CN203823020U - 一种内接啮合型齿轮装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种内接啮合型齿轮装置，其包括圆弧齿形的内齿齿轮，多个比内齿齿轮齿数少的、有波形外齿的外齿齿轮，支持外齿齿轮摆动转动的多个偏心曲轴，在偏心曲轴的轴承安装部之间设有合适外径的圆形凸台。本实用新型将轴承内装的内圈和外圈去除，对保持架进行指定的热处理，使其达到小型化的目的下，也能确保轴承的刚性，防止多个轴承间的干扰，同时也得到产品小型化和充分的耐久性。另外，在内接啮合型齿轮装置的组装作业中，在偏心曲轴上安装传动齿轮时，通过键槽和键相配合的构造，无需进行配件的保护管理，很容易使其位相达到一致。

Description

一种内接啮合型齿轮装置

技术领域

本实用新型涉及一种内接啮合型齿轮装置，其外齿齿轮与内齿齿轮啮合，并通过偏心曲轴进行偏心摆动转动。

背景技术

目前，内接啮合型齿轮装置，因接触及啮合的齿数多，刚性高，作为减速机多数被使用在关节机器人的关节机构上，加工设备的旋转驱动机构、加工配件的定位机构等处。

此类内接啮合型齿轮装置，例如采用将内齿齿轮内所设的外齿齿轮的外齿形状设计成符合外旋轮线曲线的形状。

在此装置中，外齿齿轮通过多个偏心曲轴，按照其所定的偏心量保持公转，通过与内齿齿轮边啮合边公转，与外齿齿轮和内齿齿轮的齿数相对应，内齿齿轮和外齿齿轮中的可动侧相对其固定侧能低速转动。

现有技术的缺陷包括：

此种内接啮合型齿轮装置中，通过在使外齿齿轮进行偏心摆动转动的偏心曲轴上安装轴承，以降低转动时的摩擦。轴承一股由外圈、内圈、滚动体、保持架组成，但为了使内接啮合型齿轮装置能够达到小型化的目的，将外圈和内圈去掉，只将滚动体和保持架安装在偏心曲轴上。

另外，与内齿齿轮啮合的外齿齿轮的齿轮面承受发生的压力，被压向与内齿齿轮啮合位置相反的一侧，为了减少此影响，均化所受的压力，提高耐久性，将多个外齿齿轮的位相相互错开180度后组合到一起。

但由于外齿齿轮通常为多个，虽然能够将偏心曲轴上受到的外齿齿轮的压力平均化，但由于外齿齿轮的齿轮面所受的压力，导致轴承被压倒到与其压力相反的方向。为了使产品达到小型化的目的，承受压力的轴承没有安装外圈和内圈，只通过保持架支承滚动体，如果保持架的刚性低，安装到偏心曲轴上的轴承的滚动体或保持架相互接触、磨擦损伤，导致出现噪音、效率降低、甚至保持架损坏，直接影响了内接啮合型齿轮装置的使用寿命。

此外，因传动齿轮需与偏心曲轴安装成一体，按照目前的安装方法，一股在偏心曲轴上设花键形状，并在传动齿轮上也设与其相配的形状。采用此种安装方法，传动齿轮与偏心曲轴之间的安装间隙会减小，但偏心曲轴与传动齿轮的加工将变得复杂，并且会在输入轴上保留不完整的形状部分，导致构造的自由度有所下降。另外，因通过多个偏心曲轴使外齿齿轮偏心摆动转动，有必要将各偏心曲轴的位相调整一致，在位相不一致状态下组装产品，会导致外齿齿轮无法转动。

实用新型内容

本实用新型提供了一种内接啮合型齿轮装置，具有合适形状的偏心曲轴，提高了轴承的刚性，达到了提高耐久性的目的。另外，改善了轴和齿轮的配合，提供了容易组装的、外形小且高耐久性的内接啮合型齿轮装置。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型提出一种内接啮合型齿轮装置，其包括圆弧齿形的内齿齿轮，多个齿数比所述内齿齿轮少的、有波形外齿的外齿齿轮，支持所述外齿齿轮摆动转动的多个偏心曲轴，在所述偏心曲轴的轴承安装部之间设有合适外径的圆形凸台。

本实用新型中，所述偏心曲轴上设有多个轴承，所述轴承上设有滚动体，所述滚动体被进行热处理后的保持架支撑。

本实用新型中，进一步包括太阳齿轮、及与所述太阳齿轮相啮合的传动齿轮，所述偏心曲轴上设有键槽，所述键槽通过***所述键槽中的键与所述传动齿轮连接成一体。

本实用新型中，在具有圆弧齿形的内齿齿轮、比内齿齿轮的齿数少些的有波形外齿的外齿齿轮、为使外齿齿轮能在内齿齿轮内公转，具有支持外齿齿轮回转的多个偏心曲轴及多个外齿齿轮的内接啮合型齿轮装置中，为了防止安装在偏心曲轴的多个轴承的互相干扰，在该偏心曲轴的轴承安装部之间，设有合适外径的圆形凸台。

本实用新型中，对安装在偏心曲轴的多个轴承的支承滚动体的保持架进行热处理，以使其达到一定以上的硬度，提高了使用寿命。

本实用新型中，在偏心曲轴上设有键槽，用***键槽的键将其与与太阳齿轮相啮合的传动齿轮连接成一体，使得多个偏心曲轴与传动齿轮的位相能容易相配。

本实用新型中，在偏心曲轴的多个轴承安装部之间设了圆形凸台。凸台的外径设定是根据当偏心曲轴转动，外齿齿轮A与外齿齿轮B的偏心量达到最大时，与外齿齿轮A及外齿齿轮B相对的轴承的滚动体a及滚动体b能被支承的范围的宽R而定。

如果范围偏小，轴承的滚动体a及滚动体b无法被充分支承，与另一侧的轴承的滚动体或保持架相接触。如果范围偏大，用切削加工方法生产偏心曲轴时，切削加工部分变大，生产性差。使用锻造方法生产，锻造用模具也需要增大，因此设定合适的凸台形状变得很重要。

另外，一股带有外圈和内圈的轴承，其保持架作为支持滚动体的零件，从组装角度看无需对其进行以大幅度提高硬度为目的的热处理。

本实用新型在考虑到将滚动体组装到保持架的组装作业性的同时，将保持架a和保持架b的表面部分进行碳氮共渗热处理，使其表面硬度达到威氏硬度650左右。通过此热处理，可以提高保持架a和保持架b的刚性，使得滚动体a及滚动体b能在所定位置滚动。

此外，在偏心曲轴上设键槽，通过键将其与传动齿轮一体化。其结果，比通过花键使其与传动齿轮一体化变得容易组装，组装部位的加工面积也可以缩小。此外，由于键槽的位置只有一处，传动齿轮只能在指定位置安装，传动齿轮与太阳齿轮的啮合及各传动齿轮的位相很容易相配。

本实用新型的有益效果包括：

通过使用本实用新型，可以用在产业，比如多关节机器人、工业机械、加工工装的定位装置等需要高精度和高耐久性的内接啮合型齿轮装置中，将内装轴承的内圈和外圈去除，使其达到小型化的目的情况下，也能确保轴承的刚性，防止多个轴承之间的相互干扰，同时，也得到了小型化和充分的耐久性。

另外，在内接啮合型齿轮装置的组装作业中，在偏心曲轴上安装传动齿轮时，无需进行配件的保护管理，很容易的使其位相达到一致。

此外，偏心曲轴和传动齿轮的组装通过键及键槽相配的简单方法即可实现，与采用花键配合时只能将齿轮的安装位置设在轴的先端相比，键连接可以自由地设定齿轮的位置。

因此，通过使用本实用新型内接啮合型齿轮装置，可以轻松达到产品小型化的要求，同时，满足生产高耐久性产品的目的。

附图说明

图1为本实用新型的内接啮合型齿轮装置中偏心曲轴的立体图。

图2为本实用新型的内接啮合型齿轮装置中带轴承的偏心曲轴的剖面图。

图3为应用了本实用新型内接啮合型齿轮装置的减速机的平面图。

图4为图3的A-A剖面图。

具体实施方式

图1至图4中，1-输入轴，2-偏心曲轴，3-太阳齿轮，4-传动齿轮，5-输入侧支持体，6-输出侧支持体，7-支柱，8-螺栓，9-外壳，10-外齿齿轮A，11-外齿齿轮B，12-内齿齿轮A，13-键槽，14-键，15-轴承A，16-轴承B，17-滚动体a，18-滚动体b，19-保持架a，20-保持架b，21-凸台，22-销(内齿齿轮)，23-轴承安装部。

如图3和图4所示，本实用新型提出的内接啮合型齿轮装置，其包括圆弧齿形的内齿齿轮A12，齿数比内齿齿轮少的、有波形外齿的外齿齿轮A10和外齿齿轮B11，支持外齿齿轮摆动转动的多个偏心曲轴2，在偏心曲轴2的轴承安装部23之间设有合适外径的圆形凸台21。

本实用新型中，偏心曲轴2上设有带有外圈和内圈的轴承A15和轴承B16，轴承A15和轴承B16上设有滚动体a17和滚动体b18，保持架a19和保持架b20作为支持滚动体a17和滚动体b18的零件，滚动体a17和滚动体b18被进行热处理后的保持架a19和保持架b20支撑。

本实用新型中，进一步包括太阳齿轮3、及与太阳齿轮3相啮合的传动齿轮4，偏心曲轴2上设有键槽13，键槽13通过***键槽13中的键14与传动齿轮4连接成一体。

本实用新型的实际结构如图3及图4所示，图3为应用在减速机中的本实用新型内接啮合型齿轮装置的平面图，图4为图3的A-A剖面图。

如图3和图4所示，太阳齿轮3和输入轴1一体设置，与通过组装到偏心曲轴2的键槽13内的键14装成一体的传动齿轮4相啮合。

偏心曲轴2上安装有轴承A15及轴承B16。

轴承A15由滚动体a17及保持架b19构成，轴承B16也类似。在本实施例中，偏心曲轴2有三根，在其位相分别相互偏移120度的状态下，支承着外齿齿轮A10和外齿齿轮B11。

在轴承A15和轴承B16的外侧，外齿齿轮A10和外齿齿轮B11被安装成有180度位相差的状态。

当输入轴1转动时，通过与太阳齿轮3啮合的传动齿轮4，带动三根偏心曲轴2同时减速转动。其结果，分别安装在各偏心曲轴2上，并使其成为一体的轴承A15和轴承B16也转动，外齿齿轮A10和外齿齿轮B11边与内齿齿轮A12内接啮合，维持相互间的120度的位相差进行摆动转动。因为内齿齿轮A12与外壳9被固定成一体，当偏心曲轴2转动时，外齿齿轮A10和外齿齿轮B11进行摆动转动，与作为内齿齿轮A12的内齿的销22的啮合位置将顺次移动。

此时，外齿齿轮A10和外齿齿轮B11的齿数比内齿齿轮A12的齿数稍微少些，通过此啮合位置的移动，相对于固定状态的内齿齿轮A12，外齿齿轮A10和外齿齿轮B11的位相将与齿数差相应偏移一定位置。因此，偏心曲轴2在与其自转速度差不多的情况下，围绕输入轴1周围公转，支承偏心曲轴2的输入侧支持体5与输出侧支持体6在与公转速度相当的速度下转动。

由于输入侧支持体5和输出侧支持体6通过螺栓8连接在一起，使得输入侧支持体5和输出侧支持体6成为一体转动，达到驱动连接在某个支持体上的其他机械的目的。

Claims (3)

1.一种内接啮合型齿轮装置，其包括圆弧齿形的内齿齿轮，

多个齿数比所述内齿齿轮少的、有波形外齿的外齿齿轮，

支持所述外齿齿轮摆动转动的多个偏心曲轴，

其特征在于，在所述偏心曲轴的轴承安装部之间设有合适外径的圆形凸台。

2.如权利要求1所述的内接啮合型齿轮装置，其特征在于，所述偏心曲轴上设有多个轴承，所述轴承上设有滚动体，所述滚动体被进行热处理后的保持架支撑。

3.如权利要求1所述的内接啮合型齿轮装置，其特征在于，进一步包括太阳齿轮、及与所述太阳齿轮相啮合的传动齿轮，所述偏心曲轴上设有键槽，所述键槽通过***所述键槽中的键与所述传动齿轮连接成一体。