一种内齿轮为多段扇形齿轮的滚动活齿减速器的制作方法

1.本发明涉及减速器技术领域，具体为一种滚动活齿减速器。


背景技术：

2.工业机器人精密减速器广泛使用摆线rv减速器及谐波减速器。谐波减速器承载强度、刚度小于rv减速器，且对材料的性能要求较高，寿命随着使用时间的增加显著降低。
3.相比rv减速器或谐波减速器，活齿减速器具有承载能力强、刚性高及寿命长等优点，具备替代及超越rv及谐波减速器的潜力，但为了获得更大的减速器比需要增加一级行星减速器装置，但前期提出的活齿减速器为了减少滑动摩擦，活齿减速器的滚轮采用轴向多排结构，增加了活齿减速器的总体长度、降低了活齿减速器的体积优势，此外，现有的活齿减速器往往对加工精度要求较高，内齿轮直径小、磨削加工难度较大、加工效率低，因此急需一种内齿轮为多段扇形齿轮的滚动活齿减速器来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明提供一种能重复利用空间进行传动且便于加工、工作效率较高的内齿轮为多段扇形齿轮的滚动活齿减速器，来解决上述现有技术中存在的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种内齿轮为多段扇形齿轮的滚动活齿减速器，包括：第一级行星减速器组件和第二级活齿减速器组件，其中：第一级行星减速器组件，包括与电机的输出轴相连的太阳轮、与偏心轴集成的行星架，以及在所述行星架镂空区域内安装的一组行星轮；所述行星减速器组件置于两列激波器之间，为所述偏心轴提供经第一级减速后的旋转运动；第二级活齿减速器组件，包括一个偏心轴组件、一个活齿架组件、一个内齿轮组件和两圈安装于活齿架组件径向矩形槽中的活齿组件，偏心轴组件与活齿架组件之间通过安装于偏心轴两端的两个轴颈轴承相互支撑，活齿架组件和内齿圈组件通过两列角接触支撑轴承滚动组件相互支撑；每组活齿组件均包括多排滚轮组件所组成，其中，一排滚轮组件与激波器接触，一排滚轮组件与内齿的轮齿接触；以及含有多瓣扇形齿轮段的内齿轮组件，所述内齿轮沿圆周方向分成多块扇形段并通过定位销和连接螺钉连接于内齿轮安装板上，分别形成前内齿圈组件和后内齿圈组件。
6.优选的，所述行星轮中心通过芯轴固定，且在芯轴与行星轮之间安装有轴承。
7.优选的，所述活齿架组件包括活齿架前件、活齿架中间件和活齿架后件，且活齿架前件、活齿架中间件和活齿架后件通过连接螺钉相连，其中，活齿架前件、活齿架中间件和活齿架后件上设置有数量相同的活齿矩形过孔，每个活齿矩形过孔内均设置有一组活齿组件。
8.优选的，所述活齿架组件具有两圈径向矩形槽，每个矩形槽包含两个滚轮工作面和两个用于限制活齿组件轴向传动的端面，其中距离两圈径向槽最近的两个矩形槽端面为
近端面、另外两个为远端面，活齿架前件、活齿架后件与活齿架中间件之间均在两个远端面处结合，以保证每个矩形槽上的滚轮工作面处于一个零件上。
9.优选的，所述前内齿圈组件和后内齿圈组件之间通过钢球和止口进行定位，且前内齿圈组件和后内齿圈组件均包括轴承外圈、内齿圈和内齿圈安装板。
10.优选的，所述前内齿圈组件与活齿架前件，以及后内齿圈组件与活齿架后件之间均安装有支撑轴承滚动组件。
11.优选的，所述支撑轴承滚动组件为处于活齿架中部的十字交叉滚子轴承或处于两端的两列角接触轴承。
12.优选的，其中的活齿组件包含2排滚轮组件，一排滚轮组件包括下层芯轴，所述下层芯轴中心处套接有下层中滚轮，所述下层芯轴两端均同轴安装有下层侧滚轮，其中，下层中滚轮与下层芯轴之间安装有下层滚轮轴承，另一排滚轮组件包括上层芯轴，所述上层芯轴两端均同轴安装有上层侧滚轮，上层侧滚轮与上层芯轴之间安装有上层滚轮轴承。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明中，行星减速器组件置于两列激波器之间，巧妙利用偏心轴实现第一级传动，同时，并利用活齿两端滚轮占用的轴向空间，实现了轴向重叠，从而在不增加减速器轴向长度的情况下同时增加一级行星减速器，且减小了减速器轴向长度。
14.本发明中，内齿轮沿圆周方向主要由多块扇形段拼接而成，使得内齿轮可采用与外齿轮类似的方法加工，从而降低加工难度，提高加工效率。
15.本发明中，活齿架采用一种在活齿架径向槽侧面剖分的结构，以便在一个活齿架中间件上加工出所有的径向槽，且可大幅度减少槽的磨削加工量和降低槽的轴向配对难度。
附图说明
16.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
17.在附图中：图1是本发明活齿减速器轴剖视图；图2是本发明活齿减速器的右视图；图3是本发明行星减速器组件的横截面剖视图；图4是本发明活齿架横截面剖视图；图5是本发明活齿架轴截面剖视图；图6是本发明活齿组件剖视图；图7是本发明活齿减速器部分b-b截面剖视图；图8是本发明活齿减速器部分a-a截面剖视图；图9是本发明内齿轮组件端面视图；图10是本发明内齿轮轴截面剖视图；图11是本发明主轴承中置的活齿减速器剖视图；图中标号：1、第一行星减速器组件；101、太阳轮；102、行星架；104、行星轮；105、轴承；106、芯轴；2、右激波轴承挡圈；3、轴颈轴承；4、偏心轴轴端密封圈；5、轴颈轴承压盖；6、
活齿架组件；601、活齿架前件；602、活齿架中间件；603、活齿架后件；604、连接螺钉；7、支撑轴承滚动组件；8、内齿轮组件；801、前轴承外圈；802、前内齿圈；803、前内齿圈安装板；804、后内齿圈安装板；805、后内齿圈；806、钢球；807、后轴承外圈；808、第一连接螺钉；809、定位销；810、第二连接螺钉；9、活齿组件；901、下层侧滚轮；902、下层芯轴；903、滚轮轴承；904、下层中滚轮；905、上层芯轴；906、上层滚轮轴承；907、上层侧滚轮；10、激波器；11、和激波器间隔套；12、激波器轴承。
具体实施方式
18.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
19.实施例：如图1-图2，以及图11所示，一种滚动活齿减速器，包括第一行星减速器组件1、右激波轴承挡圈2、轴颈轴承3、偏心轴轴端密封圈4、轴颈轴承压盖5、活齿架组件6、支撑轴承滚动组件7、内齿轮组件8，活齿组件9，激波器10、和激波器间隔套11，以及激波器轴承12；其中，参考图3所示，为活齿减速器中行星减速器组件的横截面剖视图；第一行星减速器组件包括与电机的输出轴相连的太阳轮101和与偏心轴集成的行星架102，以及在所述行星架镂空区域内安装的一组行星轮104；参考图3所示，最外圈为活齿架中间件602，其中，行星减速器组件置于两列激波器10之间，充分利用偏心轴的两个偏心轴颈之间的区域镂空以构成行星架并支撑2-3个行星齿轮以实现第一级减速，该级传动利用了活齿组件两端靠近中部的空间同时用于作为行星齿轮的芯轴的支撑空间，实现了轴向空间的重叠，从而在不增加减速器轴向长度的情况下同时增加了一级行星减速器，有效减小了减速器的轴向长度；其中，行星轮104中心通过芯轴106固定，且在芯轴与行星轮之间安装有轴承105；参考图4和图5所示，为活齿架横截面剖视图和活齿架轴截面剖视图，活齿架包括活齿架前件601、活齿架中间件602和活齿架后件603，且活齿架前件、活齿架中间件和活齿架后件通过连接螺钉604相连，其中，活齿架前件601、活齿架中间件602和活齿架后件603上设置有数量相同的活齿矩形过孔，每个活齿矩形过孔内均设置有一组活齿组件9；其中，活齿架组件具有两圈径向矩形槽，每个矩形槽包含两个滚轮工作面和两个用于限制活齿组件轴向传动的端面，其中距离两圈径向槽最近的两个矩形槽端面为近端面、另外两个为远端面，活齿架前件601、活齿架中间件602与活齿架后件603之间均在两个远端面处结合，以保证每个矩形槽上的滚轮工作面处于一个零件上，以便在一个活齿架中间件上加工出所有的径向槽，与现有的从槽中部剖分结构相比，可大幅度减少槽的磨削加工量和降低槽的轴向配对难度；参考图6所示，为活齿组件剖视图，本实施例中，活齿组件9包括相接触的两排活齿机构，第一排活齿机构与激波器配合接触，第二排活齿机构与内齿的轮齿接触；其中，第一排活齿机构包括下层芯轴902，下层芯轴902中心处套接有下层中滚轮904，下层下层芯轴902两端均同轴安装有下层侧滚轮901，其中，下层中滚轮与下层芯轴之间安装有滚轮轴承903；第二排活齿机构包括上层芯轴905，上层芯轴905两端均同轴安装有上层侧滚轮907，上层侧滚轮907与上层芯轴905之间安装有上层滚轮轴承906。
20.内齿轮8，内齿轮组件8沿圆周方向主要由多块扇形段拼接而成，参考图7所示，为
活齿减速器部分b-b截面剖视图，该图中内齿轮有3块独立的扇形段组合而成，参考图8所示，为活齿减速器部分a-a截面剖视图；实际分段数量可根据实际情况在2-4片扇形结构之间调整；参考图9-图10所示，为内齿轮组件端面视图和内齿轮轴截面剖视图，其中，内齿轮组件沿其轴线方向，包括前内齿圈组件和后内齿圈组件，前内齿圈组件和后内齿圈组件之间通过钢球806和止口方式或借助外部装置进行定位，且前内齿圈组件和后内齿圈组件均包括轴承外圈、内齿圈和内齿圈安装板；即，参考图7所示，包括前轴承外圈801、前内齿圈802、前内齿圈安装板803、后内齿圈安装板804、后内齿圈805、后轴承外圈807；且通过定位销809和第一连接螺钉808以及第二连接螺钉810将各个结构进行固定，其中，前内齿圈组件与活齿架前件，以及后内齿圈组件与活齿架后件之间均安装有支撑轴承滚动组件7，支撑轴承滚动组件7为处于活齿架中部的十字交叉滚子轴承或处于两端的两列角接触轴承及其它具有类似功能的轴承组件。
21.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施实例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。