专利名称：偏心摆线型减速机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种减速机构，尤其涉及一种偏心摆线型减速机构。
技术背景
偏心摆线型减速机构一般包括形成于其外壳体的内齿轮，设于外壳体内的具有 偏心部的曲轴以及套设于偏心部的设有外齿的摆线轮。摆线轮与曲轴偏心部连动，并通 过一边与内齿轮啮合一边公转来将输入旋转减速得到输出旋转。上述偏心摆线型减速机 构传动啮合齿数较多，误差平均效应显著，具有传动比大、结构紧凑、承载能力大和传 动效率高的优点，在精密机械、机器人、冶金、矿山等工业领域得以较为广泛的应用。
然而，为达到较高的啮合重合度，获得平稳的输出，上述摆线轮通常在其外圆 周面形成紧密设置的轮齿，当需设置的轮齿数量较多而偏心摆线型减速机构整体尺寸受 到限制时，轮齿需做的细小，轮齿在圆周方向彼此之间的间距也减小，甚至在齿根部位 会产生重叠干涉，从而摆线轮及其轮齿的制造难度加大。发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种啮合的重合度较高且便于制造的偏心摆线型减 速机构。
一种偏心摆线型减速机构，其包括一个在内周面形成内齿部的壳体，至少一个 容纳在壳体内的摆线轮，摆线轮的外周面形成与内齿部啮合的外齿部，外齿部的齿数略 微比内齿部的齿数少，至少一个曲轴，每个曲轴设有至少一个偏心部，每个摆线轮可转 动地装设于一个偏心部上并随曲轴的转动作偏心转动。外齿部包括多个在轴向并排设置 的外齿盘，相邻设置的外齿盘在圆周方向相互偏置，该内齿部包括多个与外齿盘对应啮 合的内齿圈。
上述偏心摆线型减速机构的摆线轮包括多个在轴向并排设置的外齿盘，且相邻 设置的外齿盘在圆周方向相互偏置，从而外齿部与内齿部相互啮合时，当其中一个外齿 盘的一个轮齿从内齿部啮出，而该外齿盘上相邻的轮齿尚未啮入时，另一外齿盘位于上 述相邻两个轮齿之间的轮齿可参与啮合，从而提高了重合度。另外，轴向并排设置的 外齿盘的各轮齿在圆周方向的间距互不干涉，从而每个外齿盘相邻轮齿之间的间距可增 大，可便于在该摆线轮上加工出轮齿。
图1是本发明实施方式的偏心摆线型减速机构的立体组装图。
图2是图1所示偏心摆线型减速机构的立体分解图。
图3是图1所示的偏心摆线型减速机构所采用的摆线轮的示意图。
图4是图1所示的偏心摆线型减速机构沿IV-IV方向的剖视图。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例方式对本发明的偏心摆线型减速机构作进一步的 详细说明。
图1所示为本发明实施例方式的偏心摆线型减速机构100，其可作为机器人用减 速器、建筑机械等行驶或旋转用减速器。
请同时参见图2，偏心摆线型减速机构100包括一个壳体20、设置于壳体20内 的一个托架组件30、两个摆线轮40及三个曲轴组件50。
壳体20大致呈圆筒状，其内侧的圆周面形成有内齿部21。内齿部21的轮齿可 为销齿轮或针齿轮，其包括第一内齿圈212及对称设置于第一内齿圈212两侧的两个第二 内齿圈213、214。第一、第二内齿圈212、213、214在壳体20的轴向并排设置。在圆 周方向上，第一内齿圈212分别与两个第二内齿圈213、214相互偏置相同的预设角度。 其中，第一内齿圈212沿壳体20轴向的厚度大于第二内齿圈214沿壳体20轴向的厚度。
壳体20还包括设置于其端部的支撑架(图未示)，该支撑架用于连接驱动装置 (图未示)，例如电机，并设有可转动支撑驱动装置输入轴的轴承组件。偏心摆线型减速 机构100的输入轴(图未示)与驱动装置的输出部件连接以实现连动，该输入轴的末端设 有外主动齿轮(图未示)。
托架组件30设置于壳体20的内侧，并绕与壳体20中心轴一致的轴线旋转。托 架组件30包括本体31、三个轴杆32、端盖板34、托架轴承23、25以及托架密封件35。 本体31及端盖板34分别设置于壳体20的两相对端。托架轴承23、25设置于壳体20轴 向，分别用于可转动支撑本体31及端盖板34。密封件35设置于本体31外围与壳体20 内侧面之间。
本体31呈圆盘状，其上开设有三个轴承孔312。三个轴杆32由本体31的表面 向壳体20内平行延伸，并在圆周方向等间隔设置。轴杆32的横截面形状为非圆形，如 大致呈梯形或者三角形。端盖板34呈圆盘状，其上开设有与三个轴承孔312—一对应的 三个轴承孔324。轴杆32远离本体31的一端与端盖板34固定连接。端盖板34上还开 设有与轴杆32位置对应的安装孔341，螺纹件343穿设该安装孔341将端盖板34与轴杆 32固定连接。安装孔341及轴承孔3 在圆周方向间隔设置。
请同时参阅图3及图4，壳体20的内侧面、本体31及端盖板34之间形成一个收 容腔沈。摆线轮40及曲轴组件50设置于收容腔沈内。
两个摆线轮40沿壳体20的轴向并排设置，每个摆线轮40的外圆周面形成有外 齿部41，外齿部41可与壳体20的内齿部21相互啮合。外齿部41包括在摆线轮40轴向 并排设置的两个外齿盘412、413。各外齿盘412、413形状及外径相同，且外径比壳体 20的内径稍小。每个外齿盘412、413的齿数比壳体20的第一内齿圈212或第二内齿圈 214的数量少几个，例如少一个或两个。外齿盘412、413在圆周方向相互偏置一个预设 角度Θ，该预设的角度与壳体20的第一、第二内齿圈212、214相互偏置的角度相适配， 以使外齿部41与内齿部21满足啮合条件。摆线轮40还开设有轴向贯穿的安装孔422及 轴孔423分别供轴杆32及曲轴组件50穿设。安装孔422及轴孔423在圆周方向间隔设 置。安装孔422与轴孔423均为三个，且安装孔422为与轴杆32截面形状对应的非圆形 孔，轴孔423为圆孔。
具体在本实施方式中，每个外齿盘412、413包括η个轮齿，每个内齿圈212、 213、214包括η+1个轮齿。外齿盘412、413之间在周向预设的偏置角度θ值为180/η 度，即第一、第二外齿盘412、413相邻设置的两个轮齿41&、413a的偏置角度为半个轮 齿所对应的圆心角，第一外齿盘212与第二外齿盘213、214上相邻设置的两个轮齿(图 未标)的偏置角度为180/n+l度。
每个曲轴组件50包括一个曲轴51、两个曲轴轴承512、513及一个外从动齿轮 514。曲轴轴承512设于曲轴51 —端，并嵌入开设于托架组件30的本体31上对应开设 的轴承孔312中，曲轴轴承513设于曲轴51另一端，并嵌设入端盖板34对应开设的轴承 孔324中，这样曲轴51可自由旋转地被曲轴轴承512、513支承。每个曲轴51由一个外 从动齿轮514带动，外从动齿轮514固定套接于曲轴51邻近本体31并从轴承孔312伸出 的端部，并与输入轴的外主动齿轮啮合用于实现第一级减速。
曲轴51上设有两个沿其轴向配置的偏心部52a、52b。偏心部52a、5 形成相 对于曲轴51的轴心分别以相同的偏心量偏心的圆柱状。每个偏心部52a、52b外圆周面 设有轴承53。具体在本实施方式中，三个曲轴组件50在圆周方向等间隔设置。设置于 曲轴51的外从动齿轮514围绕输入轴的外主动齿轮的同时与该外主动齿轮啮合。偏心部 52a、52b在曲轴旋转方向上的相位差为180度。
三个曲轴51对应穿设摆线轮40上设置的三个轴孔423，从而每个摆线轮40装设 于一个偏心部52a、52b上并由环绕偏心部52a、52b设置的轴承53转动支撑。作为一种 较佳方案，设于偏心部52a、52b的两个摆线轮40相邻近一侧的两个外齿盘412具有相同 的相位，即两个摆线轮40大致以呈镜面对称的方式设置，从而两个外齿盘412同时与壳 体20的第一内齿圈212相啮合，外齿盘413、414分别与第二内齿圈213、214相啮合， 如此可简化壳体20上内齿部21的结构。
以下说明本发明实施例的偏心摆线型减速机构100的动作过程。
驱动装置驱动输入轴旋转，设于输入轴的外主动齿轮带动设于曲轴51的外从动 齿轮514旋转，并实现第一级减速。从动齿轮514的旋转使得曲轴51—起旋转，从而设 置于曲轴51的偏心部52a、52b随之旋转。偏心部52a、52b的旋转进而带动套设其上的 摆线轮40作相对摆动。当壳体20固定，即内齿部21固定设置时，摆线轮40的外齿部 41与内齿轮21啮合一边公转并且摆动，其公转运动通过端盖板34或本体31输出，以实 现第二级减速。
内齿部21与外齿部41啮合时，因每个摆线轮40的两个外齿盘412、413在圆周 方向相互偏置，当外齿盘412的一个轮齿从第一内齿圈212啮出，且该外齿盘412上相邻 的轮齿尚未啮入时，外齿盘413在周向上设于上述两个相邻轮齿之间的轮齿可与第二内 齿圈214相啮合，从而提高了啮合的重合度，使得摆线轮40的运动更为平稳，可获得更 为稳定的输出。因在轴向并排设置的外齿盘412、413之间的轮齿在圆周方向的间距互不 干涉，从而每个外齿盘412、413相邻轮齿之间的间距可增大，从而易于在摆线轮40上加 工出各轮齿。此外，当外齿部41的齿数较少时，在圆周方向偏置的各外齿盘412、413 可显著增加重合度，避免齿数较少时重合度不高、输出稳定性不佳的问题。
另外，因曲轴51设置的偏心部52a、52b在曲轴51旋转方向上的相位差为180 度，当一个摆线轮40的部分轮齿参与啮合时，另一个摆线轮40在相位相差180度位置的轮齿也参与啮合，从而两个摆线轮40啮合时的冲击力及动平衡的不平衡量被抵消，从而 可进一步提高偏心摆线型减速机构100传动的平稳性。
可以理解，曲轴51也可只设置一个，其轴心与输入轴轴心一致，此时，偏心摆 线型减速机构100仅依靠摆线轮40的外齿部41与壳体20的内齿部21的啮合实现一级变 速。本实施例中，将壳体20固定设置，摆线轮40的公转运动作为输出，当然，亦可将 摆线轮40在公转方向的运动固定，而将壳体20作为输出。摆线轮40的数量也不限于两 个，也可以仅设置一个，或者设置三个或三个以上，与之相应，每个曲轴51上需设置相 同数量的偏心部。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发 明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
权利要求
1.一种偏心摆线型减速机构，其包括一个在内周面形成内齿部的壳体，至少一个容 纳在该壳体内的摆线轮，该摆线轮的外周面形成与该内齿部啮合的外齿部，外齿部的齿 数略微比内齿部的齿数少，至少一个曲轴，每个曲轴设有至少一个偏心部，每个摆线轮 可转动地装设于一个偏心部上并随曲轴的转动作偏心转动，其特征在于该外齿部包括 多个在轴向并排设置的外齿盘，相邻设置的外齿盘在圆周方向相互偏置，该内齿部包括 多个与外齿盘对应啮合的内齿圈。
2.如权利要求1所述的偏心摆线型减速机构，其特征在于该多个外齿盘的数量为 两个，每一齿盘具有η个轮齿，且该两个外齿盘在圆周方向相互偏置的角度为180/η度。
3.如权利要求1所述的偏心摆线型减速机构，其特征在于每个曲轴的偏心部为两 个且沿曲轴轴向配置，该两个偏心部在曲轴旋转方向上的相位差为180度，摆线轮为两 个，分别可转动地套设于各曲轴的一个偏心部上。
4.如权利要求3所述的偏心摆线型减速机构，其特征在于该两个摆线轮相邻近一 侧设置的两个外齿盘相位相同。
5.如权利要求3所述的偏心摆线型减速机构，其特征在于该偏心摆线型减速机构 还包括由壳体转动支撑的输入轴，该输入轴具有与内齿部同轴的外主动齿轮，每一曲轴 的一端设有外从动齿轮，该外从动齿轮与该外主动齿轮啮合。
6.如权利要求5所述的偏心摆线型减速机构，其特征在于曲轴的数量为三个，且 在圆周方向等间隔设置，该外从动齿轮围绕该外主动齿轮并与该外主动齿轮啮合。
7.如权利要求6所述的偏心摆线型减速机构，其特征在于每个内齿圈包括第一内 齿圈及分别设置于该第一内齿圈两侧的第二内齿圈，该第一内齿圈同时与该两个相邻设 置的两个外齿盘啮合。
全文摘要
本发明公开一种偏心摆线型减速机构，其包括一个在内周面形成内齿部的壳体，至少一个容纳在壳体内的摆线轮，摆线轮的外周面形成与内齿部啮合的外齿部，外齿部的齿数略微比内齿部的齿数少，至少一个曲轴，每个曲轴设有至少一个偏心部，每个摆线轮可转动地装设于一个偏心部上并随曲轴的转动作偏心转动。外齿部包括多个在轴向并排设置的外齿盘，相邻设置的外齿盘在圆周方向相互偏置，该内齿部包括多个与外齿盘对应啮合的内齿圈。上述偏心摆线型减速机构具有啮合的重合度较高且便于制造的优点。
文档编号F16H1/20GK102022479SQ20091030696
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月14日 优先权日2009年9月14日
发明者张国庆, 徐晓明 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司