大减速比摆线针轮减速机及工作方法与流程

本发明属于机械减速，具体涉及一种大减速比摆线针轮减速机及工作方法。

背景技术：

1、减速机是用作原动件与工作机之间的减速传动装置，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作用，在现代机械中应用极为广泛。常见的减速机，按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器；按照传动级数不同可分为单级和多级减速器；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥－圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式减速器、分流式减速器和同轴式减速器。各有各的特点和优点，以及适用场景。

2、其中，摆线针轮减速机是一种应用行星式传动原理、采用摆线针齿啮合的减速传动装置，原动机驱动一输入轴以高速转动，输入轴通过偏心轮驱动摆线轮在外围一圈针销之间震荡并转动。当输入轴带着偏心轮转动一周，因为摆线轮的齿廓曲线的特点及其受到针销的限制之故，摆线轮将在远离的两根针销间震荡一次，摆线轮的各个齿也都将转动一根针销。换言之，输入轴转动一周，偏心轮亦转动一周，驱动摆线轮震荡一次并朝相反方向转过一个齿，得到减速。再借助输出机构，将摆线轮的低速自转运动传递给输出轴并输出，获得较低的输出转速。在现有的各种减速机中，摆线针轮减速机具有传动效率高，体积小，噪音小，使用可靠且寿命长的优点，得到了广泛应用。

3、当前的摆线针轮减速机，一级减速可获得几十倍减速。若采用多级传动，将多个摆线针轮减速机串联，则减速倍数将呈指数级上升，可达数万倍。

4、但是，多个摆线针轮减速机串联，体积将大大增加，而工作可靠性却下降很快。

5、因此，现有技术有待于进一步改进和提高。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种大减速比摆线针轮减速机及工作方法，以解决现有技术中为获得大减速比，只能串联多级摆线针轮减速机，导致体积增加，但可靠性降低的技术缺陷。

2、本发明公开了一种大减速比摆线针轮减速机，其中，包括外壳和设置在外壳内的多层减速组，以及设置在减速组外周的一圈针销；其中，

3、所述减速组包括一摆线轮和摆线轮上方接近同心设置的输出盘：所述摆线轮包括设置在中部的中央孔和设置在外周的齿，以及绕中央孔一周分散设置的多个柱销孔；所述齿的数目少于所述针销的数目；

4、所述输出盘包括与摆线轮近似平行设置的输出盘面、固定在输出盘面上表面近中央但非中央位置的偏心轴、以及分散沿周向布置在所述输出盘面下表面的一组小柱销，所述小柱销向下插入至对应的所述柱销孔；所述偏心轴向上插入至上一层减速组中摆线轮的中央孔；

5、一连接外部高转速的输入轴通过偏心轮插入至最下层减速组中的所述中央孔，所述偏心轮转动时挤压并驱动所述摆线轮在所述针销间震荡且转动；

6、所述小柱销和所述柱销孔松配合；所述偏心轴/所述偏心轮与所述中央孔松配合；

7、最上层减速组中的偏心轴插入并驱动一输出轴转动，用于输出低转速。

8、本发明的大减速比摆线针轮减速机，在外壳的内部，设置围成一圈的多根针销，再在针销圈的内部设置上下多层的减速组，每层减速组都包括用于降低转速的一摆线轮和由摆线轮驱动、以相同的低转速转动的输出盘，所述输出盘通过偏心轴再向上一级摆线轮输出低转速，并获得进一步减速，以此类推，直至最上层的偏心轴插入至并驱动一输出轴，将经过多级减速后获得的低转速向外输出。通过叠合多层的摆线轮和输出盘，并共享同一圈针销，本发明的摆线针轮减速机在获得大减速比的同时，还大大降低了厚度，体积减小，运行可靠性提高。同时降低了减速机的体积也增加了减速机的应用场景，具有较高的实际意义。

9、优选地，所述齿的数目比所述针销的数目少一。摆线针轮减速机的减速比等于齿的数目除以齿的数目与针销的数目之差值，故将差值设为一，可进一步提高减速比。

10、优选地，所述针销包括位于中心且固定在外壳上的针销轴，和套设在针销轴外周的针销套。考虑到针销与齿之间存在滑动摩擦，故较容易损伤，因此将针销设置为两部分，更方便更换和节约材料。

11、更优选地，所述针销套可绕所述针销轴转动。将针销套设置为绕针销轴可转动，这样针销套可跟随抵接的齿同步转动，有助于降低齿对针销套的摩擦损伤。

12、进一步优选地，对应于各层摆线轮设置可绕所述针销轴分别转动的分节针销套。因为各层摆线轮的转速不同，故将针销套分节设置，有助于进一步降低齿对针销套的损伤。

13、更进一步优选地，所述分节针销套通过轴承固定在所述针销轴上。设置轴承，可大大降低分节针销套与针销轴之间的摩擦力，使得分节针销套更容易跟随齿的转动而转动，减少齿与分节针销套之间的相互位移及摩擦，减少分节针销套的更换次数，延长针销的使用寿命。

14、优选地，所述针销的高度不低于全部摆线轮上下叠加后的高度。这样可以保证全部的摆线轮都参与减速过程，从而保证减速效果。

15、优选地，所述偏心轴直接插入或通过输出轴承插入至所述中央孔。在偏心轴上设置输出轴承，有助于降低偏心轴驱动上层摆线轮转动时的摩擦力，因为偏心轴和中央孔的弧形壁面之间也是同时发生滚动和平动，增加输出轴承，就可以大大降低偏心轴和中央孔的弧形壁面之间的摩擦损耗。

16、优选地，所述齿的齿廓为等距离的短幅外摆线。采用外摆线的齿廓，有助于保持齿转动的角速度恒定，从而保证输出转速恒定。

17、本发明还公开了所述减速机的工作方法，其中，包括：

18、a. 输入轴带动偏心轮高速转动一周，偏心轮驱动最下层的摆线轮在相对的两根针销之间震荡一次，各个齿都转过各自邻近的一根针销；

19、b. 柱销孔带动小柱销及最下层的输出盘以及其上的偏心轴以相同角速度转动；

20、c. 偏心轴转动驱动上一层的摆线轮转动；直至偏心轴转动一周后，上一层摆线轮在相对的两针销之间震荡一次，各个齿都绕过各自对应的针销，上一层摆线轮转过一根针销；

21、d. 步骤c重复，直至最上层的输出盘转动并驱动输出轴输出减速后的转速。

22、以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

技术特征：

1.一种大减速比摆线针轮减速机，其特征在于，包括外壳和设置在外壳内的多层减速组，以及设置在减速组外周的一圈针销；其中，

2.根据权利要求1所述的减速机，其特征在于，所述齿的数目比所述针销的数目少一。

3.根据权利要求1或2所述的减速机，其特征在于，所述针销包括位于中心且固定在外壳上的针销轴，和套设在针销轴外周的针销套。

4.根据权利要求3所述的减速机，其特征在于，所述针销套可绕所述针销轴转动。

5.根据权利要求4所述的减速机，其特征在于，对应于各层摆线轮设置可绕所述针销轴分别转动的分节针销套。

6.根据权利要求5所述的减速机，其特征在于，所述分节针销套通过轴承固定在所述针销轴上。

7.根据权利要求1或2所述的减速机，其特征在于，所述针销的高度不低于全部摆线轮上下叠加后的高度。

8.根据权利要求1或2所述的减速机，其特征在于，所述偏心轴直接插入或通过输出轴承插入至所述中央孔。

9.根据权利要求1或2所述的减速机，其特征在于，所述齿的齿廓为等距离的短幅外摆线。

10.根据权利要求1至9任一所述减速机的工作方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明的大减速比摆线针轮减速机及工作方法，在外壳的内部，设置围成一圈的多个针销，再在针销圈的内部设置上下多层的减速组，每层减速组都包括用于降低转速的一摆线轮和由摆线轮驱动、以相同的低转速转动的输出盘，所述输出盘通过偏心轴再向上一级摆线轮输出低转速，并获得进一步减速，以此类推，直至最上层的偏心轴插入至并驱动一输出轴，将经过多级减速后获得的低转速向外输出。通过叠合多层的摆线轮和输出盘，并共享同一圈针销，本发明的摆线针轮减速机在获得大减速比的同时，还大大降低了厚度，体积减小，运行可靠性提高。同时降低了减速机的体积也增加了减速机的应用场景，具有较高的实际意义。

技术研发人员：葛永文,请求不公布姓名,李红炜,吴玉龙,刘亦玮
受保护的技术使用者：上海礼乐布里奇曼液压机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15