一种减速箱的制作方法

本实用新型涉及机器人领域，尤其是涉及一种减速箱。

背景技术：

在经济转型升级和我国人口老龄化进程日益加快的情况下，机器人产业的发展迎来一个需求快速发展的阶段，服务机器人的应用范围很广，主要从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作。服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有益于人类健康的服务工作，但不包括从事生产的设备。作为服务机器人重要基础部件的减速器，随着服务机器人产量的增多，其需求量也逐步增加。机器人关节减速器控制着机器人力量输出和操作精度，约占一台机器人成本的36％。

机器人关节减速箱的技术要求很高，要实现机器人的精确运动，机器人关节减速箱需要具有高承载能力、高精度、小体积和高可靠性。目前，市场上的机器人关节减速箱在较高的转速和负载长时间工作下，齿轮间隙会明显增大，无法保证转动精度和稳定性，齿轮间隙过大会造成齿轮的损坏，影响整个关节的使用寿命。

因此，提供一种可承受更大扭矩且在较高的转速和负载长时间工作下不会明显增大齿轮间隙的减速箱是本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种减速箱，可承受更大扭矩且在较高的转速和负载长时间工作下不会明显增大齿轮间隙。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种减速箱，包括减速箱体、前端盖、后端盖、用于与发动机的输出轴传动连接的输入齿轮、输出轴、输出齿轮、减速齿轮组，所述输入齿轮位于所述减速箱体内且枢装于所述减速箱体，所述输出轴枢装于所述减速箱体，且所述输出齿轮与所述输出轴同轴固定，所述减速齿轮组包括两排齿轮组，每一排齿轮组与所述输入齿轮啮合、且与所述输出齿轮啮合。

进一步地，每一排所述齿轮组包括依次啮合的多个齿轮，且沿动力传递方向，首端的齿轮与所述输入齿轮啮合，尾端的齿轮与所述输出齿轮啮合。

进一步地，每一排所述齿轮组中，每一个所述齿轮包括同轴设置的第一齿盘和第二齿盘，且所述第一齿盘的直径大于第二齿盘的直径；沿动力传递方向：

首端的齿轮的第一齿盘与所述输入齿轮啮合；

尾端的齿轮的第二齿盘与所述输出齿轮啮合；

位于首端的齿轮和尾端的齿轮之间的齿轮中，每一个齿轮的第一齿盘用于与前一级齿轮的第二齿盘啮合，且每一个齿轮的第二齿盘用于与后一级齿轮的第一齿盘啮合。

进一步地，所述减速齿轮组中各所述齿轮的模数相同。

进一步地，所述减速齿轮组的材料为金属或塑料。

进一步地，所述前端盖与所述后端盖螺栓连接，或者所述前端盖与所述后端盖卡接。

进一步地，所述前端盖为金属材料制备的前端盖或塑料材料制备的前端盖，所述后端盖为金属材料制备的后端盖或塑料材料制备的后端盖。

进一步地，所述减速箱还包括发动机。

进一步地，所述发动机为直流有刷电机或无刷电机。

进一步地，所述输出轴的一端通过第一轴承安装在所述前端盖上、且另一端通过第二轴承安装在所述后端盖上。

本实用新型提供的一种减速箱具有以下有益效果：

本实用新型提供的减速箱，与发动机的输出轴传动连接的输入齿轮转动，带动与输入齿轮啮合的减速齿轮组转动，减速齿轮组另一端与输出齿轮啮合，带动输出齿轮转动，从而实现减速。减速齿轮组为双排减速齿轮组，采用了两组齿轮啮合减速，两组齿轮共同承受扭矩，比单组齿轮少承受一半的扭矩，即使在较高的转速和负载长时间工作状态下，齿轮间隙也不会明显增大，从而保证了减速箱的转动精度和稳定性，降低了因齿轮间隙过大造成对齿轮的损坏，提高了整个减速箱的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种减速箱的爆炸图；

图2为本实用新型实施例提供的一种减速箱中减速齿轮组的结构示意图。

附图标记：

1-前端盖； 2-后端盖； 3-输入齿轮；

4-输出轴； 5-输出齿轮； 6-减速齿轮组；

7-发动机； 8-第一轴承； 9-第二轴承。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

请参考图1和图2，下面将结合附图对本实用新型实施例作详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种减速箱，包括减速箱体、前端盖1、后端盖2、用于与发动机7的输出轴传动连接的输入齿轮3、输出轴4、输出齿轮5、减速齿轮组6，输入齿轮3位于减速箱体内且枢装于减速箱体，输出轴4枢装于减速箱体，且输出齿轮5与输出轴4同轴固定，减速齿轮组6包括两排齿轮组，每一排齿轮组与输入齿轮3啮合、且与输出齿轮5啮合。

本实用新型实施例提供的减速箱为闭式齿轮传动。闭式传动中齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内，润滑条件良好，灰沙不易进入，且安装精确。闭式齿轮传动是把传动密封在刚性的箱壳内，并保证良好的润滑，较多采用，尤其是速度较高的齿轮传动，必须采用闭式传动。

需要说明的是，减速箱工作时，与发动机7的输出轴传动连接的输入齿轮3转动，带动与输入齿轮3啮合的减速齿轮组6转动，减速齿轮组6另一端与输出齿轮5啮合，带动输出齿轮5转动，从而实现减速。减速齿轮组6为双排减速齿轮组，采用了两组齿轮啮合减速，两组齿轮共同承受扭矩，比单组齿轮少承受一半的扭矩，即使在较高的转速和负载长时间工作状态下，齿轮间隙也不会明显增大，从而保证了减速箱的转动精度和稳定性，降低了因齿轮间隙过大造成对齿轮的损坏，提高了整个减速箱的寿命。

进一步地，每一排齿轮组包括依次啮合的多个齿轮，且沿动力传递方向，首端的齿轮与输入齿轮啮合，尾端的齿轮与输出齿轮啮合。

齿轮是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮传动是机械传动中应用最广的一种传动形式。它的传动比较准确、效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长。齿轮组主要是用来传递扭矩、改变速度和改变扭矩方向。齿轮减速箱是原动机和工作机之间的独立的闭式传动装置，用来降低转速和增大转矩，以满足工作需要，在某些场合也用来增速，称为增速箱。本实用新型实施例提供的减速箱中减速齿轮组为两排齿轮组，每一排齿轮组均包括依次啮合的多个齿轮，且沿动力传递方向，每一排齿轮组首端的齿轮均与输入齿轮啮合，每一排齿轮组尾端的齿轮均与输出齿轮啮合。

进一步地，每一排齿轮组中，每一个齿轮包括同轴设置的第一齿盘和第二齿盘，且第一齿盘的直径大于第二齿盘的直径；沿动力传递方向：

首端的齿轮的第一齿盘与输入齿轮啮合；

尾端的齿轮的第二齿盘与输出齿轮啮合；

位于首端的齿轮和尾端的齿轮之间的齿轮中，每一个齿轮的第一齿盘用于与前一级齿轮的第二齿盘啮合，且每一个齿轮的第二齿盘用于与后一级齿轮的第一齿盘啮合。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的减速箱中减速齿轮组后一级齿轮的尺寸可以与前一级齿轮的尺寸相同，也可以比前一级齿轮的尺寸大。

减速齿轮组后一级齿轮的尺寸比前一级齿轮的尺寸大，减速箱可以承受更大的扭矩，并且减速箱中的齿轮也不容易损坏，提高了减速箱的使用寿命，且在一定范围内提高了整个机器人运动关节的使用寿命。

进一步地，减速齿轮组6中各齿轮的模数相同。

模数是决定齿轮尺寸的一个基本参数，模数作为齿轮的关键参数，对齿轮的承载能力和传动性能具有重要的作用。齿轮能够正确啮合的条件实质是两个齿轮的基圆齿距必须相等，但是为了简化齿轮加工刀具(数量、种类)，特意人为规定了模数和压力角为标准数值。所以一对齿轮能够正确的啮合的条件是二者必须模数相等、压力角相等。

齿轮在工作时产生的噪声与振动，是两个相当有害的残余能量，严重影响了齿轮的正常使用。人们一直认为：模数若大，则能使齿轮强度高，刚性好，变形小，减小了瞬时速度变化，能减小齿轮噪声。这是由于转速相同时，单位时间轮齿接触的冲击次数减少的缘故。但声学原理表明：一般来说，噪声的大小不决定于振源的能量，而决定于噪声的辐射面积。在齿数一定的条件下，模数加大后，齿轮圆盘面积势必就加大，发射声音的能力就强。因此，在齿数一定的条件下，模数小，能减小齿轮辐射噪声的面积，对减噪有利。

其次，在高精度的齿轮中，模数越大，噪声越小，但应注意的是，在低精度或载荷较大时，由于轮齿变形使有效误差增大，模数增大时，噪声随之增大。这是因为模数大的齿轮，啮合开始时从动齿轮齿顶的尖角，冲击主动齿轮齿根的缘故。

一般选齿轮，首先根据传递力的大小选择齿轮的模数，能满足要求后在加一点就可。然后根据传动速比的需要选择齿数。一般情况下，能满足以上要求，模数尽可能小些，齿数尽可能少些。这样设计出来的机械体积小，造价也少。

进一步地，减速齿轮组6的材料为金属或塑料。

优选地，减速齿轮组6的材料可以为金属：例如可以为钢，也可以为铸铁，制造齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。铸钢的强度比锻钢稍低，常用于尺寸较大的齿轮；灰铸铁的机械性能较差，可用于轻载的开式齿轮传动中；球墨铸铁可部分地代替钢制造齿轮；

优选地，减速齿轮组6的材料可以为塑料：随着科学的发展，齿轮已经慢慢由金属齿轮转变为塑料齿轮。因为塑料齿轮更具有润滑性和耐磨性，可以减小噪音，降低成本，降低摩擦。

常用的塑料齿轮材料有：聚氯乙烯(PVC，Polyvinyl chloride)，聚甲醛(POM，polyformaldehyde)，聚四氟乙烯(PTFE，Polytetrafluoroethylene)，聚酰胺俗称尼龙(Nylon)(PA，Polyamide)，聚醚醚酮，(PEEK，polyetheretherketone)等。

塑料齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方，与其配对的齿轮一般用导热性好的钢齿轮。

本实施例中所提供的减速箱中齿轮的材料优选为金属。

进一步地，前端盖1与后端盖2螺栓连接，或者前端盖1与后端盖2卡接。

具体的，前端盖1与后端盖2可以为螺栓连接。

需要说明的是，螺栓连接具有制造、使用都简单，连接可靠、使用方便、通用性好、可装拆而重复使用等优点。

具体的，前端盖1与后端盖2可以为卡接。

需要说明的是，卡接的优势在于避免了螺纹连接、夹紧、粘贴等其他的连接方法，这些卡接结构是采用模具成型的，不需要额外把它们连接起来。另外，如果设计得当，还可以达到重复安装和拆卸而不损伤零件。卡接结构可以设计成一次性的和多次使用的。一次性的卡接是指零件安装以后不需要再拆下来。多次使用的卡接结构则多用在需要便于拆卸的场合。

进一步地，前端盖1为金属材料制备的前端盖1或塑料材料制备的前端盖1，后端盖2为金属材料制备的后端盖2或塑料材料制备的后端盖2。

具体的，前端盖1可以为金属材料制备的前端盖1，后端盖2可以为金属材料制备的后端盖2。

具体的，前端盖1可以为塑料材料制备的前端盖1，后端盖2可以为塑料材料制备的后端盖2。

需要说明的是，金属的端盖有以下优点：金属端盖耐高温性、耐腐蚀性好；金属端盖耐磨损好；金属端盖抗拉性能、耐弯折、抗侧压性强。

本实施例中所提供的减速箱中前端盖1和后端盖2的材料优选为金属。

进一步地，减速箱还包括发动机7。

需要说明的是，发动机7的输出轴与减速箱的输入齿轮3传动连接，发动机带动输入齿轮3转动。

进一步地，发动机7为直流有刷电机或无刷电机。

具体的，发动机7可以为直流有刷电机，也可以为直流无刷电机。需要说明的是，直流有刷电机和无刷电机的区别是是否配置有常用的电刷-换向器。直流有刷电机的换向一直是通过石墨电刷与安装在转子上的环形换向器相接触来实现的。而直流无刷电机则通过霍尔传感器把转子位置反馈回控制电路，使其能够获知电机相位换向的准确时间。大多数无刷电机生产商生产的电机都具有三个霍尔效应定位传感器。由于无刷电机没有电刷，故也没有相关接口，因此更干净，噪声更小，事实上无需维护，寿命更长。

进一步地，输出轴4的一端通过第一轴承8安装在前端盖1上、且另一端通过第二轴承9安装在后端盖2上。

需要说明的是，输出轴4用于传递转速和扭矩，材料可以为金属，也可以为塑料，优选用金属材质。

综上所述，本实用新型提供的减速箱，与发动机的输出轴传动连接的输入齿轮转动，带动与输入齿轮啮合的减速齿轮组转动，减速齿轮组另一端与输出齿轮啮合，带动输出齿轮转动，从而实现减速。减速齿轮组为双排减速齿轮组，采用了两组齿轮啮合减速，两组齿轮共同承受扭矩，比单组齿轮少承受一半的扭矩，即使在较高的转速和负载长时间工作状态下，齿轮间隙也不会明显增大，从而保证了减速箱的转动精度和稳定性，降低了因齿轮间隙过大造成对齿轮的损坏，提高了整个减速箱的寿命。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。