CN103742609A - 一种行星减速器 - Google Patents

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龙兴元
毛世民
田沙
李刚
冯仲
高进
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Abstract

本发明提供一种行星减速器，由一级行星齿轮机构与一级新型少齿差齿轮机构组成，行星机构由中心齿轮及行星齿轮组成，少齿差齿轮机构由偏心轴、外齿轮及内齿壳组成，其中内齿壳固定，偏心轴与一级行星齿轮固联作为二级少齿差齿轮机构的输入轴，外齿轮在偏心轴及内齿壳的共同作用下作平面运动，使外齿轮既绕内齿壳轴线公转，又绕自身轴线反向自转，并将外齿轮的自转运动通过W机构输出，可用于连接到工业机器人的关节部。

Description

一种行星减速器
技术领域
本发明涉及一种行星减速器。
背景技术
目前广泛应用的2K-V型减速器主要由一级行星齿轮机构与一级摆线针轮机构组成。机器人关节减速器也都广泛采用该结构，称为RV减速器。由于RV减速器对零件的加工及装配精度要求极高，而针齿壳及摆线轮等关键零件的工艺难度大，在现有通用机床上难以实现高效率加工，需要开发昂贵的专用机床，因而制造成本较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种行星减速器。
为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案。
包括行星齿轮机构与少齿差齿轮传动机构，所述少齿差齿轮传动机构包括外齿轮、内齿壳以及偏心轴，内齿壳内设置有与外齿轮啮合的内齿，所述行星齿轮机构的行星齿轮与所述偏心轴固联，动力从所述行星齿轮机构的中心齿轮输入，经所述行星齿轮以及偏心轴传至所述外齿轮。
所述行星齿轮机构包括中心齿轮以及与所述中心齿轮啮合的行星齿轮，动力输入轴与中心齿轮一体旋转。
所述内齿壳内内齿的齿廓为外齿轮齿廓的共轭曲线，外齿轮与内齿啮合部分的齿廓为一段直线。
所述偏心轴上配有两个偏心部，两个偏心部的相位差为180度。
所述少齿差齿轮传动机构包括两片外齿轮，两片外齿轮通过设置于偏心部上的偏心轴承分别与对应偏心部配合。
所述外齿轮在与内齿啮合的同时也绕偏心轴的偏心部旋转，在内齿及偏心轴的共同作用下，外齿轮绕内齿壳的轴线公转的同时也绕自身轴线反向自转，外齿轮的自转运动通过输出行星架输出。
偏心轴、外齿轮和输出行星架构成W机构。
所述输出行星架与内齿壳之间配有内齿壳轴承，输出行星架由内齿壳通过内齿壳轴承可旋转地支承。
所述偏心轴与输出行星架之间配有行星架轴承，偏心轴由输出行星架经行星架轴承可旋转地支承。
本发明的有益效果体现在：
本发明由一级行星齿轮机构与一级少齿差齿轮传动机构组成，其关键零部件的工艺性较好，与RV减速器相比，制造难度相对较低，可广泛应用于大传动比、高刚性的传动装置中，也可用于工业机器人的关节减速器。
本发明所述少齿差齿轮传动机构，其外齿轮的齿廓为一段直线，与之啮合的内齿壳的齿廓为该直线段的共轭曲线。该共轭新齿形在理论上完全可行，仿真加工及试验测试也表明，该新齿形可用于实际传动中，并具有承载能力高，传动平稳，噪声低等优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明所述少齿差齿轮传动机构的共轭齿廓示意图；图2中O1-X1,Y1为外齿轮坐标系，O2-X2,Y2为内齿轮坐标系，a为偏心距；
图3是图1的剖视图；
图中：1为内齿壳，2为内齿，3为输出行星架，4为动力输入轴，5为偏心轴，5a、5b为偏心部，6为行星架轴承，7a、7b为外齿轮，8为中心齿轮，9为行星齿轮，10为内齿壳轴承，11为偏心轴承。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
参见图1-图3，本发明所述行星减速器包括一级行星齿轮机构与一级少齿差齿轮传动机构，所述少齿差齿轮传动机构包括外齿轮、内齿壳1以及与所述行星齿轮机构的行星齿轮9一体旋转的偏心轴5，内齿壳固定于机架上，内齿壳1内设置有与外齿轮啮合的内齿2，所述行星齿轮机构的行星齿轮9与所述偏心轴5固联，动力从所述行星齿轮机构的中心齿轮8输入，经所述行星齿轮9以及偏心轴5传至所述外齿轮。
所述行星齿轮机构包括中心齿轮8以及与所述中心齿轮啮合的行星齿轮9，动力输入轴4与中心齿轮8一体旋转。
所述内齿壳内内齿的齿廓为外齿轮齿廓的共轭曲线，外齿轮与内齿啮合部分的齿廓为一段直线。
所述偏心轴5上配有两个偏心部5a、5b，两个偏心部的相位差为180度。
所述少齿差齿轮传动机构包括两片外齿轮7a、7b，两片外齿轮7a、7b通过设置于偏心部5a、5b上的偏心轴承11分别与对应偏心部5a、5b配合，由偏心部可旋转地支承，偏心轴承为无内、外圈的圆柱滚子轴承。
所述外齿轮在与内齿2啮合的同时也绕偏心轴5的偏心部旋转，在内齿2及偏心轴5的共同作用下，外齿轮绕内齿壳1的轴线公转的同时也绕自身轴线反向自转，外齿轮的自转运动通过输出行星架3输出。
偏心轴5、外齿轮和输出行星架3构成W机构。
所述输出行星架3与内齿壳1之间配有内齿壳轴承10，输出行星架由内齿壳通过内齿壳轴承10可旋转地支承，内齿壳轴承采用角接触球轴承或圆锥滚子轴承。
所述偏心轴5与输出行星架3之间配有行星架轴承6，偏心轴由输出行星架经行星架轴承6可旋转地支承。
实施例
一种行星减速器，可用于连接到工业机器人的关节部，由一级行星齿轮机构与一级少齿差齿轮传动机构组成。行星齿轮机构由中心齿轮及行星齿轮组成。少齿差齿轮传动机构由偏心轴、外齿轮及内齿壳（含内齿）组成，其中内齿壳固定。偏心轴与行星齿轮固联作为少齿差齿轮传动机构的输入轴，动力由行星齿轮机构的中心齿轮输入，经与行星齿轮固联的偏心轴传至外齿轮，外齿轮在偏心轴及内齿壳（内齿）的共同作用下作平面运动，使外齿轮既绕内齿壳轴线公转，又绕自身轴线反向自转，并将外齿轮的自转运动通过W机构从输出行星架输出（偏心轴、外齿轮和输出行星架构成W机构）。
所述外齿轮的齿廓为一段直线，内齿壳的齿廓为外齿轮齿廓的共轭曲线。
所述偏心轴5上配有两个偏心部5a、5b，两个偏心部的相位差为180度。

Claims (9)

1.一种行星减速器，其特征在于：包括行星齿轮机构与少齿差齿轮传动机构，所述少齿差齿轮传动机构包括外齿轮、内齿壳（1）以及偏心轴（5），内齿壳（1）内设置有与外齿轮啮合的内齿（2），所述行星齿轮机构的行星齿轮（9）与所述偏心轴（5）固联，动力从所述行星齿轮机构的中心齿轮（8）输入，经所述行星齿轮（9）以及偏心轴（5）传至所述外齿轮。
2.根据权利要求1所述一种行星减速器，其特征在于：所述行星齿轮机构包括中心齿轮（8）以及与所述中心齿轮啮合的行星齿轮（9），动力输入轴（4）与中心齿轮（8）一体旋转。
3.根据权利要求1所述一种行星减速器，其特征在于：所述内齿壳内内齿的齿廓为外齿轮齿廓的共轭曲线，外齿轮与内齿啮合部分的齿廓为一段直线。
4.根据权利要求1所述一种行星减速器，其特征在于：所述偏心轴（5）上配有两个偏心部（5a、5b），两个偏心部的相位差为180度。
5.根据权利要求4所述一种行星减速器，其特征在于：所述少齿差齿轮传动机构包括两片外齿轮（7a、7b），两片外齿轮（7a、7b）通过设置于偏心部（5a、5b）上的偏心轴承（11）分别与对应偏心部（5a、5b）配合。
6.根据权利要求1所述一种行星减速器，其特征在于：所述外齿轮在与内齿（2）啮合的同时也绕偏心轴（5）的偏心部旋转，在内齿（2）及偏心轴（5）的共同作用下，外齿轮绕内齿壳（1）的轴线公转的同时也绕自身轴线反向自转，外齿轮的自转运动通过输出行星架（3）输出。
7.根据权利要求6所述一种行星减速器，其特征在于：偏心轴（5）、外齿轮和输出行星架（3）构成W机构。
8.根据权利要求6所述一种行星减速器，其特征在于：所述输出行星架（3）与内齿壳（1）之间配有内齿壳轴承（10），输出行星架由内齿壳通过内齿壳轴承（10）可旋转地支承。
9.根据权利要求6所述一种行星减速器，其特征在于：所述偏心轴（5）与输出行星架（3）之间配有行星架轴承（6），偏心轴由输出行星架经行星架轴承（6）可旋转地支承。
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