專利名稱：一種新型擺線針輪減速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種新型擺線針輪減速器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械傳動技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是針對傳統(tǒng)擺線針輪減速器承受徑向載荷和軸向載荷能力不強(qiáng)的問題，發(fā)明了一種能夠?qū)崿F(xiàn)銷軸以簡支梁型式支撐、輸出軸跨越擺線輪以簡支梁型式支撐的新型擺線針輪減速器。
背景技術(shù)：
[0002]擺線針輪減速器是通過擺線輪與針齒的嚙合原理進(jìn)行減速傳動的裝置，其主要由輸入軸、偏心套、擺線輪、針齒殼、輸出轉(zhuǎn)臂等部件組成。當(dāng)輸入軸帶著偏心套轉(zhuǎn)動時，由于擺線輪上齒廊曲線的特點(diǎn)及其受針齒殼上針齒銷限制之故，擺線輪在繞其自身軸線轉(zhuǎn)動的同時，還繞輸出轉(zhuǎn)臂的軸線沿與輸入軸相反的方向低速公轉(zhuǎn)，輸出轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將擺線輪的低速公轉(zhuǎn)運(yùn)動通過輸出轉(zhuǎn)臂輸出達(dá)到減速的目的。擺線針輪減速傳動因其具有減速比大、傳動效率高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用。然而，由于受擺線輪徑向尺寸及其運(yùn)動空間的約束，傳統(tǒng)擺線針輪減速器的輸出轉(zhuǎn)臂存在三個不容忽視的問題，一是輸出轉(zhuǎn)臂上的軸銷為懸臂梁結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其剛度和承受扭矩的能力不足；二是輸出軸為支撐跨距較小的外伸簡支梁結(jié)構(gòu)，且擺線輪對輸出軸的作用力處在簡支梁的外懸伸端，導(dǎo)致其承受徑向載荷的能力不足；三是輸出軸依靠“鎖環(huán)”實(shí)現(xiàn)軸向定位，導(dǎo)致輸出轉(zhuǎn)臂承受軸向載荷的能力不足。因此，傳統(tǒng)的擺線針輪減速器多用于輸出軸端為安裝聯(lián)軸器以承受扭矩載荷為主的場合，不適宜于輸出軸端安裝齒輪、鏈輪、帶輪等有較大徑向和(或)軸向載荷的場合。[0003]一直以來，關(guān)于擺線針輪減速器的研究成果主要集中在如何改進(jìn)變速部分以提高其傳動效率方面。而針對于其承受徑向以及軸向載荷的能力不足的問題，通常的解決方法是選用尺寸較大的輸出軸或者選用大型號的擺線針輪減速器，這樣不但造成了資源的浪費(fèi),而且還增加了生產(chǎn)成本。[0004]例如中國專利號201010119594.X，
公開日2010年09月01日，公開了一份名稱為結(jié)構(gòu)改進(jìn)的擺線針輪行星減速器的專利文件，其結(jié)構(gòu)創(chuàng)新特點(diǎn)是在該減速器的外擺線齒輪與內(nèi)擺線齒輪的擺線齒廓周緣上，以及針輪的外廓周緣上都設(shè)有模數(shù)相同或相近的小齒，藉由針輪上的小齒分別與內(nèi)擺線齒輪和外擺線齒輪上的小齒的嚙合，避免了針輪與兩個擺線齒輪之間在傳動過程中產(chǎn)生切向滑動；其中，針輪上的小齒的齒廓形狀為漸開線、擺線或圓弧形，與之相嚙合的內(nèi)、外擺線齒輪上的小齒形狀為針輪上的小齒的共軛齒廓；且該小齒的尺寸比例應(yīng)滿足針輪上的小齒與內(nèi)、外擺線齒輪上的小齒相互嚙合時的重合度大于I的要求。并藉此結(jié)構(gòu)，舍棄了傳統(tǒng)擺線行星減速器中的針輪架，使該擺線針輪行星減速器的結(jié)構(gòu)簡化，并減小其軸向尺寸、降低生產(chǎn)成本和拓展其應(yīng)用場合。其就是對于傳動部分進(jìn)行改進(jìn)。[0005]也有部分對輸出軸進(jìn)行改進(jìn)的專利文獻(xiàn)公開，中國專利號201120237151.0，
公開日2012年02月22日，該專利公開了一種擺線針輪減速器的輸出軸結(jié)構(gòu)，包括:箱體、設(shè)置在箱體內(nèi)的輸入軸和輸出軸，在所述輸入軸的外側(cè)設(shè)置有內(nèi)針齒，在所述箱體內(nèi)均勻設(shè)置有若干外針齒，在內(nèi)針齒與外針齒之間設(shè)置有與其相互配合的擺線輪，外針齒通過針齒銷設(shè)置在箱體內(nèi)，擺線輪通過若干聯(lián)接銷與輸出套相聯(lián)接，所述的輸入軸的前端通過不帶外圈的單列圓滾子軸承支撐在輸出套的內(nèi)部，輸出套通過花鍵與所述輸出軸的一端相聯(lián)接，在所述輸出軸的另一端上設(shè)置有輸出齒輪，所述輸出軸的中部通過兩圓錐軸承設(shè)置在箱體的前端上，在兩圓錐軸承之間設(shè)置有隔套，隔套通過鎖緊螺釘與輸出軸相聯(lián)接。優(yōu)點(diǎn)是:能傳動大功率且徑向尺寸相對較小，能承受較大徑向力。但是該專利還是存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)際使用中輸出軸會發(fā)生晃動的問題。發(fā)明內(nèi)容[0006]要解決的問題[0007]針對現(xiàn)有擺線針輪減速器承受徑向載荷和軸向載荷能力不強(qiáng)的問題，本發(fā)明提供一種新型擺線針輪減速器，其通過銷軸以簡支梁型式支撐、輸出轉(zhuǎn)臂跨越擺線輪以簡支梁型式支撐的結(jié)構(gòu)設(shè)計，對于提高擺線針輪減速器的承載能力、拓展其適用領(lǐng)域具有十分重要的工程意義。[0008]技術(shù)方案[0009]為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:[0010]一種新型擺線針輪減速器，它包括輸入部分、變速部分、輸出轉(zhuǎn)臂和機(jī)箱，所述的輸入部分、變速部分和輸出轉(zhuǎn)臂依次聯(lián)接并安裝于機(jī)箱內(nèi)；所述的輸入部分包括輸入軸組件和偏心套組件；所述的變速部分包括擺線輪、針齒套和針齒；所述的機(jī)箱包括輸出端蓋、針齒殼以及輸入端蓋；還包括轉(zhuǎn)臂軸承和封閉環(huán)軸承，所述的輸出轉(zhuǎn)臂包括輸出軸、銷軸、銷套、封閉環(huán)、膨脹套、銷軸螺釘和壓板；所述的封閉環(huán)、膨脹套、銷軸、銷軸螺釘以及壓板與輸出軸構(gòu)成跨越擺線輪的封閉式框架結(jié)構(gòu)；所述的偏心套組件和擺線輪位于該封閉式框架結(jié)構(gòu)之內(nèi)，該封閉式框架作為輸出轉(zhuǎn)臂的主體通過轉(zhuǎn)臂軸承和封閉環(huán)軸承安裝在機(jī)箱內(nèi)。[0011]進(jìn)一步地，所述的封閉式框架結(jié)構(gòu)為:轉(zhuǎn)臂軸承安裝在輸出端蓋的軸承孔內(nèi)；輸出軸的一端為盤形結(jié)構(gòu)，銷軸均布在輸出軸的盤形結(jié)構(gòu)上；銷軸上套接有銷套，銷軸穿過擺線輪后另一端與封閉環(huán)、膨脹套和壓板連接；所述的壓板通過銷軸螺釘緊壓在膨脹套的端面上；所述的封閉環(huán)通過封閉環(huán)軸承安裝在支撐環(huán)上，支撐環(huán)通過支撐環(huán)螺釘固定在機(jī)箱上；所述的封閉環(huán)軸承位于支撐環(huán)與封閉環(huán)之間，封閉環(huán)位于封閉環(huán)軸承的外部，支撐環(huán)位于封閉環(huán)軸承的內(nèi)部。[0012]優(yōu)選地，所述銷軸與膨脹套接觸的一端為圓錐面或外圓柱面結(jié)構(gòu)。[0013]優(yōu)選地，所述的封閉環(huán)的主體為環(huán)板形結(jié)構(gòu)，其上設(shè)有與銷軸中心位置重合的孔。[0014]優(yōu)選地，所述的膨脹套為空心套結(jié)構(gòu)，其內(nèi)環(huán)表面形狀與銷軸的接觸段軸的形狀相對應(yīng)，外環(huán)面與封閉環(huán)接觸段孔的形狀相對應(yīng)。[0015]優(yōu)選地，還包括法蘭結(jié)構(gòu)或底座結(jié)構(gòu)，所述的法蘭結(jié)構(gòu)或底座結(jié)構(gòu)設(shè)在針齒殼上。底座結(jié)構(gòu)用于臥式安裝，法蘭結(jié)構(gòu)用于立式安裝。[0016]本發(fā)明采取的技術(shù)原理是:通過設(shè)置由輸出軸、銷軸、膨脹套、封閉環(huán)、壓板以及銷軸螺釘?shù)葮?gòu)成封閉式輸出轉(zhuǎn)臂，實(shí)現(xiàn)了銷軸以簡支梁型式支撐、輸出軸跨越擺線輪以簡支梁型式支撐。通過設(shè)置帶錐面的膨脹套，保證了封閉環(huán)與銷軸之間的裝配精度和聯(lián)接剛度。通過設(shè)置帶有安裝底座或法蘭的針齒殼，實(shí)現(xiàn)減速器的臥式安裝或立式安裝。[0017]有益效果[0018]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為:[0019](I)本發(fā)明省掉了傳統(tǒng)擺線針輪減速器上的鎖環(huán)，設(shè)計了一種由輸出軸、銷軸、膨脹套、封閉環(huán)、壓板以及銷軸螺釘?shù)葮?gòu)成的封閉式輸出轉(zhuǎn)臂，實(shí)現(xiàn)了銷軸以簡支梁型式支撐、輸出軸跨越擺線輪以簡支梁型式支撐，改善了銷軸和輸出軸的受力狀態(tài)，提高擺線針輪減速器的承載徑向載荷和軸向載荷的能力，使其能滿足在輸出軸上安裝齒輪、鏈輪、皮帶輪等使用需要，擴(kuò)大了擺線針輪減速器的應(yīng)用范圍；[0020](2)本發(fā)明膨脹套為空心套結(jié)構(gòu)，內(nèi)環(huán)表面或外環(huán)表面形狀為錐面結(jié)構(gòu)的膨脹套，有利于保證封閉環(huán)與銷軸之間的裝配精度和聯(lián)接剛度要求，簡化了裝配工藝；[0021 ] ( 3)本發(fā)明包括用于臥式安裝的底座結(jié)構(gòu)和用于立式安裝的法蘭結(jié)構(gòu)均設(shè)在針齒殼上，增強(qiáng)了該減速器的聯(lián)接剛度。
[0022]圖1是實(shí)施例1中臥式結(jié)構(gòu)的封閉轉(zhuǎn)臂擺線針輪減速器主視圖的剖視圖；[0023]圖2是實(shí)施例1中臥式結(jié)構(gòu)的封閉轉(zhuǎn)臂擺線針輪減速器的左視圖的半剖視圖；[0024]圖3是實(shí)施例2中立式結(jié)構(gòu)的封閉轉(zhuǎn)臂擺線針輪減速器主視圖的剖視圖；[0025]圖4是實(shí)施例2中立式結(jié)構(gòu)的封閉轉(zhuǎn)臂擺線針輪減速器的左視圖的半剖視圖。[0026]圖中標(biāo)號說明:1、輸出軸；2、支撐環(huán)螺釘；3、銷軸；4、銷套；5、封閉環(huán)；6、膨脹套；7、銷軸螺釘；8、壓板；9、支撐環(huán)；10、輸入軸組件；11、輸入端蓋；12、封閉環(huán)軸承；13、擺線輪；14、輸出端蓋；15、轉(zhuǎn)臂軸承；16、偏心套組件；17、擺線輪間隔環(huán)；18、針齒殼；19、針齒；20、針齒套。
具體實(shí)施方式
[0027]下面結(jié)合具體附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。[0028]實(shí)施例1:臥式結(jié)構(gòu)的封閉轉(zhuǎn)臂擺線針輪減速器[0029]如圖1和圖2所示，一種新型擺線針輪減速器，它包括輸入部分、變速部分、輸出轉(zhuǎn)臂和機(jī)箱，所述的輸入部分、變速部分和輸出轉(zhuǎn)臂依次聯(lián)接并安裝于機(jī)箱內(nèi)；輸入部分包括輸入軸組件10和偏心套組件16 ;變速部分包括擺線輪13、擺線輪間隔環(huán)17、針齒套20和針齒19 ;機(jī)箱包括輸出端蓋14、針齒殼18以及輸入端蓋11 ;還包括轉(zhuǎn)臂軸承15和封閉環(huán)軸承12，輸出轉(zhuǎn)臂包括輸出軸1、銷軸3、銷套4、封閉環(huán)5、膨脹套6、銷軸螺釘7和壓板8 ;封閉環(huán)5、膨脹套6、銷軸3、銷軸螺釘7以及壓板8與輸出軸I構(gòu)成跨越擺線輪13的封閉式框架結(jié)構(gòu)；偏心套組件16和擺線輪13位于該封閉式框架結(jié)構(gòu)之內(nèi)，該封閉式框架作為輸出轉(zhuǎn)臂的主體通過轉(zhuǎn)臂軸承15和封閉環(huán)軸承12安裝在機(jī)箱內(nèi)。[0030]輸入部分的輸入軸組件10和偏心套組件16，變速部分的擺線輪13、擺線輪間隔環(huán)17、針齒套20和針齒19 ;機(jī)箱的輸出端蓋14、針齒殼18和輸入端蓋11都是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的部件，在此不在盩述；此處重點(diǎn)描述本發(fā)明的改進(jìn)點(diǎn)一封閉式框架結(jié)構(gòu)，其各部件連接關(guān)系為:轉(zhuǎn)臂軸承15安裝在輸出端蓋14的軸承孔內(nèi)；輸出軸I的一端為盤形結(jié)構(gòu)，銷軸3均布在輸出軸I的盤形結(jié)構(gòu)上；銷軸3上套接有銷套4，銷軸3穿過擺線輪13后另一端與封閉環(huán)5、膨脹套6和壓板8連接；壓板8通過銷軸螺釘7緊壓在膨脹套6的端面上；封閉環(huán)5通過封閉環(huán)軸承12安裝在支撐環(huán)9上，支撐環(huán)9通過支撐環(huán)螺釘2固定在機(jī)箱上；封閉環(huán)軸承12位于支撐環(huán)9與封閉環(huán)5之間，封閉環(huán)5位于封閉環(huán)軸承12的外部，支撐環(huán)9位于封閉環(huán)軸承12的內(nèi)部。針齒殼18上設(shè)有底座結(jié)構(gòu)。[0031]銷軸3與膨脹套6接觸的一端為圓柱面結(jié)構(gòu)。封閉環(huán)5的主體為環(huán)板形結(jié)構(gòu)，其上設(shè)有與銷軸3中心位置重合的圓錐孔。膨脹套6為空心套結(jié)構(gòu)，其內(nèi)環(huán)為與銷軸3接觸段相對應(yīng)的圓柱孔，外環(huán)面為與封閉環(huán)5接觸段相適應(yīng)圓錐面結(jié)構(gòu)。[0032]本發(fā)明將銷軸3和輸出軸I的支撐方式改為簡支梁結(jié)構(gòu)，提高了銷軸3和輸出軸I的支撐剛度，并使擺線輪13對輸出軸I的作用力置于輸出軸組件的支撐跨距A之內(nèi)，改善了銷軸和輸出軸的受力狀態(tài)，增強(qiáng)了擺線針輪減速器承受軸向和徑向載荷的能力。[0033]本發(fā)明膨脹套6與封閉環(huán)5之間為錐面結(jié)合，增強(qiáng)了封閉環(huán)5與銷軸3之間的聯(lián)接剛度。[0034]本發(fā)明用于臥式安裝的底座結(jié)構(gòu)設(shè)在針齒殼18上，增強(qiáng)了該減速器的聯(lián)接剛度。[0035]實(shí)施例2:立式結(jié)構(gòu)的封閉轉(zhuǎn)臂擺線針輪減速器[0036]如圖3和圖4所示，一種立式安裝的新型擺線針輪減速器，與實(shí)施例1不同的是:銷軸3與膨脹套6的接觸段為外圓錐面，其中心設(shè)有螺紋；封閉環(huán)5的主體為環(huán)板形結(jié)構(gòu)，其上設(shè)有與銷軸3中心位置重合的圓孔。膨脹套6為空心套結(jié)構(gòu)，其內(nèi)環(huán)為與銷軸3接觸段相對應(yīng)的圓錐孔，外環(huán)面為與封閉環(huán)5接觸段相適應(yīng)圓柱孔。針齒殼18上還設(shè)有法蘭結(jié)構(gòu)。[0037]本發(fā)明膨脹套6與銷軸3之間為錐面結(jié)合，增強(qiáng)了封閉環(huán)5與銷軸3之間的聯(lián)接剛度。[0038]本發(fā)明用于立式安裝的法蘭結(jié)構(gòu)設(shè)在針齒殼18上，增強(qiáng)了該減速器的聯(lián)接剛度。[0039]以上示意性的對本發(fā)明及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，例如僅僅改變膨脹套6與銷軸3之間的形狀關(guān)系或者簡單的改變銷軸3的固定方法，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種新型擺線針輪減速器，它包括輸入部分、變速部分、輸出轉(zhuǎn)臂和機(jī)箱，所述的輸入部分、變速部分和輸出轉(zhuǎn)臂依次聯(lián)接并安裝于機(jī)箱內(nèi)；所述的輸入部分包括輸入軸組件(10)和偏心套組件(16);所述的變速部分包括擺線輪(13)、針齒套(20)和針齒(19);所述的機(jī)箱包括輸出端蓋(14)、針齒殼(18)以及輸入端蓋(11);其特征在于:還包括轉(zhuǎn)臂軸承(15)和封閉環(huán)軸承(12)，所述的輸出轉(zhuǎn)臂包括輸出軸(I)、銷軸(3)、銷套(4)、封閉環(huán)(5)、膨脹套(6)、銷軸螺釘(7)和壓板(8);所述的封閉環(huán)(5)、膨脹套(6)、銷軸(3)、銷軸螺釘(7)以及壓板(8)與輸出軸(I)構(gòu)成跨越擺線輪(13)的封閉式框架結(jié)構(gòu)；所述的偏心套組件(16)和擺線輪(13)位于該封閉式框架結(jié)構(gòu)之內(nèi)，該封閉式框架作為輸出轉(zhuǎn)臂的主體通過轉(zhuǎn)臂軸承(15)和封閉環(huán)軸承(12)安裝在機(jī)箱內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型擺線針輪減速器，其特征在于:所述的封閉式框架結(jié)構(gòu)為:輸出軸(I)的一端為盤形結(jié)構(gòu)，銷軸(3)均布在輸出軸(I)的盤形結(jié)構(gòu)上；銷軸(3)上套接有銷套(4)，銷軸(3)穿過擺線輪(13)后另一端與封閉環(huán)(5)、膨脹套(6)和壓板(8)連接；所述的壓板(8)通過銷軸螺釘(7)緊壓在膨脹套(6)的端面上；所述的封閉環(huán)(5)通過封閉環(huán)軸承(12)安裝在支撐環(huán)(9)上，支撐環(huán)(9)通過支撐環(huán)螺釘(2)固定在機(jī)箱上；所述的封閉環(huán)軸承(12)位于支撐環(huán)(9)與封閉環(huán)(5)之間，封閉環(huán)(5)位于封閉環(huán)軸承(12)的外部，支撐環(huán)(9)位于封閉環(huán)軸承(12)的內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型擺線針輪減速器，其特征在于:所述銷軸(3)與膨脹套(6)接觸的一端為圓錐面或圓柱面結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型擺線針輪減速器，其特征在于:所述封閉環(huán)(5)的主體為環(huán)板形結(jié)構(gòu)，其上設(shè)有與銷軸(3)中心位置重合的孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型擺線針輪減速器，其特征在于:所述的膨脹套(6)為空心套結(jié)構(gòu)，其內(nèi)環(huán)表面形狀與銷軸(3)的接觸段軸的形狀相對應(yīng)，外環(huán)面與封閉環(huán)(5)接觸段孔的形狀相對應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的一種新型擺線針輪減速器，其特征在于:還包括法蘭結(jié)構(gòu)或底座結(jié)構(gòu)，所述的法蘭結(jié)構(gòu)或底座結(jié)構(gòu)設(shè)在針齒殼(18)上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種新型擺線針輪減速器，屬于機(jī)械傳動技術(shù)領(lǐng)域。它包括輸入部分、變速部分、輸出轉(zhuǎn)臂和機(jī)箱，所述的輸入部分、變速部分和輸出轉(zhuǎn)臂依次聯(lián)接并安裝于機(jī)箱內(nèi)；還包括轉(zhuǎn)臂軸承和封閉環(huán)軸承，所述的輸出轉(zhuǎn)臂包括輸出軸、銷軸、銷套、封閉環(huán)、膨脹套、銷軸螺釘和壓板；所述的封閉環(huán)、膨脹套、銷軸、銷軸螺釘以及壓板與輸出軸構(gòu)成跨越擺線輪的封閉式框架結(jié)構(gòu)，該封閉式框架作為輸出轉(zhuǎn)臂通過轉(zhuǎn)臂軸承和封閉環(huán)軸承安裝在機(jī)箱內(nèi)。本實(shí)用新型將銷軸和輸出軸的支撐改為簡支梁結(jié)構(gòu)，提高了銷軸和輸出軸的支撐剛度，增強(qiáng)其承受軸向和徑向載荷的能力，對拓展其適用領(lǐng)域具有十分重要的工程意義。
文檔編號F16H1/32GK203051638SQ20132002604
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者張 杰, 馬兆允 申請人:南京工程學(xué)院