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一種超低減速比的RV減速機的制作方法

文檔序號:17407685發布日期:2019-04-13 02:15
一種超低減速比的RV減速機的制作方法

本實用新型涉及自動化及機器人領域使用的減速機,特別涉及一種具備超低減速比的RV減速機。



背景技術:

RV減速機是當今世界上同等體積下,剛度和精度協同達到最高的減速機,所以被廣泛用于自動化領域,尤其是機器人上。RV減速機的減速機構由第一級行星減速機構和第二級擺線減速機構組成。例如中國專利CN104847873A公開了一種全密封式一體型RV減速機,包括由針齒殼、擺線線輪與滾針構成第二級擺線針輪減速結構及由輸入軸、行星輪構成的第一級行星減速機構、輸出盤架,其特征是:在輸出盤架的外側設置輸出端蓋,且輸出端蓋通過螺絲固定在RV減速機的輸出盤架上,輸出端蓋上加工多個與輸出盤架上的輸出螺紋孔對應的通孔,針齒殼與輸入端法蘭連接,輸入端法蘭與輸入軸之間設置輸入軸支撐軸承,在輸入端法蘭與輸入軸之間設置骨架油封;輸入端法蘭上設置多個伺服電機安裝用螺紋孔。又如中國專利CN204628436U公開了一種高性能結構的RV減速機,包括一級行星減速機構、二級擺線減速機構、角接觸軸承,一級行星減速機構的行星齒輪與輸入軸一端的中心齒輪嚙合,上述兩級減速機構通過偏心軸相連,偏心軸為三根,三根偏心軸在圓周上間隔120度均勻分布;角接觸球軸承為連體式,即外圈獨立,內圈與輸出盤架一體式結構。再如中國專利CN104712709A公開了一種新型結構的RV減速機,包括RV減速機殼體,RV減速機殼體內設置一級行星減速機構、二級擺線減速機構,一級行星減速機構的行星齒輪與輸入軸一端的中心齒輪嚙合,輸入軸與伺服電機的輸出軸為同一根軸,中心齒輪為在伺服電機輸出軸的末端加工制成;RV減速機殼體的一端與伺服電機殼體通過法蘭連接,伺服電機輸出軸與法蘭之間通過骨架密封圈密封,RV減速機殼體的另一端設置輸出端蓋。

在上述現有技術中,傳統RV減速機的減速比通常在40至200之間,然而諸多實際應用領域需要減速比為10至40,這些領域目前都在使用行星減速機。由于行星減速機的精度及剛度往往不能滿足用戶需求。所以在需要超低減速比,同時又需要高精度和高剛度的領域,沒有一款適合的RV減速機結構能滿足市場需求。

基于上述情況,亟需設計一種具有超低減速比、同時又滿足高精度的RV減速機。



技術實現要素:

為克服現有技術中的RV減速機在低減速段的精度差的技術問題,本實用新型提供了一種超低減速比的RV減速機。

本實用新型采用的技術方案是:一種超低減速比的RV減速機,其特征在于:所述RV減速機包括:太陽齒、中心軸、偏心軸、支撐軸承、行星輪、主軸承、擺線輪、輸出盤架、外殼;所述太陽齒為單聯齒輪,位于中心軸上;所述支撐軸承位于中心軸和輸出盤架之間,左右各一;所述行星輪至少為兩組且位于在偏心軸的一端并與太陽齒在同一旋轉平面上嚙合傳動;所述擺線輪通過軸承套裝在偏心軸的凸輪的外面;所述主軸承位于輸出盤架和外殼之間,左右各一。

在此基礎上,所述太陽齒的直徑大于所述行星輪的直徑,所述太陽齒與所述行星輪構成第一級行星加速機構;所述行星輪、主軸承、擺線輪、輸出盤架構成第二級擺線減速機構;所述第一級行星加速機構與第二級擺線減速機構通過偏心軸連接在一起傳遞轉速和轉矩。

在此基礎上,所述太陽齒與所述行星輪加速比N1與所述行星輪與輸出盤架的減速比N2,滿足如下關系:N2/N1為10~40之間的任意自然數,具體可以10、 15、20、25、30、35、40等數值,N2/N1的數值即為RV減速機的總的減速比。

作為進一步優選的方案,所述太陽齒與所述行星輪加速比N1為為1~4之間的任意自然數,具體可以為1、2、3、4等數值;所述行星輪與輸出盤架的減速比N2為40~60之間的任意自然數,具體可以為40、52、56、60等數值。

在此基礎上,作為本實用新型一種可選的實施方式,所述中心軸為實心軸,所述中心軸可以直接連接電機作為動力輸入軸。

作為本實用新型另一種可選的實施方式,所述中心軸還可以為空心軸,這樣,所述太陽齒還嚙合連接有動力輸入齒輪,所述動力輸入齒輪通過動力輸入軸與電機連接;所述太陽齒、動力輸入齒輪、行星輪嚙合在同一旋轉平面上。

在此基礎上,所述動力輸入軸的轉速不大于所述行星輪的轉速,所述動力輸入軸的動力輸入齒輪的齒數不少于所述行星輪的齒數。可以分兩種情況:

1)當中心軸作為動力輸入軸時,其轉速不大于行星輪轉速,這樣,中心軸上的太陽齒的齒數不少于所述行星輪的齒數:當太陽輪的齒數與行星輪的齒數相同時,即可以獲得加速比為1的第一級加速比值;當太陽輪的齒數大于行星輪的齒數時,即可以獲得加速比為大于1的第一級加速比值,作為優選的實施方案,太陽輪1的齒數與行星輪5的齒數之比為1~4之間的任意一個自然數。

2)當中心軸不作為動力輸入軸時,這時候就需要有偏置的電機來提供輸入動力,這時電機的輸入軸上的輸入齒輪通過太陽輪與行星輪構成嚙合傳動。為了獲得第一級的加速比,此時,輸入齒輪的不少于所述行星輪的齒數:當輸入齒輪的齒數與行星輪的齒數相同時,即可以獲得加速比為1的第一級加速比值;當輸入齒輪的齒數大于行星輪的齒數時,即可以獲得加速比為大于1的第一級加速比值,作為優選的實施方案,輸入齒輪的齒數與行星輪的齒數之比為1~4之間的任意一個自然數。

在此基礎上,作為優選技術方案,所述太陽齒與所述中心軸為一體結構。

在此基礎上,所述偏心軸和其上的兩個凸輪為一體結構,兩個凸輪的軸心線相互平行,呈180°對稱分布于偏心軸的主軸心線的兩側;兩個凸輪之間的連接處具有凹陷槽,所述凹陷槽處的軸直徑最小值不超過凸輪直徑的80%;所述凹陷槽內還具有加強環,所述加強環填充整個凹陷槽并連接兩個凸輪的槽內側面、凹陷槽底的軸表面。

在此基礎上,所述加強環的外表面包括一段沿所述偏心軸的軸方向上相切的圓弧段和一段與所述圓弧段相切的直線段,所述凸輪凸出較多部分的端面為凸端面,凸出較少部分的端面為弦端面,所述圓弧段連接凸輪的凸端面,所述直線段與凸輪的外徑及圓弧段相切。

在此基礎上,所述加強環與所述偏心軸、所述凸輪為一體結構。

在此基礎上,所述偏心軸的直徑為凸輪直徑的60~75%;所述偏心軸的外徑到凸輪的外邊緣的最短距離為最長距離距離的1/5~1/6。

與現有技術相比,本實用新型的有益效果是:

(1)本實用新型的超低減速比的RV減速機,具備超低減速比,減速比在10 至40之間,但同時又具備極高的齒隙精度和剛度。

(2)本實用新型的超低減速比的RV減速機,采用第一級行星機構加速,再用第二級擺線機構減速的方式,加合后得到較低的總減速比,該種技術方案運行效率更好,振動更小,平穩性更好,精度更高。當第一級加速比控制在1至4 之間,整機即可獲得超低減速比:10-40間的任意一個減速比,能適用于超低減速比、高精度、高剛度的工作場合,產品適用性強。

(3)本實用新型的超低減速比的RV減速機,替換掉傳統方案的雙聯齒輪,采用單聯的中心齒輪,這樣,結構大為簡單,更容易獲得較高的齒輪加工精度,加工成本更低,節省了機器人本體軸向長度同時本體的徑向尺寸未加大,在減小體積的情況下獲得了較高的精度。而且,還能降低制造成本和裝配難度。

(4)本實用新型的超低減速比的RV減速機,偏心軸的兩相鄰兩凸輪之間的凹陷槽內具有加強環,它連接了相鄰凸輪間的凹陷槽內側面、凹陷槽底的軸表面,從而消除了兩相鄰兩凸輪處的加工應力,使得偏心軸的負載能力和抗疲勞能力大大加強,提升了偏心軸的壽命和及RV減速機的長時間運轉精度。

附圖說明

圖1是本實用新型的超低減速比的RV減速機的結構示意圖;

圖2是本實用新型的RV減速機的偏心軸結構示意圖;

圖3是本實用新型中偏心軸上的加強環的結構示意圖;

圖中附圖標記如下:太陽齒1、中心軸2、偏心軸3、支撐軸承4、行星輪5、主軸承6、擺線輪7、輸出盤架9、外殼10、加強環11、圓弧段11-1、直線段 11-2。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。

實施例1

如圖1所述,一種超低減速比的RV減速機,該RV減速機包括:太陽齒1、中心軸2、偏心軸3、支撐軸承4、行星輪5、主軸承6、擺線輪7、輸出盤架9、外殼10;太陽齒1為單聯齒輪,位于中心軸2上;支撐軸承4位于中心軸2和輸出盤架9之間,左右各一;行星輪5至少為兩組且位于在偏心軸3的一端并與太陽齒1在同一旋轉平面上嚙合傳動;擺線輪7通過軸承套裝在偏心軸3的凸輪 8的外面;主軸承6位于輸出盤架9和外殼10之間,左右各一。

此外,太陽齒1的直徑大于行星輪5的直徑,太陽齒1與行星輪5構成第一級行星加速機構;行星輪5、主軸承6、擺線輪7、輸出盤架9構成第二級擺線減速機構;第一級行星加速機構與第二級擺線減速機構通過偏心軸連接在一起傳遞轉速和轉矩。

太陽齒1與行星輪5加速比N1與行星輪5與輸出盤架9的減速比N2,滿足如下關系:N2/N1為10~40之間的任意自然數,具體可以10、15、20、25、30、 35、40等數值,N2/N1的數值即為RV減速機的總的減速比。

在本實施例中,太陽齒1與行星輪5加速比N1為為1~4之間的任意自然數,具體可以為1、2、3、4等數值;行星輪5與輸出盤架9的減速比N2為40~60 之間的任意自然數,具體可以為40、52、56、60等數值。

如圖1所示,中心軸2為空心軸,這樣,太陽齒1還嚙合連接有動力輸入齒輪,動力輸入齒輪通過動力輸入軸與電機連接;太陽齒1、動力輸入齒輪、行星輪5嚙合在同一旋轉平面上。

動力輸入軸的轉速不大于行星輪5的轉速,動力輸入軸的動力輸入齒輪的齒數不少于行星輪5的齒數。可以分兩種情況:

當中心軸2作為動力輸入軸時,其轉速不大于行星輪5轉速,這樣,中心軸 2上的太陽齒1的齒數不少于行星輪5的齒數:當太陽輪1的齒數與行星輪5的齒數相同時,即可以獲得加速比為1的第一級加速;當太陽輪1的齒數大于行星輪5的齒數時,即可以獲得加速比為大于1的第一級加速,作為優選的實施方案,太陽輪1的齒數與行星輪5的齒數之比為1~4之間的任意一個自然數。

同樣地,當中心軸2不作為動力輸入軸時,這時候就需要有偏置的電機來提供輸入動力,這時電機的輸入軸上的輸入齒輪通過太陽輪1與行星輪5構成嚙合傳動。為了獲得第一級的加速比,此時,輸入齒輪的不少于行星輪5的齒數:當輸入齒輪的齒數與行星輪5的齒數相同時,即可以獲得加速比為1的第一級加速;當輸入齒輪的齒數大于行星輪5的齒數時,即可以獲得加速比為大于1的第一級加速,作為優選的實施方案,輸入齒輪的齒數與行星輪5的齒數之比為1~4之間的任意一個自然數。

為了獲得強度和精度,太陽齒1與中心軸2為一體結構。

本實用新型的超低減速比的RV減速機,采用第一級行星機構加速,再用第二級擺線機構減速的方式,加合后得到較低的總減速比,該種技術方案運行效率更好,振動更小,平穩性更好,精度更高。當第一級加速比控制在1至4之間,整機即可獲得超低減速比:獲得10-40間的任意一個減速比,能適用于超低減速比、高精度、高剛度的工作場合,產品適用性強。

實施例2

如圖1所述,一種超低減速比的RV減速機,其特征在于:RV減速機包括:太陽齒1、中心軸2、偏心軸3、支撐軸承4、行星輪5、主軸承6、擺線輪7、輸出盤架9、外殼10;太陽齒1為單聯齒輪,位于中心軸2上;支撐軸承4位于中心軸2和輸出盤架9之間,左右各一;行星輪5至少為兩組且位于在偏心軸3 的一端并與太陽齒1在同一旋轉平面上嚙合傳動;擺線輪7通過軸承套裝在偏心軸3的凸輪8的外面;主軸承6位于輸出盤架9和外殼10之間,左右各一。

在本實施例中,與實施例1的不同之處在于:中心軸2為實心軸,中心軸2 直接連接電機作為動力輸入軸。其他部件的結構和功能同實施例1。

本實用新型的超低減速比的RV減速機,替換掉傳統方案的雙聯齒輪,采用單聯的中心齒輪,這樣,結構大為簡單,更容易獲得較高的齒輪加工精度,加工成本更低,節省了機器人本體軸向長度同時本體的徑向尺寸未加大,在減小體積的情況下獲得了較高的精度。而且,還能降低制造成本和裝配難度。

實施例3

如圖1所述,一種超低減速比的RV減速機,其特征在于:RV減速機包括:太陽齒1、中心軸2、偏心軸3、支撐軸承4、行星輪5、主軸承6、擺線輪7、輸出盤架9、外殼10;太陽齒1為單聯齒輪,位于中心軸2上;支撐軸承4位于中心軸2和輸出盤架9之間,左右各一;行星輪5至少為兩組且位于在偏心軸3 的一端并與太陽齒1在同一旋轉平面上嚙合傳動;擺線輪7通過軸承套裝在偏心軸3的凸輪8的外面;主軸承6位于輸出盤架9和外殼10之間,左右各一。

在本實施例中,與實施例1的不同之處在于:偏心軸3和其上的兩個凸輪8 為一體結構,兩個凸輪8的軸心線相互平行,呈180°對稱分布于偏心軸3的主軸心線的兩側;兩個凸輪8之間的連接處具有凹陷槽,凹陷槽處的軸直徑最小值不超過凸輪8直徑的80%;凹陷槽內還具有加強環11,加強環11填充整個凹陷槽并連接兩個凸輪8的槽內側面、凹陷槽底的軸表面。

此外,加強環11的外表面包括一段沿偏心軸3的軸方向上相切的圓弧段 11-1和一段與圓弧段11-1相切的直線段11-2,凸輪凸出較多部分的端面為凸端面,凸出較少部分的端面為弦端面,圓弧段11-1連接凸輪8的凸端面,直線段 11-2與凸輪8的外徑及圓弧段11-1相切。加強環11與偏心軸3、凸輪8為一體結構。偏心軸3的直徑為凸輪8直徑的60~75%;偏心軸3的外徑到凸輪8的外邊緣的最短距離為最長距離距離的1/5~1/6。其他部件的結構和功能同實施例 1。

本實用新型的超低減速比的RV減速機,偏心軸的兩相鄰兩凸輪之間的凹陷槽內具有加強環,它連接了相鄰凸輪間的凹陷槽內側面、凹陷槽底的軸表面,從而消除了兩相鄰兩凸輪處的加工應力,使得偏心軸的負載能力和抗疲勞能力大大加強,提升了偏心軸的壽命和及RV減速機的長時間運轉精度。

上述說明示出并描述了本實用新型的優選實施例,如前所述,應當理解本實用新型并非局限于本文所披露的形式,不應看作是對其他實施例的排除,而可用于各種其他組合、修改和環境,并能夠在本文所述實用新型構想范圍內,通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本實用新型的精神和范圍,則都應在本實用新型所附權利要求的保護范圍內。

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