摆轮传动组件、减速单元和减速器的制作方法

本实用新型属于减速器技术领域，特别涉及一种摆轮传动组件、减速单元和减速器。

背景技术：

工业机器人广泛使用RV减速器，具有体积小、重量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列优点，是在传统行星传动基础上发展起来的一种2K-V型二级行星传动少齿差针摆减速器。RV减速器的第一级传动为渐开线齿啮合行星传动，第二级为少齿差摆线针轮传动，摆线轮齿与针轮齿一般相差1齿。常用的RV减速器包括针齿壳，该针齿壳上设有通过连接元件将两个单体连接而成的行星架，两单体之间设有两个摆线轮，两单体上均环形阵列且相对应设置有三个圆锥滚子轴承的轴承位，三组相对应设置的轴承位上均设有与动力装置相连的曲柄轴，每个曲柄轴均穿过两摆线轮上的圆孔。采用该结构的机器人RV减速器首先将动力装置(太阳轮)同时传至三个曲柄轴的(行星轮)上，曲柄轴带动两摆线轮运转，摆线轮将动力传至针齿壳实现二级减速输出。

RV减速器存在以下缺点：因为有三个曲柄轴(即动力输入轴)进行传动，三个曲柄轴均通过圆锥滚子轴承在行星架的圆锥滚子轴承的轴承位上进行支撑，因此曲柄轴上圆锥滚子轴承轴承位的轴向精度和径向精度要求都非常严格，曲柄轴上两个偏心轮分别与摆线轮相适配，对两偏心轮的圆度、圆柱度、相位差要求非常严格，曲柄轴的端部还要通过花键安装行星轮，对花键槽与偏心轮之间的相位差要求非常严格，这些尺寸链大大增加了曲柄轴的加工难度，制造成本高，而且对曲柄轴的装配精度也有很高的要求；在使用过程中，圆锥滚子轴承容易磨损，导致配合精度降低，可靠性变差，进而使用寿命降低。

多齿差摆线针齿行星减速机是为了解决少齿差摆线针轮传动齿面胶合问题研发的一种新型K-H-V行星传动减速器。多齿差摆线针齿行星传动近几年来在小速比减速机上，特别是在大功率、小速比减速器中得到广泛的应用。

工业机器人的关节运动一般为间歇式往返运动，要求传动比大、承载力大、回转精度高。单级多齿差摆线减速器减速比尚不能满足工业机器人关节运动的要求，因此有必要研究新型的传动机构克服上述不足。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种结构紧凑、传动可靠的摆轮传动组件。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种摆轮传动组件，包括环板摆轮和取力架，所述环板摆轮具有外齿，所述取力架包括环形的取力架本体以及设置于取力架本体上的偏心轮，所述环板摆轮套装在偏心轮外，并与偏心轮之间设置有第一层滚动体，所述环板摆轮内壁上开设有第一沟槽，该第一沟槽形成第一层滚动体的外辊道，所述偏心轮的外壁上开设有第二沟槽，该第二沟槽形成第一层滚动体的内辊道；所述取力架本体上设置有用于传递旋转动力的第一传动部件，所述环板摆轮上设置有用于传递旋转动力的第二传动部件。

本传动组件由环板摆轮和偏心轮自身形成内外辊道，并在中间设置滚动体；结构紧凑，零件简单，易于加工制造和装配，应用于工业机器人等要求小体积大载荷抗胶合耐疲劳的传动条件，极大地提高了传动的可靠性，减小了设备的维护工作量。同时，本发明零件数量少，配方便，可以较大地降低制造成本。

进一步，所述第一传动部件为沿取力架本体周向设置的多个取力孔。

进一步，所述第二传动部件为沿环板摆轮周向设置的多个销轴。

进一步，所述取力架本体与偏心轮为一体结构。

进一步，所述环板摆轮上开设有多个安装孔，所述销轴以紧配的方式插入安装孔中。

进一步，所述摆轮传动组件还包括轴承内圈和第二层滚动体，所述偏心轮套装在轴承内圈外，第二层滚动体设置在偏心轮与轴承内圈之间，所述轴承内圈外壁开设有第三沟槽，该第三沟槽形成第二层滚动体的内辊道，所述偏心轮的内壁开设有第四沟槽，该第四沟槽形成第二层滚动体的外辊道。

进一步，所述偏心轮内孔套装有滑动轴承。

进一步，本实用新型还提供一种减速单元，包括带内齿的齿圈，还包括所述的摆轮传动组件，所述齿圈与环板摆轮的外齿啮合。

本实用新型还提供一种减速器，包括带内齿的齿圈、中心轴、输入法兰和输出法兰，还包括所述的摆轮传动组件，所述摆轮传动组件套装在中心轴上，所述齿圈的内齿与环板摆轮的外齿啮合，所述输入法兰与取力架本体连接，所述输出法兰上开设有与销轴对应的传力孔，所述销轴伸入传力孔内，该输出法兰与环板摆轮通过所述销轴和传力孔传递旋转动力。

进一步，所述输入法兰通过螺栓与取力架本体连接，所述齿圈两端连接有轴承压板，所述取力架本体和输出法兰分别通过一支撑轴承支撑在齿圈或轴承压板上；所述输出法兰通过轴承套装在中心轴上或者与中心轴为一体结构。

本实用新型的有益效果是：本实用新型应用于工业机器人等要求小体积大载荷抗胶合耐疲劳的传动条件，极大地提高了传动的可靠性，减小了设备的维护工作量。同时，加工容易，装配方便，零件数量少，可以较大地降低制造成本，适合大批量生产。

附图说明

图1为本实用新型摆轮传动组件的结构示意图；

图2为本实用新型取力架三维示意图；

图3为本实用新型环板摆轮三维示意图；

图4和图5为本实用新型减速单元的示意图；

图6和图7为本实用新型单级减速器的结构示意图；

图8为具有两级传动组件的减速器的结构示意图。

零件标号说明

1-环板摆轮；11-销轴；12-外齿；13-第一沟槽；2-取力架；21-取力架本体；22-偏心轮；22a-第二沟槽；22b-第四沟槽；23-取力孔；3-中心轴；4-轴承内圈；41-第三沟槽；5-第二层滚动体；6-第一层滚动体；7-齿圈；8-输入法兰；9-输出法兰；91-传力孔；92-轴承；93-支撑轴承；94-轴承压板。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1至图3所示，一种摆轮传动组件，包括环板摆轮1和取力架2，所述环板摆轮1为环状结构，外圈具有外齿12，取力架2包括环形的取力架本体21以及设置于取力架本体21上的偏心轮22，偏心轮22的内孔与取力架本体21内孔等径，环板摆轮1套装在偏心轮22外，并与偏心轮22之间设置有第一层滚动体6，滚动体可以为圆柱形辊子或滚珠等；环板摆轮1内壁上开设有第一沟槽13，该第一沟槽13形成第一层滚动体6的外辊道，偏心轮22的外壁上开设有第二沟槽22a，该第二沟槽22a形成第一层滚动体6的内辊道；取力架本体21上设置有用于传递旋转动力的第一传动部件，环板摆轮1上设置有用于传递旋转动力的第二传动部件。

在一个实施方式中，所述取力架本体21与偏心轮22为一体结构，亦可描述为，取力架本体21上设置有一圈偏心的环台，该环台形成偏心轮22。

在一个实施方式中，所述第一传动部件为沿取力架本体21周向设置的多个取力孔23。

在一个实施方式中，所述第二传动部件为沿环板摆轮1周向设置的多个销轴11，销轴11用于对外传递旋转动力。当摆轮传动组件为第一级传动结构时，取力孔23可以为销孔。

当摆轮传动组件为第二级及以后的传动结构时，取力孔23为圆孔，如图4和图8所示；若环板摆轮1相对于取力架本体21的中心距为e，取力孔23的直径大于销轴11的直径；且取力孔23的直径与销轴11的直径之差为2e。

在一个实施方式中，所述环板摆轮1上开设有多个安装孔，销轴11以紧配的方式插入安装孔中。

在一个实施方式中，所述摆轮传动组件还包括轴承内圈4和第二层滚动体5，偏心轮22套装在轴承内圈4外，第二层滚动体5设置在偏心轮22与轴承内圈4之间，轴承内圈4外壁开设有第三沟槽41，该第三沟槽41形成第二层滚动体5的内辊道，偏心轮22的内孔壁开设有第四沟槽22b，该第四沟槽22b形成第二层滚动体5的外辊道，轴承内圈4、取力架2和环板摆轮1通过两层滚动体形成内外两层可相对转动的结构。

在一个实施方式中，所述偏心轮22内孔不设置第二次滚动体和轴承内圈4，在偏心轮22内套装有滑动轴承，以便于转动套装在中心轴3上。

实施例2

本实用新型还提供一种减速单元，包括齿圈7以及实施例1中的摆轮传动组件，齿圈7具有内齿，齿圈7套装在环板摆轮1外，齿圈7的内齿与环板摆轮1的外齿12啮合，其中取力孔23用于接收旋转动力，销轴11用于输出旋转动力，如图4和图5所示。

实施例3

如图6和图7所示，本实用新型还提供一种减速器，包括齿圈7、中心轴3、输入法兰8和输出法兰9，还包括实施例1所述的摆轮传动组件，其中，齿圈7具有内齿，齿圈7套装在环板摆轮1外，摆轮传动组件套装在中心轴3上，齿圈7的内齿与环板摆轮1的外齿12啮合，输入法兰8与取力架本体21连接，具体是通过螺栓连接；输出法兰9上开设有与销轴11对应的传力孔91，销轴11伸入传力孔91内，该输出法兰9与环板摆轮1通过所述销轴11和传力孔91传递旋转动力。其中，环板摆轮1与中心轴3的偏心距为e，传力孔91的的直径大于销轴11的直径；且传力孔91的直径与销轴11的直径之差为2e。

其中，取力架2套装在中心轴3上的方式可采用实施例1中所述的滑动轴承形成，或者轴承内圈4和第二层滚动体5的配合方式。

在一个实施方式中，所述齿圈7两端通过螺钉连接有轴承压板94，两个轴承压板94分别通过一个螺钉与齿圈7连接，或者通过共同的螺栓与齿圈7连接，螺将齿圈7和两个轴承压板94串联在一起；取力架本体21和输出法兰9分别通过一支撑轴承93支撑在齿圈7或轴承压板94上，轴承压板94将支撑轴承93限位。

在一个实施方式中，所述输出法兰9通过轴承92套装在中心轴3；可以相对于中心轴3转动，如图7所示。

在一个实施方式中，输出法兰9与中心轴3为一体结构，同步转动，如图6所示。

图8显示为摆轮传动组件应用于两级减速器的示意图，摆轮传动组件通过滑动轴承的方式套装在中心轴3上，其中第一级摆轮传动组件的取力架2与输入法兰8通过螺栓、销或键连接传递扭矩；第一级摆轮传动组件的销轴11伸入第二级摆轮传动组件的取力孔23内传递旋转动力，当设置更多的摆轮传动组件时，相邻的摆轮传动组件通过取力孔23和销轴11传递旋转动力。

本实用新型的摆轮传动组件结构紧凑，零件简单，易于加工制造和装配，传动可靠：取力架既有安装于中心轴的滚动体的外辊道，又有用于安装摆轮滚动体的内辊道，还有接受旋转动力的取力孔，同时内辊道的轴线相对于外辊道的轴线偏心布置，使得摆轮在取力架的驱动下既绕内辊道轴线(即中心轴轴线)做自转，又绕外辊道轴线做周转，通过摆轮的外齿与齿圈的内齿啮合，从而实现摆线减速传动。通过固定在摆轮上以摆轮中心线为分布圆圆心均布的销轴，将减速后的转动输出。

本实用新型应用于工业机器人等要求小体积大载荷抗胶合耐疲劳的传动条件，极大地提高了传动的可靠性，减小了设备的维护工作量。同时，加工容易，装配方便，零件数量少，可以较大地降低制造成本，适合大批量生产。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。