具有蜗轮蜗杆机构的减速器制造技术

本发明专利技术公开了一种具有蜗轮蜗杆机构的减速器。该减速器包括外壳体；输出法兰；齿圈，其能够弹性变形并具有第一外齿和第二内齿，齿圈设置于外壳体内且第一外齿和第一内齿啮合；第一谐波刚齿轮；第二谐波刚齿轮，其相对第一谐波刚齿轮偏心设置；偏心轴，其用于带动第一谐波刚齿轮和第二谐波刚齿轮转动，偏心轴上开设有中空腔体，中空腔体沿轴向贯通偏心轴而具有开放的两端；具有自锁功能的蜗轮蜗杆机构；其中，第一谐波刚齿轮和第二谐波刚齿轮均具有能够和第二内齿相互啮合的第二外齿；输出法兰可转动地设置于外壳体内，输出法兰和第一谐波刚齿轮及第二谐波刚齿轮连接。本发明专利技术的减速器能够承受较大负载且安全性较好。够承受较大负载且安全性较好。够承受较大负载且安全性较好。

【技术实现步骤摘要】
具有蜗轮蜗杆机构的减速器


[0001]本专利技术涉及一种具有蜗轮蜗杆机构的减速器，特别是一种能够承受大负载的减速器。

技术介绍

[0002]石油勘探设备、盾构设备中使用的减速器需要承受较大的负载，而且还要能够输出较大的扭矩。当前市场上主流机器人关节精密减速器有两类：一种是RV减速器，另一种是谐波减速器。RV减速器中第二级摆线针轮少齿差传动是由短辐外摆线齿轮和针齿轮组成的1齿差内齿轮副、偏心元件(行星架)以及输出机构构成的K
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H
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V型齿轮传动机构。谐波齿轮传动机构是由波发生器、柔性齿轮、刚性齿轮组成的一种变态少齿差行星齿轮传动机，柔性齿轮与刚性齿轮存在少齿差，通过柔性齿轮的弹性变形在机构中起到变态行星轮的作用。然而，RV减速器存在传动过程中有磨损而导致传动误差、不利于输出精度控制以及加工难度较高的问题；而谐波齿轮传动机构的传动误差和精度有待进一步提高。此外，这两种传动机构都存在速比调节复杂或可调节的速比范围较小的问题，其在应用于石油勘探设备、盾构设备中时，若负载较大会存在安全隐患。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种能够承受较大负载且安全性较好的减速器。
[0004]本专利技术的第一个方面提供一种具有蜗轮蜗杆机构的减速器，包括外壳体和输出法兰，所述外壳体上设有第一内齿；
[0005]所述减速器还包括：
[0006]齿圈，其能够弹性变形，所述齿圈具有第一外齿和第二内齿，所述齿圈设置于所述外壳体内且所述第一外齿和所述第一内齿啮合；
[0007]第一谐波刚齿轮；
[0008]第二谐波刚齿轮，其相对所述第一谐波刚齿轮偏心设置；
[0009]偏心轴，其用于带动所述第一谐波刚齿轮和所述第二谐波刚齿轮转动，所述偏心轴上开设有中空腔体，所述中空腔体沿轴向贯通所述偏心轴而具有开放的两端；
[0010]蜗轮蜗杆机构，其具有自锁功能；
[0011]其中，所述蜗轮蜗杆机构包括用于带动所述偏心轴转动的蜗轮和用于驱动所述蜗轮转动的蜗杆，所述蜗杆和所述蜗轮螺纹配合；
[0012]所述第一谐波刚齿轮和所述第二谐波刚齿轮均具有能够和所述第二内齿相互啮合的第二外齿，所述第一谐波刚齿轮与所述齿圈具有第一啮合处，所述第二谐波刚齿轮与所述齿圈具有第二啮合处，所述第一啮合处和所述第二啮合处在所述齿圈的圆周方向上间隔一段距离；
[0013]所述偏心轴具有第一轴段、第二轴段和输入轴段，所述第一轴段、所述第二轴段及
所述输入轴段偏心设置，所述第一谐波刚齿轮设置于所述第一轴段上，所述第二谐波刚齿轮设置于所述第二轴段上，所述蜗轮设置于所述输入轴段上；
[0014]所述输出法兰可转动地设置于所述外壳体内，所述输出法兰和所述第一谐波刚齿轮及所述第二谐波刚齿轮连接。
[0015]优选地，所述减速器还包括蜗杆壳，所述蜗杆壳固定设置于所述固定壳上，所述蜗杆可转动地设置于所述蜗杆壳内。
[0016]优选地，所述蜗杆的蜗杆中心线和所述输入轴段的中心线相互垂直；所述蜗杆的一端部上设有和电机的输出轴相互插接的接口。
[0017]更优选地，所述偏心轴插接于所述蜗杆壳且二者之间设置有轴承和/或密封圈。
[0018]优选地，输入轴段的轴心线记为第一轴心线，第一轴段和第二轴段分别相对上述第一轴心线偏心设置，且第一轴段和第二轴段二者相对偏心设置。第一轴段的轴心线记为第二轴心线，第二轴段的轴心线即为第三轴心线，第一轴心线、第二轴心线及第三轴心线相互平行。进一步地，第二轴心线和第三轴心线分别位于第一轴心线的相对两侧。更进一步地，第一轴心线、第二轴心线及第三轴心线三者位于同一平面中。具体地，第二轴心线和第三轴心线分别位于第一轴心线的相对两侧，第二轴心线和第一轴心线具有间距d1，第三轴心线和第一轴心线具有间距d2。有益地，间距d1等于间距d2。
[0019]在一优选的实施例中，第二轴心线(也即第一谐波刚齿轮的转动轴心线)和第三轴心线(也即第一谐波刚齿轮的转动轴心线)分别位于第一轴心线的上下两侧，第二轴心线和第一轴心线的间距d1等于第三轴心线和第一轴心线的间距d2。相应地，第一谐波刚齿轮在上侧和齿圈的上侧啮合，第二谐波刚齿轮在下侧和齿圈的下侧啮合，也即第一啮合处和第二啮合处分别位于齿圈的上下两侧。齿圈初始时整体呈圆环形；在工作时，齿圈的上侧部和下侧部分别被向外挤压，而在上下方向上略微向外变形，左右两侧部则向内变形。更优选地，所述第一啮合部及所述第二啮合部分别位于所述齿圈的相对两侧。齿圈为薄壁弹性齿圈，能够产生微小的弹性变形。优选地，所述蜗轮紧密套设在所述输入轴段上。
[0020]更优选地，对所述蜗轮加热处理后套于所述输入轴段上。
[0021]优选地，所述减速器还包括至少两个滚针轴承，两个所述滚针轴承间隔地设置于所述中空腔体的内壁上。
[0022]优选地，所述第一谐波刚齿轮和所述第一轴段之间设置有轴承，所述第二谐波刚齿轮和所述第二轴段之间设置有轴承。
[0023]优选地，所述偏心轴还具有第三轴段，所述输出法兰套设于所述第三轴段上且二者之间设置有轴承；所述输出法兰和所述外壳体之间设置有轴承。
[0024]优选地，所述减速器还包括电机端法兰，所述电机端法兰和所述输出法兰相对设置且相互连接，所述第一谐波刚齿轮和所述第二谐波刚齿轮设置于所述电机端法兰和所述输出法兰之间。
[0025]更优选地，所述电机端法兰可转动地设置于所述外壳体中且二者之间设置有轴承，所述偏心轴还具有第四轴段，所述电机端法兰套设于所述第四轴段上且二者之间设置有轴承。
[0026]进一步地，所述第一谐波刚齿轮和所述第二谐波刚齿轮分别具有通孔，所述输出法兰和所述电机端法兰通过螺栓连接，且所述螺栓穿过所述第一谐波刚齿轮和所述第二谐
波刚齿轮的所述通孔，且所述通孔的孔径大于所述螺栓的外径。
[0027]优选地，所述输出法兰和所述外壳体之间还设置有密封圈。
[0028]本专利技术的减速器用于石油勘探设备或盾构设备中，具体为用于石油勘探设备或盾构设备的起重机构中，例如卷扬机中，用于吊起重物。
[0029]本专利技术采用以上方案，相比现有技术具有如下优点：
[0030]本专利技术的减速器能够输出较大的输出扭曲，而且具有轻量化、结构紧凑的特点，特别是在停机时能够自锁，具有较好的安全性；且电缆等布线方便，有效减小线缆被刮擦或磨损的风险；还具有高扭转刚度，通过调整蜗轮和蜗杆的螺纹可实现同一外包络尺寸下的多种速比；该减速器化具有高精度、高扭转刚度的特点且能够适用于多种速比(速比在60～320的范围内可调)的工况，力矩传递效率较高，具有较大的设计自由度。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有蜗轮蜗杆机构的减速器，包括外壳体和输出法兰，其特征在于，所述外壳体上设有第一内齿；所述减速器还包括：齿圈，其能够弹性变形，所述齿圈具有第一外齿和第二内齿，所述齿圈设置于所述外壳体内且所述第一外齿和所述第一内齿啮合；第一谐波刚齿轮；第二谐波刚齿轮，其相对所述第一谐波刚齿轮偏心设置；偏心轴，其用于带动所述第一谐波刚齿轮和所述第二谐波刚齿轮转动，所述偏心轴上开设有中空腔体，所述中空腔体沿轴向贯通所述偏心轴而具有开放的两端；蜗轮蜗杆机构，其具有自锁功能；其中，所述蜗轮蜗杆机构包括用于带动所述偏心轴转动的蜗轮和用于驱动所述蜗轮转动的蜗杆，所述蜗杆和所述蜗轮螺纹配合；所述第一谐波刚齿轮和所述第二谐波刚齿轮均具有能够和所述第二内齿相互啮合的第二外齿，所述第一谐波刚齿轮与所述齿圈具有第一啮合处，所述第二谐波刚齿轮与所述齿圈具有第二啮合处，所述第一啮合处和所述第二啮合处在所述齿圈的圆周方向上间隔一段距离；所述偏心轴具有第一轴段、第二轴段和输入轴段，所述第一轴段、所述第二轴段及所述输入轴段偏心设置，所述第一谐波刚齿轮设置于所述第一轴段上，所述第二谐波刚齿轮设置于所述第二轴段上，所述蜗轮设置于所述输入轴段上；所述输出法兰可转动地设置于所述外壳体内，所述输出法兰和所述第一谐波刚齿轮及所述第二谐波刚齿轮连接。2.根据权利要求1所述的减速器，其特征在于，所述减速器还包括蜗杆壳，所述蜗杆壳固定设置于所述固定壳上，所述蜗杆可转动地设置于所述蜗杆壳内。3.根据权利要求1或2所述的减速器，其特征在于，所述蜗杆的蜗杆中心线和所述输入轴段的中心线相互垂直；所述蜗杆的一端部上设有和电机的输出轴相互插接的接口。4.根据权利要求2所述的减速器，其特征在于，所述偏心轴插接于所述蜗杆壳且二者之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：金正已，胡牧原，张一雨，
申请(专利权)人：柔昊精密科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：