一种连珠滚子活齿减速器的制作方法

本实用新型属于减速机技术领域，特别涉及一种连珠滚子活齿减速器。

背景技术：

减速器是在原动机和工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。减速器作为机电一体化的典型产品，广泛应用于机械制造、航空航天、港口、矿山、轻工、工业机器人等各个领域。常用的减速器类型有齿轮减速器、涡轮蜗杆减速器、行星齿轮减速器、谐波减速器、摆线针轮减速器等，这几种减速器有各自的优点的同时也有自身的缺点：齿轮减速器单级减速比较低，涡轮蜗杆减速器因为是摩擦传动效率较低，行星齿轮减速器结构复杂、传动功率低，谐波减速器制造工艺复杂、有柔性部件寿命低，摆线针轮减速器结构复杂、摆动部件偏心易产生振动和噪音等。

随着科技高速发展，减速器技术逐步向小型化、大减速比、高速化、低噪声、高可靠度的方向发展。活齿传动是由KHV型少齿差行星齿轮传动演化而成的一种新型传动，它突破了长期以来齿轮传动的传统结构特征,具有体积小，传动比大，承载能力高和抗冲击能力强等特点，因而具有广阔的应用前景。

常见的活齿传动分为推杆活齿传动(图1-la)、滚柱(钢球)活齿传动(图1-1b)、套筒活齿传动(图1-1c)、摆动活齿传动(图1-ld)等。

从前面几种典型的活齿传动的原理图可以看出，其动态特性差，结构复杂，安装困难，同时引起振动、冲击和噪声等问题，使得活齿传动的推广和应用受大限制。同时还存在另一个问题：要实现大的传动比，就要外波轮的波齿个数增加，在有限的尺寸空间内活齿的直径就要小，导致活齿架就比较薄，会产生挠曲变形，大幅降低传动功率。

技术实现要素：

本实用新型的目的是设计一款体积小、减速比大、承载能力强、振动散热小、传动效率高的减速器，设计简单、工艺性好、制造成本低，可应用于工业机器人、航空航天、机械制造、化工机械等各种工况。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种连珠滚子活齿减速器，包括作为输入的激波器H、作为输出的活齿架V、作为机架固定的中心轮和端盖，其特征在于：所述激波器H由输入轴、转动盘组成，且所述输入轴、转动盘一体成型，所述输入轴贯穿所述转动盘，所述输入轴输入端一侧设第一肩部，所述第一肩部上安装第三轴承，所述输入轴另一端安装第一轴承，所述第三轴承、第一轴承外安装活齿架V，所述活齿架V由活齿架壁、活齿架槽、输出轴构成，活齿架壁与输出轴一体成型，所述活齿架槽内放置活齿滚子；所述中心轮设有与活齿滚子数量相配合的波齿，沿所述活齿架V径向外表面安装中心轮，所述活齿架V轴向外表面安装端盖。

作为优选的，所述活齿架壁的厚度沿径向逐渐增大，所述活齿架槽内径尺寸沿径向不发生变化。

作为优选的，所述输入轴、转动盘固定连接。

作为优选的，所述输入轴与所述端盖连接处安装第二轴承。

作为优选的，所述输出轴设第二肩部，所述第二肩部与所述端盖连接处安装第四轴承。

作为优选的，所述激波器H为类椭圆形结构，形成圆周上的两相波线，此波线通过限定在活齿架V上的活齿槽中的圆柱型(或球型)滚子与中心轮(波齿)K的波线形成共轭关系。当活齿滚子与激波器的波谷接触时，同一活齿槽外端的活齿滚子则与中心轮的波峰接触，反之当活齿滚子与激波器的波峰接触时，同一活齿槽外端的活齿滚子则与中心轮的波谷接触。随着激波器H的转动，居于波谷到波峰中间的滚子则对活齿滚子施加一个延径向向外一个推力，这一推力通过同一活齿槽的活齿滚子传递到中心轮(波齿)K。在不考虑摩擦力的情况下，激波器H与活齿滚子的作用力及中心轮波齿与活齿滚子的作用力的方向均为接触点的法向，二力作用形成一个周向的合力推动活齿架V转动。这样，激波器H转动一周，带动活齿滚子与中心轮波齿接触点滚过两个波形。一般地，设若激波器波数为Z1，活齿槽数为Z2，则减速比为

作为优选的，所述输入轴与输出轴同轴，增强了传动的稳定性。

作为优选的，所述活齿滚子为圆柱型或球型。

作为优选的，所述每个活齿架槽内放置活齿滚子的数量为两到四个。

作为优选的，所述激波器H外安装柔性轴承，进一步提高减速器运转的平稳性。

本实用新型的有益效果是:双相(多相)激波器设计保证了减速器的动静态平衡，大为减少减速器的震动，使减速器可以运行在高速工况下。

连珠滚子的设计结构简单，易于加工，增加了活齿架上活齿槽的径向尺寸，提高了活齿传动中的薄弱环节——活齿架的刚度。所有部件均刚性接触，且多齿啮合，大大提高活齿减速器的承载能力和抗过载能力；激波器、活齿架的受力均为轴对称，具有自位平衡性能，运行稳定；滚滑传动，相比于谐波减速器和摆线针轮减速器，传动效率大为提高。

该设计结构简单，所需部件少，输入与输出同轴，滚子可用滚子轴承中滚子，硬度高、成本低，其他部件均可用传统的机加工方法加工，不需要特殊的工艺处理，成本较低。

在相同传递功率、相同减速比的情况下，重量大为减轻，也可用于航空航天、新能源汽车等高科技领域。

连珠滚子活齿减速器很方便做成两级减速器，一种是高速级用行星齿轮减速，低速级用连珠滚子活齿减速；另一种是两级均用连珠滚子活齿减速，两级可共用中心轮(波齿)，结构紧凑，激波器与活齿的啮合位于激波器的外周，内部有很大的空间可以设计成空心轴输入。在工业机器人等行业可替代谐波减速器和RV减速器(两级减速器，高速级为行星齿轮传动，低速级为摆线针轮传动)。

附图说明

图1几种典型的活齿传动示意图。

图2本实用新型结构主视图。

图3本实用新型结构剖视图。

图4本实用新型加装柔性轴承的结构示意图。

图5连珠方式布置活齿滚子顺向滚动示意图。

具体实施方式

为了能够清楚的说明本方案的技术特点，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

如图2-4所示，一种连珠滚子活齿减速器，包括作为输入的激波器2、作为输出的活齿架3、作为机架固定的中心轮1和端盖6组成，激波器2为类椭圆形结构，由输入轴21、转动盘22组成，且输入轴21、转动盘22一体成型，输入轴21贯穿所述转动盘22，输入轴21输入端一侧设第一肩部23，第一肩部23上安装第三轴承53，输入轴21另一端安装第一轴承51，第三轴承53、第一轴承51外安装活齿架3，活齿架3由活齿架壁31、活齿架槽32、输出轴33构成，活齿架壁31与输出轴33一体成型，活齿架壁31的厚度沿径向逐渐增大，活齿架槽32内径尺寸沿径向不发生变化。每个活齿架槽32内放置三个圆形活齿滚子4；输入轴21与输出轴33同轴，中心轮1设有与活齿滚子4数量相配合的波齿11，沿活齿架V3径向外表面安装中心轮1，活齿架V3轴向外表面安装端盖6,输入轴21与所述端盖6连接处安装第二轴承52,输出轴33设第二肩部34，所述第二肩部34与所述端盖6连接处安装第四轴承54。

实施例2

所述激波器2沿径向方向外表面安装柔性轴承7，进一步提高减速器运转的平稳性，其余技术方案同实施例1。

工作原理

激波器为类椭圆形结构，形成圆周上的两相波线，此波线通过限定在活齿架上的活齿槽中的圆柱型或球型滚子与中心轮的波线形成共轭关系。当活齿滚子与激波器的波谷接触时，同一活齿槽外端的活齿滚子则与中心轮的波峰接触，反之当活齿滚子与激波器的波峰接触时，同一活齿槽外端的活齿滚子则与中心轮的波谷接触。随着激波器H的转动，居于波谷到波峰中间的滚子则对活齿滚子施加一个延径向向外一个推力，这一推力通过同一活齿槽的活齿滚子传递到中心轮。在不考虑摩擦力的情况下，激波器与活齿滚子的作用力及中心轮波齿与活齿滚子的作用力的方向均为接触点的法向，二力作用形成一个周向的合力推动活齿架转动。这样，激波器转动一周，带动活齿滚子与中心轮波齿接触点滚过两个波形。一般地，设若激波器波数为Z1，活齿槽数为Z2，则减速比为

本实用新型未经描述的技术特征可以通过现有技术实现，在此不再赘述。当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域普通技术人员在本实用新型的实质范围内所作出的变化、改型、添加或更换，也应属于本实用新型的保护范围。