偏置型齿轮减速装置的制作方法

本实用新型涉及一种齿轮减速装置，具体涉及一种偏置型齿轮减速装置。

背景技术：

传统的减速装置大都存在结构尺寸较大，减速比较小以及密封、安装配套较为复杂等缺点。例如专利文献WO2009119737A1所公开的一种齿轮减速装置，外齿齿轮通过曲柄轴的偏心部的作用一边与内齿轮啮合，一边摇动转动，从而实现对所输入的转速进行减速以及对所输入的扭矩放大的作用。该齿轮减速装盒子在具有支撑法兰和输出轴的行星架的中央部分形成有贯穿孔。贯穿孔中设置有用于穿插电缆的筒体。这种传统的减速装置由于必须在筒体内通配线或管道等，所以导致该减速装置的外径较大；此外，由于只有两级传动结构导致该减速装置的速比也较小；而且在使用过程中，尤其承受频繁冲击载荷时，系统的可靠性不高；最后由于该减速装置和伺服电机配套使用时由于安装密封的原因也较为繁琐，不易于方便装配。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种结构尺寸紧凑、减速比较大、可靠性高而且安装配套使用较为方便的偏置型齿轮减速装置。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种偏置型齿轮减速装置，包括：箱体、输入齿轮、双联齿轮、行星轮、行星架、曲柄轴、摆动齿轮和内齿轮；双联齿轮沿中心轴线转动连接至箱体；输入齿轮与双联齿轮的大齿轮部啮合；双联齿轮的小齿轮部与行星轮啮合；曲柄轴转动连接至行星架；行星架包括：支撑法兰和输出轴；输出轴固定至支撑法兰；曲柄轴形成有第一锥面；行星轮形成有用于与第一锥面贴合的第二锥面；偏置型齿轮减速装置还包括用于调节第一锥面和第二锥面之间接触压力的压力调节螺栓；行星轮通过压力调节螺栓固定至曲柄轴；内齿轮固定至箱体；摆动齿轮与内齿轮啮合；摆动齿轮形成有供曲柄轴穿过的曲柄轴孔和供输出轴穿过的输出轴孔；摆动齿轮与曲柄轴的偏心结构配合；曲柄轴带动摆动齿轮绕中心轴线公转；摆动齿轮带动输出轴绕中心轴线自转。

进一步地，输出轴通过螺栓固定至支撑法兰；输出轴和支撑法兰构成的整体形成有销孔；行星架还包括：圆锥销和用于限定圆锥销位置的紧定螺钉；圆锥销设置于销孔内；圆锥销连接支撑法兰和输出轴；紧定螺钉与支撑法兰构成螺纹连接。

进一步地，偏置型齿轮减速装置还包括：密封法兰和圆锥滚子轴承；输出轴形成有用于安装曲柄轴的安装孔；圆锥滚子轴承的外圈套设在曲柄轴的外周；圆锥滚子轴承的内圈与安装孔的孔壁接触；密封法兰固定至输出轴封闭安装孔的一端；

密封法兰的外径小于输出轴的外径。

进一步地，偏置型齿轮减速装置还包括：骨架油封；骨架油封套设置在输出轴的外周；骨架油封连接输出轴和内齿轮。

进一步地，偏置型齿轮减速装置还包括：自密封深沟球轴承和用于支撑输入齿轮的电机法兰；电机法兰固定至箱体；自密封深沟球轴承套接在输入齿轮的外周；自密封深沟球轴承连接电机法兰和输入齿轮；内齿轮和箱体之间设有O型密封圈。

进一步地，内齿轮设有用于与摆动齿轮配合的针齿。

进一步地，双联齿轮的一端通过轴承与箱体构成转动连接；双联齿轮的另一端通过轴承与支撑法兰构成转动连接。

进一步地，偏置型齿轮减速装置，还包括：主轴承；支撑法兰通过主轴承连接至内齿轮。

进一步地，偏置型齿轮减速装置，还包括：滚针轴承；曲柄轴包括：中轴杆和偏心块；中轴杆形成有第一锥面；偏心块为圆柱体；偏心块的轴线偏离中轴杆的轴线；滚针轴承套接在曲柄轴的偏心块的外周；滚针轴承位于曲柄轴孔内；滚针轴承连接曲柄轴的偏心块和摆动齿轮。

进一步地，行星架还包括：轴用垫圈；压力调节螺栓穿过轴用垫圈；轴用垫圈的一端与行星轮接触，轴用垫圈的另一端与压力调节螺栓的头部接触；压力调节螺栓的杆部与曲柄轴构成螺纹连接。

本实用新型的有益之处在于提供的偏置型齿轮减速装置结构尺寸紧凑，具有三级传动从而实现较大的减速比范围。

行星轮和曲柄轴采用锥面配合，在收到加大冲击载荷时，可以通过行星轮相对于曲柄轴的运动，实现自动卸载功能，进而避免大扭矩会破坏行星轮齿面的现象，提高了装置的可靠性。

紧定螺钉限制了圆锥销的轴线移动，避免圆锥销的松动，提高了装置的可靠性。

密封可靠。密封法兰对输出轴的端面进行密封，减低了密封元件的制造成本，提高密封功能的可靠性。同时密封法兰的外径小于输出轴的外径，外部执行结构与齿轮减速装置安装时，可以通过输出轴的外径进行径向定位，降低了密封法兰的加工精度要求和缩减了制造成本。

只需更换电机法兰即可实现适配不同的伺服电机。

附图说明

图1是一种偏置型齿轮减速装置的剖视图；

图2是图1中的偏置型齿轮减速装置沿Ⅰ-Ⅰ方向的剖视图；

图3是图1中的偏置型齿轮减速装置沿Ⅱ-Ⅱ方向的剖视图；

图4是图1中的偏置型齿轮减速装置沿Ⅲ-Ⅲ方向的剖视图；

图5是图1中的偏置型齿轮减速装置沿A方向的示意图；

图6是图1中的偏置型齿轮减速装置沿B方向的示意图；

图7是图1中的偏置型齿轮减速装置的C处的局部放大图；

图8是图1中的偏置型齿轮减速装置的D处的局部放大图；

图9是图1中的偏置型齿轮减速装置的E处的局部放大图。

偏置型齿轮减速装置10，箱体11，输入齿轮12，双联齿轮13，大齿轮部131，小齿轮部132，行星轮14，行星架15，曲柄轴16，中轴杆17，偏心块18，摆动齿轮19，曲柄轴孔 191，输出轴孔192，内齿轮20，支撑法兰21，输出轴22，安装孔221，第一锥面161，第二锥面141，压力调节螺栓23，销孔151，圆锥销24，紧定螺钉25，密封法兰26，圆锥滚子轴承27，骨架油封28，自密封深沟球轴承29，电机法兰30，O型密封圈31，针齿32，主轴承 33，滚针轴承34，轴用垫圈35，第一孔用挡圈36，第一螺钉37，第二轴用垫圈38，第三轴用挡圈39，第二孔用挡圈40，第二螺钉41，第三螺钉42，轴承43。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

如图1至图9所示，一种偏置型齿轮减速装置10，包括：箱体11、输入齿轮12、双联齿轮13、行星轮14、行星架15、曲柄轴16、摆动齿轮19和内齿轮20。行星架15包括：支撑法兰21和输出轴22。输出轴22固定至支撑法兰21。双联齿轮13设有大齿轮部131和小齿轮部132。

具体而言，输入轴与输入齿轮12通过键槽的传递方式输入功率，通过输入齿轮12输入较高的转速和较低的扭矩。输入轴为伺服电机的电机轴。

输入齿轮12与双联齿轮13的大齿轮部131减速啮合从而带动大齿轮部131转动，将转速和扭矩传递给双联齿轮13，即将输入功率传递给双联齿轮13以实现一级减速传动，降低转速及增大扭矩。

小齿轮部132与行星轮14减速啮合从而带动行星轮14转动，将输入功率传递至行星轮 14以实现二级减速传动，进步一降低转速及增大扭矩。

行星轮14转动从而带动曲柄轴16转动。由于曲柄轴16为偏心结构，而摆动齿轮19与曲柄轴16的偏心结构配合。所以曲柄轴16带动摆动齿轮19绕输出轴22的中心轴线公转从而将输入功率传递至摆动齿轮19。

由于摆动齿轮19与内齿轮20啮合，所以摆动齿轮19在绕中心轴线转动的同时受到内齿轮20的反向作用力实现自转。摆动齿轮19自转时带动行星架15绕中心轴线转动，即带动输出轴22绕中心轴线转动从而实现功率输出，实现三级减速传动，进一步降低转速及增大了扭矩。

偏置型齿轮减速装置10具有三级减速传动，从而能够具有较大的减速比范围，能够适用于多种工业机器人及自动化应用需求。

作为一种优选的实施方式，偏置型齿轮减速装置10，还包括：滚针轴承34。

具体而言，滚针轴承34设置于曲柄轴16和摆动齿轮19之间从而将曲柄轴16的转速及扭矩传递至摆动齿轮19，使摆动齿轮19在曲柄结构和内齿轮20的作用下同时实现绕中心轴线的公转和自转。

作为一种优选的实施方式，双联齿轮13沿中心轴线转动连接至箱体11。输入齿轮12与双联齿轮13的大齿轮部131啮合。双联齿轮13的小齿轮部132与行星轮14啮合。曲柄轴 16转动连接至行星架15。内齿轮20固定至箱体11。摆动齿轮19与内齿轮20啮合。摆动齿轮19形成有供曲柄轴16穿过的曲柄轴孔191和供输出轴22穿过的输出轴孔192。

进一步而言，曲柄轴16形成有第一锥面161。行星轮14形成有用于与第一锥面161贴合的第二锥面141。偏置型齿轮减速装置10还包括用于调节第一锥面161和第二锥面141之间接触压力的压力调节螺栓23。行星轮14通过压力调节螺栓23固定至曲柄轴16。

具体而言，在采用压力调节螺栓23将行星轮14固定至曲柄轴16时，可以通过设置压力调节螺栓23的具体拧紧扭矩值进而确定行星轮14的第二锥面141和曲柄轴16的第一锥面 161接触时所能承受的摩擦扭矩值，这样可以保证在负载端具有较大冲击载荷向电机方向传递时，如传递扭矩超过该摩擦扭矩值时，曲柄轴16相对于行星齿轮可以发生转动，以起到自动卸载的作用，进而避免大扭矩会破坏行星轮14齿面的现象发生。同时也保护了电机。

进一步而言，曲柄轴16包括：中轴杆17和偏心块18。中轴杆17形成有第一锥面161。偏心块18为圆柱体。偏心块18的轴线偏离中轴杆17的轴线。滚针轴承34套接在曲柄轴16 的偏心块18的外周。滚针轴承34位于曲柄轴孔191内。滚针轴承34连接曲柄轴16的偏心块18和摆动齿轮19。

具体而言，偏心块18的轴线偏离中轴杆17的轴线从而形成偏心结构。滚针轴承34套接于偏心块18的外周，在偏心结构的作用下驱动摆动齿轮19实现绕中心轴线公转。

作为一种优选的实施方式，输出轴22通过螺栓固定至支撑法兰21。输出轴22和支撑法兰21构成的整体形成有销孔151。行星架15还包括：圆锥销24和用于限定圆锥销24位置的紧定螺钉25。圆锥销24设置于销孔151内。圆锥销24连接支撑法兰21和输出轴22。紧定螺钉25与支撑法兰21构成螺纹连接。

具体而言，圆锥销24用于精确定位输出轴22和支撑法兰21之间的相对位置。支撑法兰21和输出轴22通过紧定螺钉25、圆锥销24和第三螺钉42安装固定为一个整体以形成行星架15。通过紧定螺钉25可以限制圆锥销24的轴向位移，防止圆锥销24从销孔151中脱落。尤其当外部载荷变化较大、冲击载荷频繁时，能够避免行星架15直接承受相应的频繁冲击载荷可能会导致圆锥销24产生松动。紧定螺钉25与支撑法兰21构成螺纹连接限制圆锥销24 的轴向位置。具体而言，可以使用螺纹胶防止紧定螺钉25松动，从而进一步减低圆锥销24 轴向松动的可能性。

进一步而言，偏置型齿轮减速装置10采用第三螺钉42将支撑法兰21固定至输出轴22，再用圆锥销24对支撑法兰21和输出轴22进行精确定位，在保证偏置型齿轮减速装置10的输出功率的精确度的同时，增加了结构的稳定性及可靠性。

作为一种优选的实施方式，偏置型齿轮减速装置10还包括：密封法兰26和圆锥滚子轴承27。输出轴22形成有用于安装曲柄轴16的安装孔221。圆锥滚子轴承27的外圈套设在曲柄轴16的外周。圆锥滚子轴承27的内圈与安装孔221的孔壁接触。密封法兰26固定至输出轴22封闭安装孔221的一端。密封法兰26的外径小于输出轴22的外径。

具体而言，密封法兰26固定至输出轴22封闭安装孔221的一端以对输出轴22的接触端面进行密封，避免安装孔221内的油脂沿安装孔221的孔壁渗漏出齿轮箱。而密封法兰26的外径小于输出轴22的外径，能够保证外部执行机构与偏置型齿轮减速装置10进行安装时可以采用输出轴22的外径做径向定位。同时，可以有效降低密封法兰26的设计要求和加工成本。

进一步说，由于输出轴22的端面密封性较好，外部执行机构只需通过螺栓连接即可方便快捷地与偏置型齿轮减速装置10安装在一起，不需要考虑其安装面的密封要求，降低了操作难度进而提高了其使用效率。

作为一种优选的实施方式，偏置型齿轮减速装置10还包括：骨架油封28。骨架油封28 套设置在输出轴22的外周。骨架油封28连接输出轴22和内齿轮20。

具体而言，骨架油封28连接输出轴22和内齿轮20，能够防止油脂从输出轴22和内齿轮20的接触面处渗漏出齿轮箱。

作为一种优选的实施方式，偏置型齿轮减速装置10还包括：自密封深沟球轴承29和用于支撑输入齿轮12的电机法兰30。电机法兰30固定至箱体11。自密封深沟球轴承29套接在输入齿轮12的外周。自密封深沟球轴承29连接电机法兰30和输入齿轮12。

具体而言，自密封深沟球轴承29设置于电机法兰30和输入齿轮12之间，能够对电机法兰30和输入齿轮12之间的间隙进行密封，避免输入齿轮12处的油脂从该间隙渗漏出齿轮箱。

进一步说，电机法兰的接口尺寸可以根据不同电机输入轴的尺寸进行更改，从而能够适应不同的电机。

作为一种优选的实施方式，内齿轮20和箱体11之间设有O型密封圈31。

具体而言，内齿轮20通过第二螺钉41固定至箱体11。O型密封圈31设置于内齿轮20 和箱体11之间，能够避免箱体11内的油脂沿内齿轮20和箱体11之间的接触缝隙渗出齿轮箱。

作为一种优选的实施方式，内齿轮20设有用于与摆动齿轮19配合的针齿32。

作为一种优选的实施方式，双联齿轮13的一端通过轴承43与箱体11构成转动连接。双联齿轮13的另一端通过轴承43与支撑法兰21构成转动连接。

作为一种优选的实施方式，偏置型齿轮减速装置10，还包括：主轴承33。支撑法兰21 通过主轴承33连接至内齿轮20。

作为一种优选的实施方式，行星架15还包括：轴用垫圈35。压力调节螺栓23穿过轴用垫圈35。轴用垫圈35的一端与行星轮14接触，轴用垫圈35的另一端与压力调节螺栓23的头部接触。压力调节螺栓23的杆部与曲柄轴16构成螺纹连接。

作为一种具体的实施方式，第一孔用挡圈36设置于安装孔221内且位于圆锥滚子轴承 27的一端以避免圆锥滚子轴承27发生轴向位移。

作为一种具体的实施方式，密封法兰26通过第一螺钉37固定至输出轴22。

作为一种具体的实施方式，曲柄轴16和圆锥滚子轴承27之间设有第二轴用垫圈38。第二轴用垫圈38位于轴承27和曲柄轴16之间。

作为一种具体的实施方式，偏置型齿轮减速装置10还包括第三轴用挡圈39。第三轴用挡圈39套接于输入齿轮12的外周以对自密封深沟球轴承29进行轴向定位。

作为一种具体的实施方式，偏置型齿轮减速装置10还包括第二孔用挡圈40。第二孔用挡圈40套接于输入齿轮12的外周。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。