摆线柔轮减速器

技术领域

本发明涉及机械传动技术领域，尤其是涉及一种摆线柔轮减速器。

背景技术

减速器是机械工业中重要的组成部分，其传动性能直接影响机械的生产效率、工作性能和产品质量。

摆线钢球行星传动减速器是在摆线针轮减速器的基础上设计开发一种超精密减速器，但摆线钢球行星传动减速器虽然传动比较大，但结构尺寸也较大，若减小尺寸则无法同时满足工业生产中对传动精度和承载能力的要求，从而影响传动性能。

因此，急需提供一种摆线柔轮减速器，以在一定程度上解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种摆线柔轮减速器，以在一定程度上优化摆线柔轮减速器的结构，以降低整体减速机构的尺寸和加工难度。

本发明提供的一种摆线柔轮减速器，包括壳体、输入组件、减速柔轮及输出组件；所述输入组件、减速柔轮及所述输出组件均设置于所述壳体内；所述输入组件包括偏心轴及主齿轮，所述偏心轴的偏心段与所述主齿轮相连接；所述减速柔轮包括外齿部和内齿部，所述外齿部和所述内齿部均沿所述减速柔轮的周向分布，所述壳体内且沿所述壳体的周向形成有啮合部，所述内齿部与所述主齿轮相啮合，所述外齿部与所述啮合部相啮合；所述输出组件与所述主齿轮相连接，以跟随所述主齿轮转动。

其中，所述输入组件还包括第一轴承和第二轴承；所述偏心轴的输入段通过所述第一轴承与所述壳体相连接，且能够相对所述壳体转动，所述偏心段通过第二轴承与所述主齿轮相连接，且能够相对所述齿轮转动。

具体地，所述第一轴承和所述第二轴承均为圆锥滚子轴承。

进一步地，所述内齿部和所述外齿部的数量相同，所述齿部的数量小于所述啮合部的数量，且所述啮合部的数量和所述齿部的数量之和与所述内齿部和外齿部的数量之和相同。

其中，所述减速柔轮还包括柔轮主体，所述柔轮主体呈环状，所述外齿部均匀分布于所述柔轮主体的外圈，所述内齿部均匀分布于所述柔轮主体的内圈；所述内齿部和所述外齿部的横截面均为圆弧形。

具体地，所述输出组件还包括等速柔轮和输出轴；所述主齿轮背离所述偏心轴的一侧形成有第一曲面槽，所述输出轴朝向所述主齿轮的一侧形成有第二曲面槽，所述第一曲面槽和所述第二曲面槽形成容纳空间，所述等速柔轮设置于所述容纳空间内。

进一步地，所述第一曲面槽和所述第二曲面槽交错设置。

更进一步地，所述等速柔轮朝向所述第一曲面槽的一侧形成有多个第一齿部，多个所述第一齿部与所述第一曲面槽相啮合；所述等速柔轮朝向所述输出轴的一侧形成有多个第二齿部，多个所述第二齿部与所述第二曲面槽相啮合。

其中，多个所述第一齿部均匀分布于所述等速柔轮朝向所述主齿轮的一侧，多个所述第二齿部均匀分布于所述等速柔轮朝向所述输出轴的一侧；所述第一齿部和所述第二齿部均成半球型结构。

具体地，本发明提供的摆线柔轮减速器，还包括法兰和端盖，所述法兰盖设于所述壳体朝向所述偏心轴的一端，所述端盖扣设于所述壳体朝向所述输出轴的一端，所述法兰、所述壳体以及所述端盖形成安装空间，所述输入组件、所述减速柔轮及所述输出组件均设置于所述安装空间内。

相对于现有技术，本发明提供的摆线柔轮减速器具有以下优势：

本发明提供的摆线柔轮减速器，包括壳体、输入组件、减速柔轮及输出组件；输入组件、减速柔轮及输出组件均设置于壳体内；输入组件包括偏心轴及主齿轮，偏心轴的偏心段与主齿轮相连接；减速柔轮包括外齿部和内齿部，外齿部和内齿部均沿减速柔轮的周向分布，壳体内且沿壳体的周向形成有啮合部，内齿部与主齿轮相啮合，外齿部与啮合部相啮合；输出组件与主齿轮相连接，以跟随主齿轮转动。

由此分析可知，本申请中的偏心轴能够相对壳体和主齿轮转动，且通过使偏心轴的偏心段与主齿轮相连接，当偏心轴转动时，偏心段能够带动主齿轮做平行移动。由于主齿轮与减速柔轮的内齿部相啮合，且减速柔轮的外齿部与壳体的啮合部相啮合，因此，主齿轮的平动能够使减速柔轮转动，从而通过减速柔轮带动主齿轮转动。

由于输出组件与主齿轮相连接，因此，主齿轮的转动能够带动输出组件转动，从而实现转速的变化。

本申请提供的减速器结构简单紧凑，通过包括内齿部和外齿部的减速柔轮，能够提高同时参与啮合的齿数，在保证承载能力的基础上，降低了加工难度，从而能够更好地实现小型化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1为本发明实施例提供的摆线柔轮减速器的剖视图；

图2为本发明实施例提供的摆线柔轮减速器第一视角的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的摆线柔轮减速器中减速柔轮的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的摆线柔轮减速器中等速柔轮的结构示意图。

图中：1-壳体；101-啮合部；2-偏心轴；201-输入段；202-偏心段；3-主齿轮；301-第一曲面槽；4-减速柔轮；401-内齿部；402-外齿部；5-第一轴承；6-第二轴承；7-等速柔轮；701-第一齿部；702-第二齿部；8-输出轴；801-第二曲面槽；9-法兰；10-第三轴承；11-第四轴承；12-端盖。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。

为了易于描述，在这里可使用诸如“在……之上”、“上部”、“在……之下”和“下部”的空间关系术语，以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。

在此使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。

这里所描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种各样的构造，但是如在理解本申请的公开内容之后将显而易见的，其他构造是可能。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

图1为本发明实施例提供的摆线柔轮减速器的剖视图。

如图1所示，本发明提供一种摆线柔轮减速器，包括壳体1、输入组件、减速柔轮4及输出组件；输入组件、减速柔轮4及输出组件均设置于壳体1内；输入组件包括偏心轴2及主齿轮3，偏心轴2的偏心段202与主齿轮3相连接，以驱动主齿轮3平动；减速柔轮4包括外齿部402和内齿部401，外齿部402和内齿部401均沿减速柔轮4的周向分布，壳体1内且沿壳体1的周向形成有啮合部101，内齿部401与主齿轮3相啮合，外齿部402与啮合部101相啮合；输出组件与主齿轮3相连接，以跟随主齿轮3转动。

相对于现有技术，本发明提供的摆线柔轮减速器具有以下优势：

本发明提供的摆线柔轮减速器，偏心轴2能够相对壳体1和主齿轮3转动，且通过使偏心轴2的偏心段202与主齿轮3相连接，当偏心轴2转动时，偏心段202能够带动主齿轮3做平行移动。由于主齿轮3与减速柔轮4的内齿部401相啮合，且减速柔轮4的外齿部402与壳体1的啮合部101相啮合，因此，主齿轮3的平动能够使减速柔轮4转动，从而通过减速柔轮4带动主齿轮3转动。

由于输出组件与主齿轮3相连接，因此，主齿轮3的转动能够带动输出组件转动，从而实现转速的变化。

本申请提供的减速器结构简单紧凑，通过包括内齿部401和外齿部402的减速柔轮4，替代了现有的摆线钢球行星传动减速器中的钢球，既能够提高同时参与啮合的齿数，又能在保证承载能力的基础上，降低加工难度，从而能够更好地实现小型化。

其中，如图1所示，输入组件还包括第一轴承5和第二轴承6；偏心轴2的输入段201通过第一轴承5与壳体1相连接，且能够相对壳体1转动，偏心段202通过第二轴承6与主齿轮3相连接，且能够相对齿轮转动。

通过第一轴承5能够使偏心轴2的输入段201与法兰9相连接，通过第二轴承6能够使偏心段202与主齿轮3相连接，且能够使偏心轴2相对法兰9和主齿轮3转动，从而将偏心轴2输入段201的转动转化为主齿轮3的平动，进而配合减速柔轮4实现转速的变化。

此处需要补充说明的是，在其中一种实施方式中，本申请中的偏心轴2的偏心距为1.6mm，但不仅限于该尺寸，可以根据具体需求合理适配偏心轴2的偏心距。

优选地，本申请中的第一轴承5和第二轴承6均为圆锥滚子轴承，通过圆锥滚子轴承能够更好地承受轴向力和径向力，且当在轴向预紧条件下，本申请中的减速柔轮4的内齿部401与主齿轮3的啮合以及外齿部402与啮合部101的啮合均处于无间隙啮合状态，从而能够保证传动精度。

当在径向预紧条件下，本申请中的等速柔轮7的第一齿部701与主齿轮3的第一曲面槽301的啮合以及第二齿部702和输出轴8的第二曲面槽801的啮合处于无间隙啮合状态，从而能够保证传动精度。

此处需要补充说明的是，本申请中还包括第三轴承10，第三轴承10的外环与输出轴8相连接，内环与偏心轴2的输出端相连接，从而使整体的偏心轴2能够相对输出轴8转动。

图2为本发明实施例提供的摆线柔轮减速器第一视角的结构示意图；图3为本发明实施例提供的摆线柔轮减速器中减速柔轮的结构示意图。

其中，如图2结合图3所示，内齿部401和外齿部402的数量相同，齿部的数量小于啮合部101的数量，且啮合部101的数量和齿部的数量之和与内齿部401和外齿部402的数量之和相同。

通过使减速柔轮4的内齿部401和外齿部402的数量相同，能够在一定程度上降低加工难度，并且，本申请中的内齿部401和外齿部402的相位角可以为任意角度，因此，能够进一步地降低加工难度。

此处需要补充说明的是，优选地，本申请中的内齿部401和外齿部402的相位角为π/13，内齿部401和外齿部402的数量均为26个，壳体1的啮合部101的数量为27个，主齿轮3的齿数为25个。上述对于内齿部401和外齿部402的数量和相位角的限定仅为能够实现转速变化功能的其中一种实施方式，内齿部401和外齿部402的数量和相位角可根据具体需求进行合理调整。

具体地，如图2结合图3所示，减速柔轮4还包括柔轮主体，柔轮主体呈环状，外齿部402均匀分布于柔轮主体的外圈，内齿部401均匀分布于柔轮主体的内圈；内齿部401和外齿部402的横截面均为圆弧形。

优选地，本申请中的内齿部401和外齿部402的横截面均为圆弧形，相应地，本申请中主齿轮3的齿部的齿形以及壳体1的啮合部101的齿形均为圆弧形，以匹配内齿部401和外齿部402，从而使减速柔轮4与壳体1和主齿轮3的啮合转动过程能够更加顺畅，进而能够在一定程度上降低运转时的噪声。

此处需要补充说明的是，本申请中上述的26个内齿部401的圆弧中心和26个外齿部402的圆弧中心均匀地分布在一个直径为26mm的圆上，上述方案的传动比为-12.5。

图4为本发明实施例提供的摆线柔轮减速器中等速柔轮的结构示意图。

其中，如图1结合图4所示，输出组件还包括等速柔轮7和输出轴8；主齿轮3背离偏心轴2的一侧形成有第一曲面槽301，输出轴8朝向主齿轮3的一侧形成有第二曲面槽801，第一曲面槽301和第二曲面槽801形成容纳空间，等速柔轮7设置于容纳空间内。

通过主齿轮3和输出轴8上形成的第一曲面槽301和第二曲面槽801能够形成用于容纳等速柔轮7的容纳空间，从而使等速柔轮7能够稳定地设置在主齿轮3和输出轴8之间，进而将主齿轮3的转动等速传递至输出轴8上。

优选地，本申请的其中一种实施方式为，第一曲面槽301和第二曲面槽801的数量均为16个，对应的等速柔轮7的两侧分别对应16个齿与第一曲面槽301和第二曲面槽801啮合。

此处需要补充说明的是，本申请中还包括第四轴承11，通过第四轴承11能够实现输出轴8与壳体1之间的相对转动。

具体地，如图1结合图4所示，等速柔轮7朝向第一曲面槽301的一侧形成有多个第一齿部701，多个第一齿部701与第一曲面槽301相啮合；等速柔轮7朝向输出轴8的一侧形成有多个第二齿部702，多个第二齿部702与第二曲面槽801相啮合。

优选地，本申请中的第一齿部701和第二齿部702的数量均为16个，以配个上述第一曲面槽301和第二曲面槽801。进一步优选地，本申请中的第一齿部701和第二齿部702的相位角可以为0°，从而能够在一定程度上降低等速柔轮7的加工难度。

进一步地，如图1结合图4所示，多个第一齿部701均匀分布于等速柔轮7朝向主齿轮3的一侧，多个第二齿部702均匀分布于等速柔轮7朝向输出轴8的一侧；第一齿部701和第二齿部702均成半球型结构。

通过呈半球型结构的第一齿部701和第二齿部702，一方面能够提高与第一曲面槽301和第二曲面槽801啮合的流畅度，使转速的传递更加稳定，另一方面，由于上述的优选地第一齿部701和第二齿部702的相位角为0°，因此，第一齿部701和第二齿部702能够组成球形结构，使主齿轮3和输出轴8的转动更加流畅。

此处需要补充说明的是，由于主齿轮3在偏心轴2的偏心段202的带动下做平动，因此，为保证主齿轮3的平动不会传递至输出轴8，因此，优选地，本申请中的第一曲面槽301和第二曲面槽801交错设置，从而能够使整体减速器稳定地实现转速的变化。

其中，如图1所示，本发明提供的摆线柔轮减速器，还包括法兰9和端盖12，法兰9盖设于壳体1朝向偏心轴2的一端，端盖12扣设于壳体1朝向输出轴8的一端，法兰9、壳体1以及端盖12形成安装空间，输入组件、减速柔轮4及输出组件均设置于安装空间内。

本申请中偏心轴2的输入段201通过第一轴承5与法兰9相连接，且远离偏心段202的一端凸出于法兰9，输出轴8远离主齿轮3的一端凸出于壳体1设置。

通过法兰9能够使整体装置更加稳定地运转，且法兰9可通过螺栓等紧固件与壳体1可拆卸连接。

本申请中输出轴8的输出端穿过端盖12凸出于壳体1设置，通过轴承与壳体1相连接，且能够相对壳体1和端盖12转动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。