一种基于圈齿摆线变速的减速机的制作方法

本实用新型涉及减速机技术领域，具体是指一种基于圈齿摆线变速的减速机。

背景技术：

摆线针轮变速是目前比较稳定的性能较好的变速方式，摆线针轮变速包括输入轴、针齿壳、摆线轮、偏心套、输出轴、后盖、端盖、针齿销及套、间隔环、销轴及销套、机座、制动环，结构复杂，实用性能方面有其不足之处。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构性能及变速范围优于摆线针轮变速的基于圈齿摆线变速技术的减速机。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案实例为：一种基于圈齿摆线变速的减速机，壳体中设有蜗杆，所述蜗杆上设有带动其转动的齿轮，壳体外设有带动偏心轮旋转的电机，壳体内设有与蜗杆相配合的蜗轮，所述蜗轮内设有与其相对固定配合的圈齿，所述圈齿内设有与其相啮合的摆齿，所述摆齿有两个，其中设有偏心轮。

本实用新型所基于的圈齿摆线技术与现有摆线针轮减速技术相比，优点在于：

1、减速比大，变速范围宽。已有摆线针轮减速技术一级传动减速比为9～87(非连续)，多级组合可达数万；新型圈齿摆线变速的减速单级范围可以从9起始进行连续整数倍率变速，仅其变速上限在同等材质、工艺条件下拓展了20％以上，还可实现分数级变速，亦可多级组合。

2、效率高。传统摆线针轮减速技术采用针齿啮合系套式滚动摩擦，一级减速效率达94％；圈齿摆线变速采用齿轮直接啮合变速，效率更高。

3、结构紧凑，体积小。由于圈齿摆线变速技术采用了齿轮啮合摆线方式，相对与同功率的摆线针轮减速机重量体积可以减少1/4。

4、使用可靠，寿命长。由于本技术使用机件数量很少，结构性能优于现有摆线针轮变速技术。同等材质、工艺情况下，机构故障率则大为降低。

技术方案实例所述圈齿和摆齿的下方设有与其相配合的拨针输出盘。

所述蜗轮与圈齿合为一体，所述圈齿和摆齿相互啮合运动，摆齿围绕偏心轮运动。

所述圈齿结合蜗轮蜗杆变速，可实现类似行星变速的齿圈主动、太阳轮固定的变速运动，从而实现手、电动不分离的传动。

附图说明

图1是本实用新型一种基于圈齿摆线变速的减速机的结构示意图。

图2是本实用新型一种基于圈齿摆线变速的减速机圈齿变速结构示意图。

图3是本实用新型一种基于圈齿摆线变速的减速机与摆线针轮变速的对比图。

如图所示：1、蜗杆，2、蜗轮，3、圈齿，4、摆齿，5、偏心轮，6、拔针输出盘，7、输入轴，8、针齿壳，9、摆线轮，10、偏心套，11、输出轴，12、后盖，13、端盖，14、针齿销及套，15、间隔环，16、销轴及套，17、机座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

结合附图，一种基于圈齿摆线变速的减速机，壳体中设有蜗杆1，所述蜗杆1上设有带动其转动的齿轮，壳体外设有带动偏心轮5旋转的电机，壳体内设有与蜗杆1相配合的蜗轮2，所述蜗轮2内设有与其合为一体的圈齿3，所述圈齿3内设有与其相啮的摆齿4，所述摆齿4中设有偏心轮5。

所述圈齿3和摆齿4的下方设有与其相配合的拔针输出盘6。

所述蜗轮2及圈齿3同步运动，所述圈齿3和摆齿4相互啮合。两个摆齿4围绕偏心轮5与圈齿3产生啮合运动，从而驱动拔针输出盘6进行旋转运动输出。

所述圈齿3结合蜗轮2蜗杆1变速，可实现类似行星变速的齿圈主动、太阳轮固定的变速运动，实现手、电动不分离的传动。

本实用新型在具体实施时，圈齿摆线变速原理接近于摆线针轮变速，但结构性能及变速范围又优于摆线针轮变速。摆线针轮变速包括：输入轴7、针齿壳8、摆线轮9、偏心套10、输出轴11、后盖12、端盖 13、针齿销及套14、间隔环15、销轴及套16和机座17，而圈齿摆线变速采用齿轮啮合替代了摆线针轮变速的摆线轮与针齿套啮合，它把摆线变速针齿销、套及针齿壳进行合并，减少了结构组件，使传动准确率及效率升级为齿轮级。采用了“齿轮模数级”偏心距的偏心轮，大大缩小了结构尺寸，提高了动力源的传动效率，降低了机械故障率。在标准件选型及加工条件限制的范围内，单级圈齿摆线变速可实现大于9连续整数倍率变速，若是小扭矩传动，而设计空间宽裕，则可实现分数级变速。圈齿摆线变速结合蜗轮蜗杆变速，可实现类似行星变速的齿圈主动、太阳轮固定的变速运动，从而实现手、电动不分离的传动。

圈齿摆线变速正用：偏心轮5主动，圈齿3固定

以圈齿3为38，摆齿4为37，偏心轮5输入速度为360度/秒为例，两个摆齿转速均为360+360/37度 /秒，转向与偏心轮5输入相反。传动比为37<摆齿齿数>:38<圈齿齿数>,增速。

末端拨针输出盘6转速为(360/37)度/秒，转向与偏心轮5输入相反。

偏心轮5与拨针输出盘6传动比为37<摆齿齿数>:(38-37)<圈齿齿数-摆齿齿数>，降速。转向与输入相反。

圈齿摆线变速反用：偏心轮5固定，圈齿3主动。

以圈齿3为38，摆齿4为37，圈齿3输入速度为360度/秒为例，则圈齿3与摆齿4传动转向相同，速比为37/38。

拨针输出盘6输出速度方向与摆齿4相同。

若偏心轮5不固定，即能够自由绕原动力输入轴心转动，虽然理论上摆齿4旋转不会驱动偏心轮5转动，但由于实际加工、装配及润滑存在差异，其传动比会有不大于正负千分之5偏差。

本变速方式可以逆向传动，即不同于单头蜗杆蜗轮的单向传动。

圈齿摆线变速偏心轮的偏心值：

圈齿摆线变速偏心轮的偏心值等于齿轮模数乘以齿圈与摆齿的齿差值。齿数差值为1时，偏心值等于齿轮模数。

圈齿摆线变速倍率：

圈齿摆线变速的圈齿3与摆齿4的齿数及其差值决定了变速倍率。其最小齿数受齿轮模数、标准件的选择及加工工艺的限制：齿轮模数过小，则运动稳定性及强度欠佳，齿轮模数一般不小于1.5；摆齿最少齿数一般要大于10，与圈齿差值一般不大于7，否则，摆齿摆针尺寸设计受限，偏心轮的偏心值倍增，谐振幅度增大。当其差值在2～7之间变化时，就产生了分数级的变速，如63/2、63/4、/63/5。

圈齿摆线变速齿轮加工：

圈齿摆线变速齿形标准选择为JIS_B_1603-45°，或ANSI_模数_B92_2M_1980_R1989-45°及ANSI_直径_B92_1_1996-45°标准。前两个花键齿形标准图形参数基本相同，ANSI_直径_B92_1_1996-45°标准的齿厚与前两个相同，但齿形较大，齿槽较宽，可在摆齿传动孔位与拨针接触的关系不易处理时使用。也可采用其它齿形标准，但齿形尺寸可能需要进行必要的技术处理，否则将发生运动干涉。

若圈齿摆线变速为单旋转方向传动，齿轮也可采用标准斜齿进行瘦齿(负变位)加工，以利用和发挥斜齿传动优点。但使用斜齿时，图纸必须给出装配定位标记，否则将给装配带来很大麻烦。

圈齿摆线变速尺寸设计：

受标准件选择及加工工艺限制，圈齿摆线变速齿轮模数一般不小于1.5，即偏心距不小于1.5mm；拨针输出盘的拨针直径不小于6mm；而圈齿摆线变速的摆齿齿轮节圆一般不小于85mm。例如58倍减速取用1.5齿模设计，其总体外形径向尺寸可小于120mm。而此尺寸与变速比是常规摆线针轮变速难以达到的。

圈齿摆线变速为减小谐振和提高传动效率可以采用多于两个的摆齿，但同时偏心轮则需采用分体加工，摆齿装配好后再进行紧连接。

圈齿摆线变速输出拨针数量对应摆齿传动孔位。为适应齿数变化和摆齿传动孔位与拨针接触的关系，选择孔位数量及拨针为五至八个。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。