混联式摆线齿轮减速机的制作方法
【专利摘要】混联式摆线齿轮减速机，由机壳(J)第一级减速组件(J1)第二级减速组件(J2)构成；其整体形状为直径大于轴向长度的圆盘形，简称盘形减速机；中段有低速转动的法兰与工作机构联结而输出动力。一级减速为外啮合，二级减速为内啮合；两级的齿形曲线参量方程式，采用相同的滚圆直径，使其内、外两个啮合副的中心距A相等，则3个输入轴的径向尺寸相同，轴承、轴承盖等多个零件尺寸也相同。其减速比系列为：40，60，84，112，144，180，220，264，312，364。具有速比大，体积小，重量轻，无噪音，不易发热，工作可靠等特点，特别适合于机器人或机械手的肘部关节往复旋转机构，以及其它低速、重载的旋转机构。
【专利说明】
混联式摆线齿轮减速机
技术领域：
[0001] 本实用新型设及一种混联式摆线齿轮减速机，按其形状特征可简称盘形减速机。 属于机械传动领域。特别适合于小于180度反复旋转的机器人或机械手的肘部关节机构;也 适合于低速、重载而又要求安装空间特别窄狭的特殊环境条件。
【背景技术】：
[0002] 现有技术中，对于特殊条件下的传动机械，一般多采用渐开线齿轮传动，或摆线针 轮传动。但是，运些传动难免都有W下几个缺点：
[0003] 1，发热:提高润滑剂的溫度，减少轴承的寿命，降低传动效率。
[0004] 2,噪音:影响操作者的安静环境，增强疲劳感而影响工人健康。
[0005] 3，体积较大：占用机床较多的整体空间。
[0006] 4，重量较大:多耗金属材料。
[0007] 针对上述缺点，本实用新型采用相向滚动的摆线齿轮晒合副，经理论分析和计算， 其齿面滑移速度很低，只有渐开线齿轮的1/10,克服噪声和发热问题。
[0008] 摆线齿轮晒合副的另一个显著特点，是高速轴相当于"只有一个齿的齿轴"，发挥 "速比小则尺寸小"的结构原理优势，采用既有并联又有串联、既要外晒合又要内晒合的二 级混联结构，实现"小尺寸大传比"的目标。
[0009] 加之本实用新型的齿形特征:粗短肥厚，不存在拉、压、弯、剪等强度问题，可W设 计出体积小，重量轻的特殊减速机，不仅节省大量金属，降低成本，而且效率很高，工作可 靠。
【发明内容】
：
[0010]为了解决上述问题，本申请的
【发明内容】
如下：
[0011] 混联式摆线齿轮减速机，由机壳、第一级减速组件、第二级减速组件构成;减速机 的整体形状为直径大于轴向长度的圆盘形;减速机的外部中段具有能够转动的法兰盘，法 兰盘上有一圈螺钉孔与工作机构联结。
[0012] 减速机的机壳由圆形座、左隔板、轴瓦、右隔板、紧固圈、圆形盖、轴承盖组成，机壳 用螺钉联结成刚性壳体;左隔板、右隔板都是相同尺寸的半圆形零件，用紧固圈和螺钉使其 成为完整的圆形隔板，将第一级减速组件、第二级减速组件隔开。
[0013] 第一级减速组件为外晒合式摆线齿轮减速装置；由1个输入轴一、两个摆线齿轮、 轴套和轴承组成;输入轴一由轴承、轴瓦和轴套支承，从圆形座的中屯、孔伸入;输入轴一内 部加工有轴孔和键槽，便于输入原动力;摆线齿轮的输出端延伸到隔板之外，成为第二级减 速组件的输入轴二。
[0014] 第二级减速组件为内晒合式摆线齿轮减速装置；由两个相同的输入轴二，一个摆 线内齿轮壳，两个垫圈，两个摆线内齿圈，螺栓，滚动轴承和轴瓦组成;摆线内齿轮壳为筒形 圆环，在其内部凸出于筒体的法兰盘上，钻有一圈螺钉孔，用螺栓固定摆线内齿圈和垫圈； 内部法兰盘边缘也有摆线内齿轮的齿形曲线，是与摆线内齿圈完全相同的的齿形曲线;摆 线内齿轮壳的筒体两端，均有安装滚动轴承的环形滚道;筒体外部的法兰盘上，钻有与工作 机构联结的螺钉孔。
[0015] 由于摆线齿轮和摆线内齿圈，在其两者的齿形曲线参量方程式中，采取的滚圆直 径相同，构成两个中屯、距相同，2个输入轴二的径向尺寸相同，5个轴承相同，5个轴承盖相 同；其结构原理造成:第二级比i2与第一级减速比ii的关系，恒等于：
[0016] i2 = 2(ii+l)；
[0017]总减速比为：
[001 引 i 总=2ii(ii+l)。
【附图说明】：
[0019] 图1是结构总图。
[0020] 图2是图1的A-B-C-D剖视图。
[0021] 图3是图1的F-F剖视图。
[0022] 图中字母和数字所示的组件和零件：
[0023] J.机壳，1.圆形座，2,左隔板，3.轴瓦，4.右隔板，5.紧固圈，6.圆形盖，7.轴承盖， 8.螺钉；
[0024] Jl. -级减速组件，11.输入轴一，12.摆线齿轮，13.轴套，14.轴承；
[0025] J2.二级减速组件，21.输入轴二，22.摆线内齿壳，23.垫圈，24.摆线内齿圈，25.螺 栓，26.滚动轴承，27.轴瓦，A.中屯、距。
【具体实施方式】：
[0026] 为了更清楚地理解本实用新型，将通过实施例，同时参照附图，来描述本实用新 型，其中：
[0027] 图1是结构总图。是本实用新型内部空隙最小的剖面，本实用新型的零件几乎全部 暴露无遗。
[0028] 减速机的机壳(J)，由第一级减速组件(Ji),第二级减速组件(J2)构成;减速机的整 体形状为直径大于轴向长度的圆盘形;外部中段具有能够转动的法兰盘，兰盘上有一圈螺 钉孔与工作机构联结。
[0029] 减速机的机壳(J)，由圆形座（1)，左隔板(2)，轴瓦(3)，右隔板(4)，紧固圈（5)，圆 形盖(6)，轴承盖(7)组成，机壳用螺钉(8)联结成刚性壳体;左隔板(2)，右隔板(4)，都是相 同尺寸的半圆形零件，用紧固圈（5)和螺钉(8)使其成为完整的圆形隔板，将第一级减速组 件(Ji)、第二级减速组件(J2)隔开。
[0030] 图2是图1的A-B-C-D剖视图。左半部是第一级减速组件结构图；右半部是机壳隔板 结构图。
[0031] 第一级减速组件(Ji)为外晒合的摆线齿轮减速装置；由1个输入轴一（11)，两个摆 线齿轮（12)，轴套（13)，轴承（14)组成;输入轴一（11)，由轴承（14)，轴瓦(3)和轴套（13)支 承，从圆形座（1)的中屯、孔伸入;输入轴一（11)内部加工有轴孔和键槽，便于输入原动力;摆 线齿轮(12)的输出端延伸到隔板(2、3)之外，成为第二级减速组件(J2)的输入轴二(21)。
[0032] 图3是图I的F-F纵向剖视图。是本实用新型内部空隙最大的剖面。
[0033] 第二级减速组件（J2)为内晒合的摆线齿轮减速装置；由两相同的个输入轴二 (21)，一个摆线内齿轮壳（22)，两个垫圈（23)，两个摆线内齿圈（24)，螺栓(25)，滚动轴承 (26)，轴瓦(27)组成;摆线内齿轮壳(22)，为筒形圆环，在其内部凸出于筒体的法兰盘上，钻 有一圈螺钉孔，用螺栓(25)，固定摆线内齿圈（24)和垫圈（23);内部法兰盘边缘也有摆线内 齿轮的齿形曲线，是与摆线内齿圈（24)完全相同的齿形曲线;摆线内齿轮壳(22)的筒体两 端，均有安装滚动轴承(26)的环形滚道;筒体外部的法兰盘上，钻有与工作机构联结的螺钉 孔。
[0034] 由于摆线齿轮（12)和摆线内齿圈（24)，在其两者的齿形曲线参量方程式中，采取 的滚圆直径相同，构成两个中屯、距(A)相同，2个输入轴二（21)的径向尺寸相同，5个轴承 (14)相同，5个轴承盖(7)相同；其结构原理造成:第二级比i2与第一级减速比ii的关系，恒等 于：
[0035] i2 = 2(ii+l)；
[0036] 总减速比为：
[0037] ；[总=2ii(ii+l);
[0038] 当第一级减速比为:4~13时:总减速比的系列值为:40~364。（详见附表）
[0039] 附表:混联式摆线齿轮减速机的减速比系列谱
[00401
[OC
[0042] 从理论上说，是没有上限的，但实际上受加工条件和使用条件限制。目前可W确 定，能够实现上述常用减速比。
[0043] 由于本实用新型的结构紧凑，空间很小，无法安装体积较大的完整轴承，好在摆线 齿轮晒合副的受力特征，不是全方位的，运为安装非完滑动轴承即轴瓦，提供了允许条件； 当然对其材质和尺寸的选择，必须通过设计计算来决定。
[0044] 关于摆线齿轮的数学方程式及其参数和参数间关系等细节问题，已在摆线齿轮传 动的其它几个专利申请中公开，此处不再寶述。
[0045] 特别还应当指出的是，如果通过微机自动程序优化设计零件尺寸，并采用先进的 3的T印技术工艺实施生产产品，将是未来各型机械手肘部关节旋转机构的最佳选择。
[0046] 加之摆线齿轮的齿形特征:粗短肥厚，根本不存在强度问题，可W设计出体积小， 重量轻的减速机，不仅节省大量金属，降低成本，效率很高，而且工作可靠。
[0047] W上所述的仅是本实用新型混联式摆线齿轮减速机的优选实施例，应当指出，对 于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，作出的若干变形和改 进，也应视为属于本实用新型专利权的保护范围。
【主权项】
1. 混联式摆线齿轮减速机，其特征在于，由机壳(J)，第一级减速组件(Jl·)，第二级减速 组件(J2)构成;减速机的整体形状为直径大于轴向长度的圆盘形;减速机的外部中段具有 能够转动的法兰盘，法兰盘上有一圈螺钉孔与工作机构联结。2. 按权利要求1所述的混联式摆线齿轮减速机，其特征在于，减速机的机壳(J)，由圆形 座（1)，左隔板(2)，轴瓦(3)，右隔板(4)，紧固圈（5)，圆形盖(6)，轴承盖(7)组成，机壳(J)靠 用螺钉(8)联结成刚性壳体；左隔板(2)，右隔板(4)都是相同尺寸的半圆形零件，用紧固圈 (5)和螺钉(8)使其成为完整的圆形隔板，将第一级减速组件(J0、第二级减速组件(J2)隔 开。3. 按权利要求1所述的混联式摆线齿轮减速机，其特征在于，第一级减速组件(J0为外 啮合的摆线齿轮减速装置；由1个输入轴一（11)，两个摆线齿轮(12)，轴套（13)，轴承（14)组 成;输入轴一（11)，由轴承（14)，轴瓦(3)，和轴套（13)支承，从圆形座（1)的中心孔伸入;输 入轴一（11)内部加工有轴孔和键槽，便于输入原动力;摆线齿轮（12)的输出端延伸到隔板 (2、4)之外，成为第二级减速组件(J 2)的输入轴二(21)。4. 按权利要求1所述的混联式摆线齿轮减速机，其特征在于，第二级减速组件(J2)为内 啮合的摆线齿轮减速装置；由两个相同的输入轴二(21)，一个摆线内齿轮壳(22)，两个垫圈 (23)，两个摆线内齿圈（24)，螺栓(25)，滚动轴承(26)，轴瓦(27)组成;摆线内齿轮壳(22)为 筒形圆环，在其内部凸出于筒体的法兰盘上，钻有一圈螺钉孔，用螺栓(25)，固定摆线内齿 圈（24)和垫圈（23);内部法兰盘边缘也有摆线内齿轮的齿形曲线，是与摆线内齿圈（24)完 全相同的齿形曲线;摆线内齿轮壳(22)的筒体两端，均有安装滚动轴承(26)的环形滚道;筒 体外部的法兰盘上钻有与工作机构联结的螺钉孔。5. 按权利要求1所述的混联式摆线齿轮减速机，其特征在于，由于摆线齿轮（12)和摆线 内齿圈（24)，在其两者的齿形曲线参量方程式中，采取的滚圆直径相同，构成两个中心距A 相同，2个输入轴二(21)的径向尺寸相同，5个轴承（14)相同，5个轴承盖(7)相同；其结构原 理造成:第二级减速比i 2与第一级减速比^的关系，恒等于： ?2 = 2(?ι+1)； 总减速比为： i总=2ii(ii+l); 当第一级减速比为:4,5,6,7,8,9，10，11，12，13时： 总减速比的系列值为:40,60,84，112，144，180,220,264,312,364。
【文档编号】F16H1/28GK205654840SQ201520811459
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年10月21日 公开号201520811459.X, CN 201520811459, CN 205654840 U, CN 205654840U, CN-U-205654840, CN201520811459, CN201520811459.X, CN205654840 U, CN205654840U
【发明人】袁正敏
【申请人】袁正敏