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一种行星齿轮传动机构、机器人关节减速器和机器人制造技术

技术编号:13113499 阅读:86 留言:0更新日期:2016-04-01 09:35
本实用新型专利技术提供一种行星齿轮传动机构,包括太阳轮、行星轮、和少齿差传动机构,为提高精度,两个所述内齿圈的轮齿和两个所述少齿差轮的轮齿均为变齿厚渐开线轮齿,两个所述内齿圈的螺旋角旋向相反,一对所述少齿差轮之间设置消隙弹性体。该行星齿轮传动机构具有刚性大、精度高、大传动比、扭矩大且加工难度大大降低的优点。还提供了一种机器人关节减速器,包括所述行星齿轮传动机构,该机器人关节减速器具有设计科学、体积小、精度高、大传动比、扭矩大且加工难度大大降低的优点。还提供了一种机器人,包括前述机器人关节减速器,具有设计科学、精度高、大传动比、扭矩大且加工难度大大降低的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种动力传动机构,具体的说,涉及了一种行星齿轮传动机构。还涉及一种基于该行星齿轮传动机构的机器人关节减速器。还涉及了一种机器人。
技术介绍
在工业机器人领域,为了将动力和运动精度精确传递到目标执行器,就需要保证机器人关节减速器的动力传递性能足够高。工业机器人中广泛应用的是谐波减速器和摆线针轮RV减速器,以实现大传动比、小体积、高精度和高扭矩,其中,谐波减速器结构相对简单,但是采用的是柔轮结构,刚性偏弱,仅能够应用于扭矩较小的场合;摆线针轮RV减速器采用摆线轮传动,对制造误差敏感,加工精度要求很高,制造设备属于专业设备,造价高昂,在小批量生产时,成本大幅增加。为了解决以上存在的问题,人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足,从而提供一种刚性大、精度高、大传动比、扭矩大且加工难度大大降低的行星齿轮传动机构。还提供一种设计科学、体积小、精度高、大传动比、扭矩大且加工难度大大降低的机器人关节减速器。为了实现上述目的,本技术所采用的技术方案是:一种行星齿轮传动机构,包括少齿差传动部分、提供动力的输入部分和输出动力的输出部分,所述少齿差传动部分包括由两个内齿圈、两个少齿差轮和至少一根曲柄轴构成的少齿差行星传动机构,其中,两个所述内齿圈的轮齿和两个所述少齿差轮的轮齿均为变齿厚渐开线轮齿,两个所述内齿圈的螺旋角旋向相反,一对所述少齿差轮之间设置消隙弹性体。基上所述,所述输入部分包括太阳轮和由该太阳轮传动的至少一个行星轮;两个所述少齿差轮的腹板上分别设置有至少一个穿孔,两个所述少齿差轮上相应的两个穿孔构成一组曲柄轴穿孔,每根所述曲柄轴的两个偏心体分别套装在一对所述少齿差轮的一组所述曲柄轴穿孔内并使一对所述少齿差轮的相位差是180°,每根曲柄轴的中心轴线与所述太阳轮的中心轴线平行设置,每根所述曲柄轴对应一个行星轮设置,且所述曲柄轴的一端固连在对应的所述行星轮的轴心处。基上所述,所述消隙弹性体为波纹管或弹簧,所述太阳轮和所述行星轮的轮齿为相互配合的变齿厚渐开线轮齿。本技术相对现有技术具有实质性特点和进步,具体的说,本技术通过输入驱动太阳轮,再传动行星轮,实现一级减速,通常太阳轮为半径较小的轴齿轮。再通过少齿差机构实现二级减速,但是仅采用这种结构的传动精度不够高,将两个所述内齿圈的轮齿和两个所述少齿差轮的轮齿均为变齿厚渐开线轮齿,即轮齿为斜面轮齿,大致为锥形,在轴向方向上齿面也能够接触,该种齿轮配合时,在侧部施加拉力或者压力,使得轴向间隙减小,甚至达到无隙传动,提升齿轮的传动性能,另外,该种结构的轮齿有加工方便、成本低、可渗碳磨齿增加承载力的优点。—对所述少齿差轮之间设置消隙弹性体,且两内齿圈螺旋角旋向相反,使得两个少齿差轮在消隙弹性体的作用下同时向中间压或者同时向两侧压的情况下,两个少齿差轮被拉向中间或被顶向两边,从而驱使内齿圈和少齿差轮上的轮齿啮合的更加紧密,消除传动间隙,进而使传动更加精确。进一步的,一对少齿差轮的腹板上设有一圈穿孔,可以穿过一个或更多个曲柄轴,曲柄轴的两个偏心块卡在该对少齿差轮的穿孔处使得该对少齿差轮的相位差为180°,该对少齿差轮与内齿圈少齿差啮合,形成少齿差行星机构,作为二级减速;行星轮自转带动曲柄轴转动,一对少齿差轮与内齿圈啮合即自转又公转,由于曲柄轴的另一端安装在输出部分的偏心位置,在少齿差轮的驱动下输出部分围绕其圆心自转,该机构实现了减速增扭的同时,由于直接将曲柄轴穿过穿孔,形成少齿差机构,降低了加工精度和加工难度,成本大大减低,由于采用的是刚性齿轮,刚性大,行星结构保证其体积足够小。所述太阳轮和所述行星轮的轮齿为相互配合的变齿厚渐开线轮齿,进一步的增加传动的精确度。该行星齿轮传动机构具有刚性大、精度高、大传动比、扭矩大且加工难度大大降低的优点。—种机器人关节减速器,包括第一壳盘、第二壳盘、壳体和所述的行星齿轮传动机构,两个壳盘分别转动装配于所述壳体的两侧,两个壳盘之间固定连接;两个所述内齿圈设置在所述壳体上,两个所述少齿差轮设置在两个壳盘之间,所述曲柄轴的两端分别通过轴承安装在两个壳盘上;两个壳盘或所述壳体作为输出部分。基上所述,两个所述少齿差轮之间的曲柄轴上安装有支架,所述消隙弹性体安装在所述支架上。基上所述,所述消隙弹性体浮动设置在两个所述少齿差轮之间。基上所述,所述消隙弹性体固定在其中一个或两个所述少齿差轮的侧部。基上所述,所述曲柄轴的两端与两个壳盘之间安装的轴承包括滚动体、保持架、曲柄轴轴面构成的轴承内圈和壳盘的轴承孔壁构成的轴承外圈;所述曲柄轴的偏心体表面作为轴承内圈,所述穿孔内壁作为轴承外圈,两者之间安装带保持架的滚动体构成轴承结构。基上所述,所述壳体和两个壳盘之间设置唇形密封,所述曲柄轴的一端设置防止行星轮轴向攒动的弹性挡圈。本技术相对现有技术具有实质性特点和进步,具体的说,本技术基于机器人关节减速器对于传动精度、刚性和体积等的要求,将前述行星齿轮传动机构应用至机器人关节减速器中,采用具有环形内腔的壳体,两侧旋转连接有壳盘,两壳盘之间固定,在使用时,两壳盘或者壳体作为输出部分,中间形成安装空间,用于安装行星齿轮传动机构,外壳的环形内腔中设置内齿圈,一对少齿差轮设于两壳盘之间,曲柄轴的一端通过轴承安装在第一壳盘上,另一端通过轴承安装在第二壳盘上,曲柄轴的外端与行星轮的轴心固定,行星轮自转,带动曲柄轴转动,曲柄轴带动一对少齿差轮转动,由于一对少齿差轮与内齿圈嗤合,一对少齿差轮即自转又公转,由于曲柄轴安装在两壳盘的偏心位置,两壳盘被一对少齿差轮带动开始自转,最终实现减速增扭,由于采用的刚性轮,传动刚性大;少差齿结构中的传动齿轮的轮齿采用变齿厚渐开线轮齿,并设置消隙弹性体,消除传动间隙,提高传动精度,弥补这种结构传动精度不够高的问题;没有采用轴心设置偏心块的形式,而是直接将曲柄轴穿过穿孔传动,减小了对于曲柄轴以及齿轮的加工精度要求,大大的降低了加工成本,由于采用的是行星结构,体积足够小,若要增加扭矩和刚性,只需要增加多套行星轮和曲柄轴即可,结构简单,容易制造。进一步的,消隙弹性体通过支架安装,安装更容易;或者浮动设置,两端顶设两个少齿差轮的内侧,向外施力,内齿圈的螺旋角旋向对应设置;或者安装在其中一个少齿差轮的侧部,另一端顶压在另一个少齿差轮的内侧;或者固定在两个少齿差轮上,这几种安装方式,视具体情况进行设置,以满足不同的需求。进一步的,简化轴承结构,能够从一定程度上减小整个减速器的体积。进一步的,设置唇形密封,防止漏油,增加弹性挡圈,避免轴向攒动。该机器人关节减速器具有设计科学、体积小、精度高、大传动比、扭矩大且加工难度大大降低的优点。—种机器人,包括机身和设置于机身内的所述的机器人关节减速器。具有设计科学、关节处体积小巧,传动精度高,实现大传动比、扭矩大而且结构更加简单,加工难度大大降低,生产成本大大降低,在对精度没有严格要求的领域,在成本相同的情况下可以替换到大部分此类设备,具有较高的应用价值。【附图说明】图1是本技术中行星齿轮传动机构的传动原理图。图2是本技术实施例2中机器人关节减速器的动力传动结构示意图。图3是本技术实施例3中机器人关节减速器的动力传动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种行星齿轮传动机构,包括少齿差传动部分、提供动力的输入部分和输出动力的输出部分,其特征在于:所述少齿差传动部分包括由两个内齿圈、两个少齿差轮和至少一根曲柄轴构成的少齿差行星传动机构,其中,两个所述内齿圈的轮齿和两个所述少齿差轮的轮齿均为变齿厚渐开线轮齿,两个所述内齿圈的螺旋角旋向相反,一对所述少齿差轮之间设置消隙弹性体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴建红
申请(专利权)人:吴建红
类型:新型
国别省市:河南;41

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