[发明专利]复合式摆线行星减速器

说明书

本发明属于减速器技术领域，尤其涉及一种复合式摆线行星减速器，包括输入轴、曲柄轴、针齿保持架、行星架、输出盘和摆线外壳，针齿保持架设有针齿、中心通孔和偏心轴孔；输入轴设有主动齿轮且穿过中心通孔；曲柄轴设有行星齿轮和偏心轴，偏心轴穿过偏心轴孔与偏心轴孔的孔壁之间设有第一轴承，行星齿轮与主动齿轮相啮合传动；行星架和输出盘均套设于输入轴外，行星架通过第二轴承与曲柄轴连接，输出盘通过第三轴承与曲柄轴连接；摆线外壳设于针齿保持架外并分别通过第四轴承和第五轴承与行星架和输出盘连接，摆线外壳上设有与针齿啮合连接的摆线轮齿。本发明的复合式摆线行星减速器具有传动效率高、装配维护方便以及加工成本低的优点。

技术领域

本发明属于减速器技术领域，尤其涉及一种复合式摆线行星减速器。

背景技术

齿轮减速器是一种传动装置，常用于原动机和工作机或执行机构之间，起着降低转速或增大扭矩的作用，在现代机械中应用极为广泛。齿轮减速器一般由齿轮、轴、轴承及箱体组成，其性能的优劣与功效的高低直接影响整个机器的运转。减小减速器体积，增大其承载能力一直是减速器设计的重要目标。当前，迅速发展的机器人、数控机床、医疗设备、军工及自动化设备等领域对减速器提出了更高的要求，高承载能力、高精度、高速度、高可靠性、高传动效率、低噪声、低成本，长寿命的减速器越来越受到这些行业的青睐。

摆线行星减速器主要采用减速器中间的外摆线轮与针齿壳内侧的针齿(或者是针齿保持架固定的针齿)进行啮合实现偏心行星传动。具有传动比范围大、运动精度高、回差小、刚度大、抗冲击能力强、体积小、结构紧凑及传动效率高等优异性能。目前，摆线轮是摆线行星减速器的关键零部件。摆线轮的精度和性能直接决定整个减速器的性能。但是摆线轮的加工要求极高，传统的摆线针轮行星减速器中摆线型齿轮位于减速器壳体内，尺寸比较小，加工困难；并且加工的是摆线轮的外齿廓，加工时装夹和定位比较困难。摆线轮的加工难度大，就无法做成标准件，不能很好地系列化和标准化，从而不利于摆线针轮行星减速器的模块化设计，限制了减速器的更新和改进。

目前，市面上主流的摆线行星减速器主要是通过摆线轮和针轮之间的啮合，通过摆线针轮行星传动原理降低转速、增大扭矩。主流的摆线行星减速器主要是通过装在曲柄轴(或者偏心套)上的两个成180°错位的摆线轮与安装在针齿壳(或者针齿套)上的针齿相啮合来实现传动和减速的。当曲柄轴(或者偏心套)旋转一周时，由于摆线齿廓受到针齿壳上针齿的限制，摆线轮的运动在其运动平面内既有公转又有自传。当曲柄轴(或者偏心套)顺时针旋转一周时，摆线轮于相反方向转过一个齿从而实现减速。

目前主流摆线减速器主要存在以下缺点：(1)传统的摆线针轮行星减速器中摆线型齿轮位于减速器壳体内，摆线轮整体尺寸比较小，加工困难；并且在加工摆线轮的外齿廓时，装夹和定位比较困难。其次，不同型号的减速器对应不同尺寸的摆线轮，难以形成系列化，减速器关键部件摆线轮的互换性差，标准化困难，不利于减速器的模块化设计，从而限制了减速器的更新设计。(2)摆线行星传动是通过摆线轮与针齿壳内侧沟槽内针齿的啮合摩擦实现的传动。传动过程是通过摆线轮与针齿之间的滚动摩擦和针齿与针齿壳内侧沟槽之间的滑动摩擦实现传动。啮合传动过程既存在滑动摩擦又存在滚动摩擦，由于摩擦耗能而影响摆线减速器的传动效率。(3)由于针齿是在针齿壳上的内侧沟槽内转动的，两者之间做纯滑动摩擦，所以针齿外表面和针齿壳内侧沟槽的加工精度将严重影响整个传动过程中的摩擦力和效率。因此针齿和针齿壳内侧沟槽需要较高的加工精度，加工精度的提高必然会提高整个减速机的加工成本。(4)由于针齿在针齿壳内侧沟槽内滑动，所以必然存在间隙。间隙的存在又导致高速转动的摆线轮与针齿啮合时产生碰撞，从而导致振动和噪声。在理论研究中还发现因为间隙和碰撞而导致针齿出现应力峰值，容易造成针齿的破损，最终导致减速器的损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合式摆线行星减速器，旨在解决现有技术中的摆线减速器存在传动效率低、装配维护不便以及加工成本高的技术问题。