[发明专利]一种单级大减速比齿轮减速器

说明书

本发明实施例公开了一种单级大减速比齿轮减速器，包括：行星轮机构、输入机构、输出机构和壳体机构；行星轮机构包括：至少一个行星齿轮；输入机构包括：中心齿轮；输出机构包括：输出齿轮；壳体机构包括：固定齿轮；中心齿轮为外齿轮，输出齿轮和固定齿轮为内齿轮；中心齿轮、输出齿轮和固定齿轮为同轴设置，并且分别同时与至少一个行星齿轮相啮合；通过外部扭矩带动中心齿轮旋转，输出齿轮用于输出单级大减速比齿轮减速器的输出扭矩。本发明的齿轮减速器，可以在更小的体积下提供与RV、谐波减速器相同的减速比；输出齿轮的支撑刚度好，回转精度高；能够实现无间隙传动，并能达到很高的传动精度；零件种类和数量少，可靠性高。

技术领域

本发明涉及齿轮传动技术领域，尤其涉及一种单级大减速比齿轮减速器。

背景技术

减速器是机器人和伺服系统不可缺少的核心关键部件，用于将电机较小的力矩和较高的转速转化为较大力矩和较低转速驱动关节运动。目前，机器人和伺服系统减速器多采用RV减速器、谐波减速器。这两种减速器都存在各自问题：RV减速器的零件加工难度大，其中摆线轮的成型磨加工精度要求极高，并且RV减速器结构复杂、体积重量较大；谐波减速器因齿轮模数较小，机加工艺复杂效率低、对刀具要求较高，柔性零件在使用过程中容易产生疲劳破坏，寿命有限，谐波传动一般只能承受纯扭矩负载，复合负载能力差，当承受扭矩、弯矩和轴向力等的复合负载时，负载能力明显下降，甚至不能正常传动。这些问题造成机器人和伺服系统成本居高不下，使用和维护成本较高。因此，需要一种新型的减速器。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种单级大减速比齿轮减速器。

根据本发明的一个方面，提供一种单级大减速比齿轮减速器，包括：行星轮机构、输入机构、输出机构和壳体机构；所述行星轮机构包括：至少一个行星齿轮；所述输入机构包括：中心齿轮；所述输出机构包括：输出齿轮；所述壳体机构包括：固定齿轮；所述中心齿轮为外齿轮，所述输出齿轮和所述固定齿轮为内齿轮；所述中心齿轮、所述输出齿轮和所述固定齿轮为同轴设置，并且分别同时与所述至少一个行星齿轮相啮合；通过外部扭矩带动所述中心齿轮旋转，所述输出齿轮用于输出单级大减速比齿轮减速器的输出扭矩。

可选地，所述固定齿轮的结构为设置有第一空腔的壳体结构，在所述第一空腔的内壁上设置有用于与所述至少一个行星齿轮相啮合的内齿。

可选地，所述输出齿轮的结构为设置有第二空腔的壳体结构，在所述第二空腔的内壁上设置有用于与所述至少一个行星齿轮相啮合的内齿；所述输出机构包括：设置有第三空腔的前壳体；所述输出齿轮设置在所述第三空腔内，所述输出齿轮的外壁与所述第三空腔的内壁转动连接。

可选地，所述前壳体用于将所述输出齿轮与所述固定齿轮压合，所述前壳体与所述固定齿轮固定连接；其中，所述第一空腔和所述第二空腔围成减速器空腔，所述中心齿轮以及所述至少一个行星齿轮设置在所述减速器空腔内。

可选地，所述输出机构包括：输出法兰；所述前壳体设置有法兰安装通孔，所述输出法兰设置在所述法兰安装通孔中并且与所述输出齿轮连接，所述输出法兰用于输出单级大减速比齿轮减速器的输出扭矩。

可选地，所述输出齿轮的一端设置有与所述第二空腔相连通的第一安装通孔，所述输出法兰设置有第二安装通孔，所述固定齿轮的一端设置有与所述第一空腔相连通的第三安装通孔；所述中心齿轮包括：输入轴、连接轴和齿轮本体；所述齿轮本体位于所述输入轴和所述连接轴之间；所述连接轴穿过所述第一安装通孔与所述第二安装通孔转动连接，所述输入轴与所述第三安装通孔转动连接；其中，所述输入轴用于输入所述外部扭矩。

可选地，包括：至少一个行星架组；每个行星架组都与一个所述行星齿轮对应设置；所述行星架组包括：前支架、后支架和行星轮轴；所述行星轮轴与所述行星齿轮的中心孔转动连接，所述前支架和所述后支架分别与所述行星轮轴的两端连接；所述前支架的一端和所述后支架的一端分别与所述输入轴和所述连接轴转动连接。