述偏心体可以由多个独立部件组成，也可以是一体式。

12.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：所述偏心体是一带有键槽的偏心圆环。

13.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：所述U槽轮可以是一体式U槽轮，也可以是多个U槽轮的组合。

14.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：输入轴[1]由入端、中间段和出端三部分圆柱体组成，其中心线重合，所述第一偏心体[29]和第二偏心体[30]安装在输入轴[1]的中间段，输入轴[1]出端的圆柱体通过第四轴承[25]与输出轴[14]的入端孔配合组装；输入轴[1]入端的圆柱体上有键槽，与电机连接；输入轴[1]入端圆柱体通过第一轴承[3]和第一密封圈[2]与输入端盖[4]中心孔配合组装。

15.根据权利要求1所述的传动机构，其特征在于：输入轴[1]中间段上可以直接安装偏心轴承，同样可以达到安装偏心体和普通轴承的效果。

16.一种采用如权利要求1所述的少齿差滚柱啮合传动机构的减速机，由少齿差滚柱啮合传动机构和输出机构组成，其特征在于：它包括：主壳体[6]、输入端盖4]、柱轮[7]、第一U槽轮[8]、第二U槽轮[11]、滚柱[9]、输入轴[1]、第一偏心体29]、第二偏心体[30]、输出销套[12]、输出销[13]、输出轴[14]、输出轴壳体[17]、输出端盖[20]以及轴承和密封圈；

其中少齿差滚柱啮合传动机构包括：输入轴[1]、组成少齿差齿轮副的U槽轮、柱轮[7]和滚柱[9]，U槽轮和柱轮[7]之间通过滚柱[9]啮合传递动力，输入轴[1]驱动U槽轮，U槽轮有沿着圆周向外的U型齿槽，其中：

所述U槽轮作为少齿差齿轮副的外齿轮，包括第一U槽轮[8]和第二U槽轮[11]；所述柱轮[7]作为少齿差齿轮副的内齿轮；输入轴[1]通过偏心体驱动U槽轮，所述偏心体包括第一偏心体[29]和第二偏心体[30]；

所述柱轮[7]由两只或两只以上圆盘状多孔轮并排组合而成，并排的多孔轮之间有轴向间距，所有多孔轮沿着圆周加工有n1个均匀分布的长孔[41]，所述并排多孔轮上相对的长孔[41]形成柱轮[7]上n1排长孔，每排长孔内装有一根滚柱[9]；

组合后形成少齿差齿轮副啮合的U槽轮与柱轮[7]的结构为：每个U槽轮分别布置在柱轮[7]的多孔轮之间的轴向间距内，第一U槽轮[8]和第二U槽轮[11]分别通过第一偏心体[29]和第二偏心体[30]在轴线两侧对称偏心组装在输入轴[1]的中间段；柱轮[7]通过滚柱[9]与U槽轮上的齿槽[38]形成多排的少齿差滚柱啮合；

其中，柱轮[7]上有n1排长孔，U槽轮上有n2排齿槽，n2＜n1，其差值n1-n2即是少齿差齿轮副中的齿数差，n1、n2是整数；

所述少齿差滚柱啮合输出机构通过U槽轮的输出销孔[39]、输出销套[12]、输出销[13]和输出轴[14]将扭矩输出。

17.根据权利要求16所述的减速机，其特征在于：输入轴[1]主中心线与输出轴[14]同轴心。

Images