CN114251418A - 一种摆线针轮减速机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摆线针轮减速机，该减速机包括壳体和摆线轴、第一摆线轮、第二摆线轮和输出法兰；其中，壳体包括针轮外壳，针轮外壳的内部具有用于安装第一摆线轮和第二摆线轮的空腔，其内周面为内齿结构，内齿结构与针轮外壳为一体式结构；摆线轴中部具有非同轴布置且相互错位的第一偏心轴段和第二偏心轴段；第一摆线轮和第二摆线轮的外周面均具有外齿结构，第一摆线轮和第二摆线轮的轮面上均具有多个销孔，第一摆线轮通过轴承安装在第一偏心轴段，第二摆线轮通过轴承安装在第二偏心轴段；输出法兰包括一体成型的圆柱段和销轴段，销轴段包括多个销轴，各销轴被设计成可装配为插接到第一摆线轮和第二摆线轮的销孔内，圆柱段用于连接输出结构。

Description

一种摆线针轮减速机

技术领域

本发明涉及机械设备的减速器领域，尤其涉及一种摆线针轮减速机。

背景技术

摆线针轮减速机是一种应用行星式传动原理，采用摆线针齿啮合的新颖传动装置，其独特的平稳结构在许多情况下可替代普通圆柱齿轮减速机及蜗轮蜗杆减速机，摆线针轮减速机具有传动比大、传动效率高、保养方便、体积小重量轻、运行平平稳、噪音小、使用可靠、故障少、寿命长等等优点。摆线针轮减速机能达到1：87的高的减速比和90％以上的高效率单级传动，如果采用多级传动，减速比更大。一级传动减速比为9～87，双级传动减速比为121～5133，多级组合可达数万，且针齿啮合系套式滚动摩擦，啮合表面无相对滑动，故一级减速效率达94％。结构紧凑体积小由于采用了行星传动原理，输入轴输出轴在同一轴心线上，使其机型获得尽可能小的尺寸。运转平稳噪声低摆线针齿啮合齿数较多，重叠系数大以及具有机件平衡的机理，使振动和嗓声限制在最小程度。在运转中同时接触的齿对数多，重合度大，运转平稳，过载能力强，振动和噪音低，各种规格的机型噪音小。

摆线针轮减速机全部传动装置可分为三部分：输入部分、减速部分、输出部分，但现有技术中的摆线针轮减速机的组合结构较为复杂，一般需要将多个针齿销和针齿套安装在针齿壳上，输入轴也需要安装偏心套和轴承并与摆线轮装配，其结构较为复杂，装配过程也较为复杂。

因此，需要一种结构更加简单实用且装配方便快捷的新型的摆线针轮减速机。

发明内容

鉴于此，本发明实施例提供了一种摆线针轮减速机，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。

本发明的技术方案如下：

所述摆线针轮减速机包括壳体和安装在所述壳体内的摆线轴、第一摆线轮、第二摆线轮和输出法兰；其中，所述壳体包括针轮外壳，所述针轮外壳的内部具有用于安装所述第一摆线轮和第二摆线轮的空腔，其内周面为用于与所述第一摆线轮和第二摆线轮的外齿结构相互作用的内齿结构，所述内齿结构与针轮外壳为一体式结构，所述空腔的内径大于所述第一摆线轮和第二摆线轮外径；所述摆线轴的两端分别用于与所述针轮外壳和所述输出法兰连接，所述摆线轴的中部具有非同轴布置且相互错位的第一偏心轴段和第二偏心轴段；所述第一摆线轮和第二摆线轮的外周面均具有外齿结构，所述第一摆线轮和第二摆线轮的轮面上均具有呈环形布置且贯通的多个销孔，所述第一摆线轮通过轴承安装在所述第一偏心轴段，所述第二摆线轮通过轴承安装在所述第二偏心轴段；所述输出法兰包括一体成型的圆柱段和销轴段，所述销轴段包括数量与所述销孔数量相同的多个销轴，各所述销轴被设计成可装配为插接到所述第一摆线轮和第二摆线轮的销孔内，且所述销轴的直径小于所述销孔的内径，所述圆柱段用于连接输出结构。

在一些实施例中，所述摆线轴的第一偏心轴段和第二偏心轴段为一体成型的结构，且所述第一偏心轴段和第二偏心轴段相邻且错位180°。

在一些实施例中，所述摆线轴为空心轴；或者，所述摆线轴具有贯通或非贯通设置的D型孔。

在一些实施例中，所述针轮外壳的所述内齿结构具有弧形凸棱，所述弧形凸棱用于与所述外齿结构进行滑动摩擦的接触。

在一些实施例中，所述针轮外壳的所述内齿结构相邻的弧形凸棱之间具有弧形凹部，所述弧形凹部和所述弧形凸棱被设计成其在与所述外齿结构接触时、为与外齿结构的密切圆弧结构。

在一些实施例中，所述针轮外壳在所述空腔的内侧具有底座部，所述底座部的中心部位具有输入端通孔。

在一些实施例中，所述针轮外壳的底座部在空腔一侧的端面具有环形的底座内凹槽，在所述输出法兰装配到位的状态下，所述底座内凹槽的位置与所述输出法兰的销轴段对应，所述销轴段进入所述底座内凹槽内且与其底面具有间隙。

在一些实施例中，所述针轮外壳在所述底座部的外部端面处具有外凹槽，所述外部端面的外缘部位具有多个与轴线方向平行的沉头孔。

在一些实施例中，所述壳体还包括盖板，所述盖板安装在所述针轮外壳的空腔一侧；所述盖板上具有多个与所述沉头孔位置对应的螺纹孔，以使得所述盖板通过螺钉安装在所述针轮外壳上；所述针轮外壳在面向所述盖板的一端具有轴承第一对接平台，所述盖板在面向所述针轮外壳的一端具有轴承第二对接平台，所述输出法兰的圆柱段通过轴承安装在所述针轮外壳和所述盖板内，且该轴承布置在所述第一对接平台和第二对接平台位置。

在一些实施例中，所述摆线轴的两侧分别为与所述第一偏心轴段相邻的输入端轴段和与所述第二偏心轴段相邻的输出端轴段；所述针轮外壳在所述输入端通孔处具有用于安装所述摆线轴的输入端轴承座孔，所述摆线轴的输入端轴段通过轴承安装在所述输入端轴承座孔上；所述输出法兰的圆柱段的中心部位具有输出端通孔，所述输出端通孔的内侧具有输出端轴承座孔，所述摆线轴的输出端轴段通过轴承安装在所述输出端轴承座孔上；所述摆线轴的输入端轴段上的轴承与所述第一偏心轴段的轴承通过挡圈隔开，所述输出端轴段的轴承与所述第二偏心轴段的轴承通过挡圈隔开。

本发明实施例的该摆线针轮减速机无需设置传统的针齿销、针齿套等零件，将传统的滚动摩擦转换为滑动摩擦，并优化了各个组成零件的结构设计，使得该减速机具有结构简单、体积小、重量轻和装配简单等优点，大大提高了其综合性能，适用于中小型的摆线针轮减速机。

本发明的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在书面说明及其权利要求书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。附图中的部件不是成比例绘制的，而只是为了示出本发明的原理。为了便于示出和描述本发明的一些部分，附图中对应部分可能被放大，即，相对于依据本发明实际制造的示例性装置中的其它部件可能变得更大。在附图中：

图1为本发明一实施例中的摆线针轮减速机整体结构的立体示意图。

图2为本发明一实施例中的摆线针轮减速机***图。

图3为本发明一实施例中的摆线针轮减速机***图。

图4为发明一实施例中的摆线针轮减速机的剖面图。

图5为发明一实施例中的摆线针轮减速机在输入端一侧的侧视图。

图6为发明一实施例中的摆线针轮减速机在输出端一侧的侧视图。

附图标记：

1、盖板；101、螺纹孔；102、轴承第二对接平台；2、第三轴承；3、输出法兰；31、圆柱段；32、销轴；311、圆柱段轴肩；312、连接孔；313、输出端通孔；314、输出端轴承座孔；4、第一轴承；5、非金属挡圈；6a、第一摆线轮；6b、第二摆线轮；61、外齿结构；62、销孔；63、中心孔；7、第二轴承；8、摆线轴；81、输入端轴段；82、第一偏心轴段；83、第二偏心轴段；84、输出端轴段；85、D型孔；9、针轮外壳；91、空腔；92、底座部；93、输入端通孔；911、内齿结构；912、弧形凸棱；913、弧形凹部；914、轴承第一对接平台；921、内孔台阶部；922、底座内凹槽；923、输入端轴承座孔；924、外凹槽；925、沉头孔；10、螺钉；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。

在此，还需要说明的是，如果没有特殊说明，术语“连接”在本文不仅可以指直接连接，也可以表示存在中间物的间接连接。

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

本发明提供了一种新型的摆线针轮减速机，以减少其结构组成，降低成本，且大大方便装配过程。

如图1至图5所示，在一些实施例中，所述摆线针轮减速机包括壳体和安装在所述壳体内的摆线轴8、第一摆线轮6a、第二摆线轮6b和输出法兰3等。

其中，如图2、3和4所示，所述壳体包括针轮外壳9，所述针轮外壳9的内部具有用于安装所述第一摆线轮6a和第二摆线轮6b的空腔91，其内周面为用于与所述第一摆线轮6a和第二摆线轮6b的外齿结构61相互作用的内齿结构911，所述内齿结构911与针轮外壳9为一体式结构，所述空腔91的内径大于所述第一摆线轮6a和第二摆线轮6b外径。在该实施例中，由于针轮外壳9将内齿结构911设置为一体式结构，该摆线针轮减速机无需设置传统的针齿销、针齿套等零件，将传统的滚动摩擦转换为滑动摩擦，并优化了各个组成零件的结构设计，使得该减速机具有结构简单、体积小、重量轻和装配简单等优点，大大提高了其综合性能(综合考虑加工工艺、装配难度、累计误差、噪音的表征机械结构的综合性能)，适用于中小型的摆线针轮减速机。

在一些实施例中，如图2和3所示，所述针轮外壳9的所述内齿结构911具有弧形凸棱912，所述弧形凸棱912用于与所述外齿结构61进行滑动摩擦的接触。进一步地，所述针轮外壳9的所述内齿结构911相邻的弧形凸棱912之间具有弧形凹部913，所述弧形凹部913和所述弧形凸棱912被设计成其在与所述外齿结构61接触时、为与外齿结构61的密切圆弧结构。

在一些实施例中，所述摆线轴8的两端分别用于与所述针轮外壳9和所述输出法兰3连接，所述摆线轴8的中部具有非同轴布置且相互错位的第一偏心轴段82和第二偏心轴段83。优选地，所述摆线轴8的第一偏心轴段82和第二偏心轴段83为一体成型的结构，且所述第一偏心轴段82和第二偏心轴段83相邻且错位180°。进一步地，所述摆线轴8为空心轴；或者，如图5所示，所述摆线轴8具有贯通或非贯通设置的D型孔85。该D型孔85可直接与输入结构进行连接，但述摆线轴8的空心轴结构并不限于此，例如也可为键结构。

在一些实施例中，如图2和3所示，所述摆线轴8为一体式结构，相对于现有技术中的输入轴需要装配偏心套，其简化了输入部分的结构，且便于装配。摆线轴8的结构可分为相邻布置的输入端轴段81、第一偏心轴段82、第二偏心轴段83和输出端轴段84。其中，输入端轴段81和输出端轴段84同轴布置且外径尺寸相同。

在一些实施例中，如图2和3所示，所述第一摆线轮6a和第二摆线轮6b的外周面均具有外齿结构61，所述第一摆线轮6a和第二摆线轮6b的轮面上均具有呈环形布置且贯通的多个销孔62，所述第一摆线轮6a通过轴承安装在所述第一偏心轴段82，所述第二摆线轮6b通过轴承安装在所述第二偏心轴段83。可选地，第一摆线轮6a和第二摆线轮6b的中心部位具有中心孔63，中心孔63部位可具有类似轴承座孔的结构，即一侧开孔较大，另一侧开孔较小，具有安装轴承的轴肩。两个摆线轮的大小及尺寸可为相同，但销孔62的布置方式应可使得销轴32能同时穿过两个摆线轮。这两个摆线轮的外齿结构61可采用现有技术中的摆线轮的外齿轮廓，此处不再赘述。

在一些实施例中，如图2和3所示，所述输出法兰3可包括一体成型的圆柱段31和销轴段，所述销轴段包括数量与所述销孔62数量相同的多个销轴32，各所述销轴32被设计成可装配为插接到所述第一摆线轮6a和第二摆线轮6b的销孔62内，且所述销轴32的直径小于所述销孔62的内径，所述圆柱段31用于连接输出结构。在该实施例中，输出法兰3的销轴32为一体式结构且不设置销轴32套，简化其结构和装配更加便捷，此外，相对于现有技术中的摆线轮减速器，该输出法兰3的销轴32直径较大，大大增强其强度和承力能力，该减速机的输出结构稳定，可具有更大的减速比。

如图6所示，输出法兰3在圆柱段31的一侧面上具有多个呈环向分布的连接孔312，该连接孔312可用于外部的其他结构连接，如法兰盘等，以输出该减速机的动力。

在一些实施例中，如图2至图4所示，所述针轮外壳9的底座部92在空腔91一侧的端面具有环形的底座内凹槽922，在所述输出法兰3装配到位的状态下，所述底座内凹槽922的位置与所述输出法兰3的销轴段对应，所述销轴段进入所述底座内凹槽922内且与其底面具有间隙。该底座内凹槽922的设置使得销轴32与针轮外壳9的底座部92之间具有轴向间隙，避免直接接触。

进一步地，所述针轮外壳9在所述底座部92的外部端面处具有外凹槽924，所述外部端面的外缘部位具有多个与轴线方向平行的沉头孔925。外凹槽924有利于减重和减少外表面的加工精度面积，以对接其他的外部结构。

本发明实施例的摆线轴8布置在该减速机的中心部位，其与针轮外壳9、两个摆线轮和输出法兰3均具有轴系装配关系。

具体地，所述针轮外壳9在所述输入端通孔93处具有用于安装所述摆线轴8的输入端轴承座孔923，所述摆线轴8的输入端轴段81通过轴承安装在所述输入端轴承座孔923上。该轴承可为第一轴承4。对应地，所述输出法兰3的圆柱段31的中心部位具有输出端通孔313，所述输出端通孔313的内侧具有输出端轴承座孔314，所述摆线轴8的输出端轴段84通过轴承安装在所述输出端轴承座孔314上；该轴承可为第一轴承4。

具体地，所述第一摆线轮6a通过轴承安装在所述第一偏心轴段82，所述第二摆线轮6b通过轴承安装在所述第二偏心轴段83。该轴承可为第二轴承7。

进一步地，所述摆线轴8的输入端轴段81上的(第一)轴承与所述第一偏心轴段82的(第二)轴承通过挡圈隔开，所述输出端轴段84的(第一)轴承与所述第二偏心轴段83的(第二)轴承通过挡圈隔开。该挡圈可为非金属挡圈5，以减少其摩擦力。

在上述实施例中，第一轴承4的外圈可通过所在轴承座孔的轴肩进行定位，其内圈可通过所在轴承座孔的轴肩和挡圈进行定位和固定。第二轴承7的外圈可通过摆线轮的中心孔63部位的轴承座孔结构进行定位，其内圈可通过所第一偏心轴段82和第二偏心轴段83相邻之间的轴肩和挡圈进行定位和固定。

在一些实施例中，所述壳体还包括盖板1，所述盖板1安装在所述针轮外壳9的空腔91一侧；所述盖板1将输出法兰3封装在壳体内。所述盖板1上具有多个与所述沉头孔925位置对应的螺纹孔101，以使得所述盖板1通过螺钉10安装在所述针轮外壳9上。

在一些实施例中，所述针轮外壳9在面向所述盖板1的一端具有轴承第一对接平台914，所述盖板1在面向所述针轮外壳9的一端具有轴承第二对接平台102，所述输出法兰3的圆柱段31通过轴承安装在所述针轮外壳9和所述盖板1内，且该轴承布置在所述第一对接平台和第二对接平台位置。

进一步地，输出法兰3在圆柱段31和销轴段交接的部位具有圆柱段轴肩311，以隔开两侧轴承和摆线轮。如图2和图4所示，该轴承可为第三轴承2，第三轴承2的外圈被针轮外壳9和盖板1共同包覆和密封。第三轴承2的外圈可由轴承第一对接平台914和轴承第二对接平台102进行固定，第三轴承2的外圈可由圆柱段轴肩311和轴承第二对接平台102进行固定。

在一些实施例中，上述的第一轴承4、第二轴承7和第三轴承2可采用现有技术中的轴承，如深沟球轴承、滚子轴承等。该减速机的传动部位均为密封设计，因此，其内部可添加油脂或固体的润滑剂，以减小摩擦力。

本发明提供了一种新型的摆线针轮减速机，相对于现有技术，该减速机简化了针齿销、针齿套、销套和偏心套等结构，并优化了各个组成零件的结构设计，使得该减速机具有结构简单、体积小、重量轻和装配简单等优点，大大提高了其综合性能，适用于中小型尺寸的减速机。

本发明中，针对一个实施方式描述和/或例示的特征，可以在一个或更多个其它实施方式中以相同方式或以类似方式使用，和/或与其他实施方式的特征相结合或代替其他实施方式的特征。

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，本发明实施例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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种摆线针轮减速机，其特征在于，所述摆线针轮减速机包括壳体和安装在所述壳体内的摆线轴、第一摆线轮、第二摆线轮和输出法兰；

其中，所述壳体包括针轮外壳，所述针轮外壳的内部具有用于安装所述第一摆线轮和第二摆线轮的空腔，其内周面为用于与所述第一摆线轮和第二摆线轮的外齿结构相互作用的内齿结构，所述内齿结构与针轮外壳为一体式结构，所述空腔的内径大于所述第一摆线轮和第二摆线轮外径；

所述摆线轴的两端分别用于与所述针轮外壳和所述输出法兰连接，所述摆线轴的中部具有非同轴布置且相互错位的第一偏心轴段和第二偏心轴段；

所述第一摆线轮和第二摆线轮的外周面均具有外齿结构，所述第一摆线轮和第二摆线轮的轮面上均具有呈环形布置且贯通的多个销孔，所述第一摆线轮通过轴承安装在所述第一偏心轴段，所述第二摆线轮通过轴承安装在所述第二偏心轴段；

所述输出法兰包括一体成型的圆柱段和销轴段，所述销轴段包括数量与所述销孔数量相同的多个销轴，各所述销轴被设计成可装配为插接到所述第一摆线轮和第二摆线轮的销孔内，且所述销轴的直径小于所述销孔的内径，所述圆柱段用于连接输出结构。

2.根据权利要求1所述的摆线针轮减速机，其特征在于，所述摆线轴的第一偏心轴段和第二偏心轴段为一体成型的结构，且所述第一偏心轴段和第二偏心轴段相邻且错位180°。

3.根据权利要求2所述的摆线针轮减速机，其特征在于，所述摆线轴为空心轴；或者，所述摆线轴具有贯通或非贯通设置的D型孔。

4.根据权利要求1所述的摆线针轮减速机，其特征在于，所述针轮外壳的所述内齿结构具有弧形凸棱，所述弧形凸棱用于与所述外齿结构进行滑动摩擦的接触。

5.根据权利要求4所述的摆线针轮减速机，其特征在于，所述针轮外壳的所述内齿结构相邻的弧形凸棱之间具有弧形凹部，所述弧形凹部和所述弧形凸棱被设计成其在与所述外齿结构接触时、为与外齿结构的密切圆弧结构。

6.根据权利要求1所述的摆线针轮减速机，其特征在于，所述针轮外壳在所述空腔的内侧具有底座部，所述底座部的中心部位具有输入端通孔。

7.根据权利要求6所述的摆线针轮减速机，其特征在于，所述针轮外壳的底座部在空腔一侧的端面具有环形的底座内凹槽，在所述输出法兰装配到位的状态下，所述底座内凹槽的位置与所述输出法兰的销轴段对应，所述销轴段进入所述底座内凹槽内且与其底面具有间隙。

8.根据权利要求7所述的摆线针轮减速机，其特征在于，所述针轮外壳在所述底座部的外部端面处具有外凹槽，所述外部端面的外缘部位具有多个与轴线方向平行的沉头孔。

9.根据权利要求8所述的摆线针轮减速机，其特征在于，所述壳体还包括盖板，所述盖板安装在所述针轮外壳的空腔一侧；

所述盖板上具有多个与所述沉头孔位置对应的螺纹孔，以使得所述盖板通过螺钉安装在所述针轮外壳上；

所述针轮外壳在面向所述盖板的一端具有轴承第一对接平台，所述盖板在面向所述针轮外壳的一端具有轴承第二对接平台，所述输出法兰的圆柱段通过轴承安装在所述针轮外壳和所述盖板内，且该轴承布置在所述第一对接平台和第二对接平台位置。

10.根据权利要求8所述的摆线针轮减速机，其特征在于，

所述摆线轴的两侧分别为与所述第一偏心轴段相邻的输入端轴段和与所述第二偏心轴段相邻的输出端轴段；

所述针轮外壳在所述输入端通孔处具有用于安装所述摆线轴的输入端轴承座孔，所述摆线轴的输入端轴段通过轴承安装在所述输入端轴承座孔上；

所述输出法兰的圆柱段的中心部位具有输出端通孔，所述输出端通孔的内侧具有输出端轴承座孔，所述摆线轴的输出端轴段通过轴承安装在所述输出端轴承座孔上；

所述摆线轴的输入端轴段上的轴承与所述第一偏心轴段的轴承通过挡圈隔开，所述输出端轴段的轴承与所述第二偏心轴段的轴承通过挡圈隔开。

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