CN103867671B - 并联进动钢球减速器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种并联进动钢球减速器，涉及一种机械传动减速器领域，所述减速器由输入轴、连接架、连接块、钢球组、行星盘、中心轮、激波器Ⅰ、激波器Ⅱ、输出轴等组成。输入轴偏心段通过转臂轴承带动行星盘做行星运动，在输入轴与行星盘的共同作用下,连接架做行星运动。连接架通过连接块与组合激波器连接，组合激波器圆周均布有钢球组，钢球组与中心轮啮合，中心轮通过螺钉与输出轴连接。中心轮在组合激波器的进动作用下会产生一复合运动，使中心轮恒转速转动,输出轴输出该恒定转速。本发明结构简单，传动比大，传动效率高，能够消除啮合副磨损间隙实现精密传动，适用于机器人、航空航天、高档轿车等精密传动中。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械传动减速器，特别是涉及一种活齿减速器。
背景技术
机械传动是机械工业中各种机械的重要组成部分，其传动机构性能直接影响和决定了机械的生产效率、工作性能和产品质量。随着工业技术和生产向高、精、尖的方向快速发展，特别是机器人、机械手、航天器、精密测量分度机构和精密加工机床等精密机械的越来越广泛应用，就要求有与其适应及良好性能的机械传动机构。
在机械领域中，传统的传动方式采用齿轮传动；其啮合齿又通常采用固定齿的形式，此种方式必须为啮合保留一定的间隙。由于间隙的存在，不能满足现有技术中对于高承载能力、无回差、高可靠性、大速比、小体积机械传动的要求。为了消除间隙，弥补常规齿轮传动的不足，现阶段采用一种活动的啮合齿传动方式，该种方式能够实现零间隙传动。
专利号为ZL200520109460.4的中国专利公开了一种章动活齿传动装置，该装置利用钢球为中介体，通过装在输入轴上的章动盘分别与固定盘之间、输出轴上的行星盘之间活齿的滚动啮合，实现恒速比的啮合传动。该传动装置提出了一种运用球形活齿代替锥齿传动、通过活齿及沟槽间的滚动摩擦啮合来传递运动和动力的设计理念，但该装置使用两组钢球，钢球多，结构复杂且不够紧凑，章动盘加工复杂，传动效率低。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种并联进动钢球减速器，该减速器结构简单，传动效率高，能够消除啮合副磨损间隙实现精密传动，适用于机器人、航空航天、高档轿车等精密传动中。
本发明所采用的技术方案是：一种并联进动钢球减速器，包括由轴承4支撑并通过端盖6与机体22固连的输入轴2，以及安装于小端盖17内由轴承20支撑并通过大端盖16固连于机体22的输出轴18，所述输入轴2偏心段通过轴承5与连接架7连接，所述连接架7与行星盘27连接并通过销轴与所述连接块24连接，所述连接块24通过销轴与所述激波器Ⅱ23连接，两销轴几何中心线垂直交于一点，所述行星盘27两端面上加工有相同摆线槽，左端面与加工有相对应摆线槽的所述端盖6通过钢球28连接，右端面与加工有相对应摆线槽的中心盘26通过钢球28连接，所述中心盘26与所述机体22连接，所述激波器Ⅱ23通过螺钉15与激波器I14连接构成组合激波器，所述组合激波器通过分布在其上的钢球组13与中心轮12上的梯形槽接触，所述钢球组13球心分布圆圆心在所述输出轴18回转中心线上，所述中心轮12通过轴承11与所述机体22连接并通过螺钉21与所述输出轴18连接。
作为优选，所述连接架7和所述行星盘27通过花键连接，所述连接架7加工有外花键，所述行星盘27加工有内花键。
作为优选，所述中心轮12内表面为球面，所述钢球组13球心分布圆圆心同时为球心，所述钢球组13均布在球面上。
作为优选，所述中心盘26设有楔形面与所述机体22形成楔形空间，所述楔形空间内放置钢珠9与所述中心盘26和所述机体22接触，所述机体22上加工有螺纹孔，所述螺纹孔内安装螺钉8，旋转所述螺钉8推动所述钢珠9运动，所述钢珠9推动所述中心盘26轴向运动，保持所述钢球28与所述摆线槽接触。
本发明的优点和有益效果是：与少齿差行星传动减速器相比，没有等速输出机构；结构简单，传动比大，参与传动的零部件少；所有钢球均参与啮合，承载能力强；安装有间隙调节机构，减速啮合副能够实现无隙传动；输入轴上安装有平衡块能实现动平衡，系统稳定性好。
附图说明
图1是本发明结构简图。
图中：1-平衡块，2-输入轴，3-密封圈，4-轴承，5-轴承，6-端盖，7-连接架，8-螺钉，9-钢珠，10-销轴，11-轴承，12-中心轮，13-钢球组，14-激波器Ⅰ，15-螺钉，16-大端盖，17-小端盖，18-输出轴，19-密封圈，20-轴承，21-螺钉，22-机体，23-激波器Ⅱ，24-连接块，25-滚针轴承，26-中心盘，27-行星盘，28-钢球。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参见图1，本发明并联进动钢球减速器包括输入轴2、轴承5、端盖6、连接架7、螺钉8、钢珠9、销轴10、轴承11、中心轮12、钢球组13、激波器Ⅰ14、螺钉15、输出轴18、螺钉21、机体22、激波器Ⅱ23、连接块24、滚针轴承25、中心盘26、行星盘27、钢球28。端盖6与中心盘26上加工有相同摆线槽，行星盘27两端面上加工有相同摆线槽。连接架7上加工有外花键，行星盘27加工有内花键，连接架7与输入轴2偏心段通过轴承5连接。激波器Ⅰ14与激波器Ⅱ23组成组合激波器，激波器Ⅱ23通过连接块24与连接架7连接。安装在组合激波器上的钢球13与中心轮12梯形槽啮合，钢球组13各钢球球心分布在一圆上，中心轮12通过螺钉21与输出轴18连接。机体22与中心轮12之间装有轴承11。
输入轴2上安装有平衡块1，使减速器保持动平衡。输入轴2偏心段带动行星盘27与连接架7运动，行星盘27摆线槽与端盖6摆线槽内安装钢球28，行星盘27受到钢球28的反作用发生自转。连接架7在输入轴2与行星盘27的作用下做行星运动，连接架7通过销轴10与连接块24连接，销轴10与销孔处设有滚针轴承25，连接块24通过销轴与激波器Ⅱ23连接，两销轴几何中心线垂直交于一点，该点在输入轴2偏心段几何中心上。行星盘27的自转运动传递给组合激波器，组合激波器发生转动；连接架7的公转运动传递给组合激波器，组合激波器在转动的同时摆动。
激波器Ⅰ14与激波器Ⅱ23通过螺钉15组成组合激波器，组合激波器上安装钢球组13，钢球组13个数为Z5，钢球组13与中心轮12梯形槽啮合，中心轮12槽数为Z4＝Z5-1。钢球组13各钢球球心均布在一半径为R圆上，在减速器运行中，该圆心不发生移动，输出轴18回转中心线通过圆心。输入轴2与输出轴18回转中心线共线。
组合激波器的运动是由自转和绕钢球13组分布圆圆心摆动两种运动的叠加合成的。组合激波器的自转运动通过钢球13传递给中心轮12；同时，组合激波器的摆动通过钢球组13作用于中心轮12，使中心轮12产生一个相对于组和激波器自转转向相反的转速，中心轮12在两种转速的耦合作用下产生一恒定转速，输出轴18输出该恒定转速。
机体22内圈加工有4个键槽，中心盘26外圆柱面加工有4个键，中心盘26安装在机体22内，机体22键槽限制中心盘26的转动。端盖6上加工有Z1个外摆线槽，行星盘27上加工有Z3＝Z1+2个内摆线槽，安装Z2＝Z1+1个钢球28，输入轴2转速为n1。输入轴2偏心段带动行星盘27与连接架7运动，行星盘27受到钢球28的反作用发生自转，转速为n2＝2n1/Z3。连接架7在输入轴2与行星盘27的作用下做行星运动，连接架7的行星运动通过连接块24带动组合激波器运动。
组合激波器绕钢球组13分布圆圆心进动。组合激波器自转通过钢球组13传递给中心轮12；同时，组合激波器的摆动通过钢球组13作用于中心轮12，使中心轮12产生一个相对于组合激波器自转转向相反的转速，中心轮12在两种转速的复合作用下产生恒定转速，转速为n3＝n1(2/Z3-1/Z4)，输出轴18输出该恒定转速。
机体22上加工有4个螺纹孔，螺纹孔内安装螺钉8。摆线啮合副磨损后，旋转螺钉8推动钢珠9沿中心盘26的楔形面运动，钢珠9推动中心盘26轴向运动，保持钢球28与摆线槽接触。输出端啮合副磨损后，旋转螺钉15，缩小激波器Ⅰ14与激波器Ⅱ23之间的间距，保持钢球组13与梯形槽接触。啮合副间保持接触，实现精密传动。
Claims (4)
1.一种并联进动钢球减速器，包括由轴承(4)支撑并通过端盖(6)与机体(22)固连的输入轴(2)，以及安装于小端盖(17)内由轴承(20)支撑并通过大端盖(16)固连于机体(22)的输出轴(18)，其特征在于，所述输入轴(2)偏心段通过轴承(5)与连接架(7)连接，所述连接架(7)与行星盘(27)连接并通过销轴与连接块(24)连接，所述连接块(24)通过销轴与激波器Ⅱ(23)连接，两销轴几何中心线垂直交于一点，所述行星盘(27)两端面上加工有相同摆线槽，左端面与加工有相对应摆线槽的所述端盖(6)通过钢球(28)连接，右端面与加工有相对应摆线槽的中心盘(26)通过钢球(28)连接，所述中心盘(26)与所述机体(22)连接，所述激波器Ⅱ(23)通过螺钉(15)与激波器I(14)连接构成组合激波器，所述组合激波器通过分布在其上的钢球组(13)与中心轮(12)上的梯形槽接触，所述钢球组(13)球心分布圆圆心在所述输出轴(18)回转中心线上，所述中心轮(12)通过轴承(11)与所述机体(22)连接并通过螺钉(21)与所述输出轴(18)连接。
2.根据权利要求1所述的一种并联进动钢球减速器，其特征在于，所述连接架(7)和所述行星盘(27)通过花键连接，所述连接架(7)加工有外花键，所述行星盘(27)加工有内花键。
3.根据权利要求1所述的一种并联进动钢球减速器，其特征在于，所述中心轮(12)内表面为球面，所述钢球组(13)球心分布圆圆心同时为球心，所述钢球组(13)均布在球面上。
4.根据上述权利要求任一项所述的一种并联进动钢球减速器，其特征在于，所述中心盘(26)设有楔形面与所述机体(22)形成楔形空间，所述楔形空间内放置钢珠(9)与所述中心盘(26)和所述机体(22)接触，所述机体(22)上加工有螺纹孔，所述螺纹孔内安装螺钉(8)，旋转所述螺钉(8)推动所述钢珠(9)运动，所述钢珠(9)推动所述中心盘(26)轴向运动，保持所述钢球(28)与所述摆线槽接触。
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