[发明专利]一种双级NGW共齿圈轻型机器人关节行星减速器

说明书

本发明涉及一种双NGW行星齿轮传动级联共齿圈机器人关节减速器。该发明主要包括内齿圈，输入轴Ⅰ级太阳轮，Ⅰ级行星轮，Ⅰ级行星架，Ⅱ级太阳轮，Ⅱ级行星轮，Ⅱ级行星架输出盘，花键等零件和结构。内齿圈固定，行星架与行星轴固连，行星轮通过轴承支撑在行星轴上。输入轴与Ⅰ级太阳轮一体，带动Ⅰ级行星轮转动，驱动Ⅰ级行星架得到一级减速；Ⅰ级行星架与Ⅱ级太阳轮通过花键结构周向联动或制为一体结构联动，Ⅱ级太阳轮驱动Ⅱ级行星轮在内齿圈中转动，Ⅱ级行星架被Ⅱ级行星轮驱动获得二级减速。两级传动共用同一内齿圈，各由5个行星轮组成。齿轮，齿轮轴，行星架等经过空心化和镂空减重，减少惯性影响。输入端盖和输出压盖采用轻质材料减重。

技术领域

本发明涉及轻型行星减速器技术领域，尤其涉及结构紧凑的机器人关节减速器。

背景技术

机器人关节需要小尺寸轻质大速比的减速器，现有机器人关节大多采用谐波减速器，其机械效率底，采用行星传动的机器人关节径向及轴向尺寸也偏大，重量大，启动和运行惯性大。而行星传动机构是一种理想的关节传动方案，探索新型结构的机器人关节行星减速器的轻型技术很有应用前景。

本专利提出的新型行星架结构，行星轴轴向固定方式，一级输出与二级输入的花键连接方式等，有别于已有结构，能显著减少行星减速器的轴向尺寸，并降低实现难度。

为了解决机器人行业对关节结构的轻质要求，本专利提出减重方法，即减重孔和镂空结构，经过了力学分析和结构优化得到，不影响结构强度，显著减轻质量和运行惯性，达到轻量化。

发明内容

本发明提供了一种双NGW行星齿轮传动级联共齿圈减速器，主要包括：输入轴Ⅰ级太阳轮1，轴承2，I级行星架3，I级行星轮4，内齿圈5，Ⅱ级行星架输出盘6，Ⅱ级行星轮 7,Ⅱ级太阳轮8等零部件组成。

所述Ⅰ级太阳轮1，5个Ⅰ级行星轮4，内齿圈5，5个Ⅱ级行星轮7和Ⅱ级太阳轮8 都具有相同的渐开线齿轮模数。

所述输入轴Ⅰ级太阳轮为一体结构，在轴承2-1和2-2支撑下驱动5个Ⅰ级行星轮4旋转。

所述内齿圈5固定不动，5个Ⅰ级行星轮4通过轴承2-3支撑于Ⅰ级行星架3上，驱动Ⅰ级行星架3旋转。

所述Ⅰ级行星架3由Ⅰ级主行星架3-4，Ⅰ级副行星架3-3，Ⅰ级行星轴3-2和卡簧 3-1组成,其中，Ⅰ级行星轴3-2与Ⅰ级主行星架3-4，Ⅰ级副行星架3-3的连接为过盈配合，以增强Ⅰ级行星架3的整体刚度，Ⅰ级行星轴3-2具有凸缘结构和卡簧槽，防止其轴向窜动。

所述Ⅰ级行星架3上的Ⅰ级主行星架3-4现通过渐开线内花键与Ⅱ级太阳轮8周向啮合，由Ⅰ级主行星架3-4驱动Ⅱ级太阳轮8转动，Ⅱ级太阳轮8再驱动5个Ⅱ级行星轮7转动，这一周向定位，减少了轴向长度和Ⅱ级太阳轮8齿轮的磨齿难度。

所述Ⅰ级行星架3上的Ⅰ级主行星架3-4与Ⅱ级太阳轮8可制作为一体结构，这样Ⅰ级主行星架3-4与Ⅱ级太阳轮8联动，再驱动5个Ⅱ级行星轮7转动，这一轴向定位结构，可减少零件的数量。

所述内齿圈5固定不动，5个Ⅱ级行星轮7通过轴承2-5支撑于Ⅱ级行星架6上，驱动Ⅱ级行星架6旋转，从而输出减速动力。

所述Ⅱ级行星架6由主行星架输出盘6-5，副行星架6-2，Ⅱ级行星轮轴6-4，紧定螺钉6-3和卡簧6-1组成,其中，Ⅱ级行星轮轴6-4与Ⅱ级主行星架输出盘6-5，Ⅱ级副行星架6-2的连接为过盈配合，以增强Ⅱ级行星架6的整体刚度，紧定螺钉6-3和卡簧6-1防止Ⅱ级行星轮轴6-4轴向窜动，紧定螺钉6-3被设置于轴承内圈之下，防松动导致脱落，这一轴向定位结构，减少了Ⅱ级行星架的轴向尺寸。

所述输入轴Ⅰ级太阳轮1在轮辐位置打有减重孔，Ⅰ级行星轴3-2为空心轴，5个Ⅰ级行星轮4均在轮辐位置打有减重孔，Ⅱ级太阳轮8为空心齿轮，且在轮辐位置打有减重孔，Ⅱ级行星轴6-4为空心轴，5个Ⅱ级行星轮7均在轮辐位置打有减重孔。