[发明专利]摆轮传动单元的级联减速器

说明书

本发明提供一种摆轮传动单元的级联减速器，包括中心轴、输入法兰、输出法兰和至少两级减速单元；各级减速单元套装在中心轴上，通过级间传动销传递动力。每级所述减速单元包括齿圈、摆轮、偏心轮，偏心轮可转动地套装在中心轴上，摆轮可转动地套装在偏心轮上，摆轮上设置有与齿圈啮合的外齿；本发明，减速单元为多齿差摆线传动，降低了单级的减速比，增大了抗胶合性，不同级数的任意组合最终可以满足小体积、大传动比、高承载能力和高效率、高精度传动的需求。本发明多齿差单元级联减速器用于高精度的工业机器人、精密传动和机电控制装置上，可以实现无侧隙啮合，得到很高的回转精度，有着广阔的发展前景。

技术领域

本发明属于减速器技术领域，特别涉及一种摆轮传动单元的级联减速器。

背景技术

工业机器人广泛使用RV减速器，具有体积小、重量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列优点，是在传统行星传动基础上发展起来的一种2K-V型二级行星传动少齿差针摆减速器。RV减速器的第一级传动为渐开线齿啮合行星传动，第二级为少齿差摆线针轮传动，摆线轮齿与针轮齿一般相差1齿。常用的RV减速器包括针齿壳，该针齿壳上设有通过连接元件将两个单体连接而成的行星架，两单体之间设有两个摆线轮，两单体上均环形阵列且相对应设置有三个圆锥滚子轴承的轴承位，三组相对应设置的轴承位上均设有与动力装置相连的曲柄轴，每个曲柄轴均穿过两摆线轮上的圆孔。采用该结构的机器人RV减速器首先将动力装置(太阳轮)同时传至三个曲柄轴的(行星轮)上，曲柄轴带动两摆线轮运转，摆线轮将动力传至针齿壳实现二级减速输出。

RV减速器存在以下缺点：因为有三个曲柄轴(即动力输入轴)进行传动，三个曲柄轴均通过圆锥滚子轴承在行星架的圆锥滚子轴承的轴承位上进行支撑，因此曲柄轴上圆锥滚子轴承轴承位的轴向精度和径向精度要求都非常严格，曲柄轴上两个偏心轮分别与摆线轮相适配，对两偏心轮的圆度、圆柱度、相位差要求非常严格，曲柄轴的端部还要通过花键安装行星轮，对花键槽与偏心轮之间的相位差要求非常严格，这些尺寸链大大增加了曲柄轴的加工难度，制造成本高，而且对曲柄轴的装配精度也有很高的要求；在使用过程中，圆锥滚子轴承容易磨损，导致配合精度降低，可靠性变差，进而使用寿命降低。

多齿差摆线针齿行星减速机是为了解决少齿差摆线针轮传动齿面胶合问题研发的一种新型K-H-V行星传动减速器。多齿差摆线针齿行星传动近几年来在小速比减速机上，特别是在大功率、小速比减速器中得到广泛的应用。

工业机器人的关节运动一般为间歇式往返运动，要求传动比大、承载力大、回转精度高。单级多齿差摆线减速器减速比尚不能满足工业机器人关节运动的要求，因此有必要研究新型的传动机构克服上述不足。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种摆轮传动单元的级联减速器，以实现小体积、大传动比、高承载能力和高效率传动的目的。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案如下：

一种摆轮传动单元的级联减速器，包括中心轴、输入法兰、输出法兰、级间传动销、定位件以及至少两级减速单元，各级所述减速单元套装在所述中心轴上，相邻减速单元之间通过级间传动销传递旋转运动；每级所述减速单元包括齿圈、摆轮、偏心轮和轴承内圈，所述轴承内圈套装在中心轴上，所述偏心轮通过第一层滚动体可转动地套装在轴承内圈上，偏心轮内侧沟槽形成第一层滚动体的外辊道，且所述偏心轮通过支撑轴承支撑在齿圈上；所述摆轮通过第二层滚动体可转动地套装在偏心轮上，摆轮内侧沟槽形成第二层滚动体的外辊道，偏心轮上的外侧沟槽形成第二层滚动体的内辊道；所述摆轮上设置有外齿，并与所述齿圈啮合；所述级间传动销第一端与前一级减速单元的摆轮连接，级间传动销第二端伸入后一级减速单元偏心轮上设置的销孔内；各级所述减速单元的齿圈通过定位件连接，所述定位件限制各齿圈的相对转动；所述输入法兰与第一级减速单元的偏心轮紧固连接，所述输出法兰与所述中心轴紧固连接或转动连接，并通过轴承支撑在最后一级减速单元的齿圈上，最后一级减速单元将动力传递至输出法兰。