同步擺線減速裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及減速機的領域，具體涉及一種藉由調整雙層偏心輪、固定剛輪與轉動 剛輪之間相關齒牙的數量，以決定減速比與運轉方向的同步擺線減速裝置。
【背景技術】
[0002] 傳統中，電機透過減速器降低其轉速以提高扭力。減速器根據不同的應用，常見的 減速器有行星減速器、諧波減速器與擺線減速器。
[0003] 然而，減速器存在局限性，陳述如下：
[0004] 以行星減速器為例，其限制為：1)單一行星減速器的減速比約2-10。若要提高減 速比，則必須通過疊加行星減速器才能達到高減速比的功效；雖然行星減速器疊加可以提 高減速比，但疊加之后的行星減速器會造成定位精度變差與成本增加等缺點；以及，2)由 于行星減速器的可逆操作模式（即輸出端與輸入端可交替使用），使得行星減速器不具備 煞車功能；對此，當在需要精準定位（例如停止）的情形之下，動力源必須借助額外的一煞 車裝置，才能讓行星減速器停止；但是，相對于不采用煞車裝置的動力源，煞車裝置會增加 動力源的重量、體積、成本與用電量。
[0005] 以諧波減速機為例，其限制為：1)諧波減速機采用柔輪，柔輪在長時期的形變過 程中，會有金屬疲乏的問題，再者，由于柔輪的壁厚較薄，當諧波減速機承受高扭力時，柔輪 將容易裂開故障。上述的原因，都將直接地或是間接地導致諧波減速機的使用壽命縮短；2) 諧波減速機受限于柔輪的形變量而無法達成30以下的減速比，因此，諧波減速機并不適合 用于低減速比的產品；以及，3)諧波減速機受限于齒型模數不能無限制的縮小的因素，故 無法將減速比提升至300以上，因此，諧波減速機并不適合用于高減速比的產品。
[0006] 以傳統的擺線減速器為例，其缺點為：1)擺線減速器設計成二根或三根的偏心 軸，以推動雙層偏心輪與剛輪嚙合；但是，偏心軸使用軸承型號比較小（即偏心軸較細），因 此，在長時間使用之后，偏心軸容易損壞；2)擺線減速器的減速比是由剛輪與偏心輪決定， 其減速比的公式為偏心輪的齒數八偏心輪的齒數-剛輪的齒數），若要達到300以上的高 減速比，僅能增加偏心輪的齒數，或是減少剛輪與偏心輪之間的齒數差；但是，在有限空間 內，偏心輪的齒數無法不斷地增加或是齒數差無法不斷地縮小至1以下。因此，擺線減速器 要達到300以上的減速比，實際上是很難達成的；以及，3)擺線減速器具備煞車功能，適合 應用在不可逆的操作模式。因此，擺線減速器不適合在可逆操作模式的應用。
[0007] 有鑒于此，本發明提出一種同步擺線減速裝置，以解決習知技術的缺失。
【發明內容】
[0008] 本發明的目的在于克服現有技術存在的以上問題，本發明的第一目的提供一種同 步擺線減速裝置，包含偏心輪、固定剛輪與轉動剛輪，通過調整偏心輪、固定剛輪與轉動剛 輪彼此之間齒數的數量，以達到決定減速比與運轉方向的目的。
[0009] 本發明的第二目的根據上述同步擺線減速裝置，減速比涵蓋低減速比、中減速比 與高減速比等應用范圍。
[0010] 本發明的第三目的根據上述同步擺線減速裝置，通過單一大型號的軸承與偏心軸 貫穿偏心輪，以延長軸承的使用壽命與提升高承載的扭力。
[0011] 本發明的第四目的根據上述同步擺線減速裝置，由于是一級傳動或最高二級傳 動，并且全部是剛性齒輪，可達到精度高、壽命長、體積小、重量輕與成本低的目的。
[0012] 為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：
[0013] 同步擺線減速裝置，其包括：
[0014] 偏心輪，所述偏心輪具有第一層齒輪與第二層齒輪，所述第一層齒輪設有第一穿 孔，所述第二層齒輪設有第二穿孔，所述第一層齒輪疊合第二層齒輪，所述第一層齒輪上設 有若干第一外齒牙，所述第二層齒輪上設有若干第二外齒牙；
[0015] 固定剛輪，所述固定鋼輪上設有若干第一內齒牙，所述第一內齒牙與第一外齒牙 嚙合連接；
[0016] 轉動剛輪，所述轉動鋼輪上設有若干第二內齒牙，所述第二內齒牙與第二外齒牙 嚙合；
[0017] 軸承，所述軸承上設有第三穿孔，所述軸承設置于第一穿孔與第二穿孔內；
[0018] 偏心軸，所述偏心軸設置于第三穿孔內；以及
[0019] 所述偏心輪、所述軸承與所述偏心軸的軸心相異于所述同步擺線減速裝置的系統 軸心。
[0020] 進一步的，所述第一內齒牙的齒數不等于第二內齒牙的齒數。
[0021] 進一步的，所述第一外齒牙的齒數少于第一內齒牙的齒數，以及所述第二外齒牙 的齒數少于所述第二內齒牙的齒數。
[0022] 進一步的，所述第一層齒輪的尺寸等于第二層齒輪的尺寸，以及所述第一外齒牙 的齒數等于所述第二外齒牙的齒數。
[0023] 進一步的，所述第一層齒輪的尺寸不等于第二層齒輪的尺寸，以及所述第一內齒 牙的齒數減去第一外齒牙的齒數的差值等于所述第二內齒牙的齒數減去第二外齒牙的齒 數的差值，所述差值為正數。
[0024] 進一步的，所述第一內齒牙的齒型模數與第一外齒牙的齒型模數相對應，所述第 二內齒牙的齒型模數與第二外齒牙的齒型模數相對應，所述第一外齒牙的齒型模數不等于 第二外齒的齒型模數，所述第一內齒牙的齒數減去第一外齒牙的齒數為第一差值，所述第 二內齒牙的齒數減去第二外齒牙的齒數為第二差值，所述第一差值與第二差值各為正數， 其中第一差值與第二差值的比值等于第二外齒牙與第一外齒牙的齒型模數比值。
[0025] 進一步的，所述第一外齒牙、第二外齒牙、第一內齒牙與第二內齒牙配合形成一減 速比，減速比的數學式表示為ΒΛΒ - A X P)，其中A為第一內齒牙的齒數、B為第二內齒牙 的齒數與P為介質傳遞常數，所述介質傳遞常數P為第二外齒牙與第一外齒牙的齒數比值。
[0026] 進一步的，還包括一動力源，所述動力源朝第一運動方向轉動，當減速比為正數， 則所述轉動剛輪以第一運動方向轉動，以及當減速比為負數，則所述轉動剛輪以第二運動 方向轉動，其中第二運動方向反向于第一運動方向。
[0027] 本發明的有益效果是：
[0028] 與所知技術相較，本發明的同步擺線減速裝置，可藉由調整偏心輪、固定剛輪與轉 動剛輪之間的齒數關系，以決定減速比與運轉的方向。其中，減速比的減速范圍涵蓋低、中 與高減速比。
[0029] 同步擺線減速裝置的動作原理為，動力源驅動偏心軸，偏心軸推動偏心輪，讓偏心 輪變動位置（此造成偏心輪公轉）。在嚙合的過程中，由于偏心輪與固定剛輪之間有齒差， 造成偏心輪產生自轉，又偏心輪同時地嚙合轉動剛輪，而帶動轉動剛輪運轉。其中，轉動剛 輪做為同步擺線減速裝置的輸出。
[0030] 總言之，本發明的同步擺線減速裝置可根據應用的需求，通過調整齒牙數量或齒 型模數除可解決傳統的行星減速器、諧波減速器與擺線減速器的缺點之外，還可以維持各 類減速器原有的優點。
[0031] 相較于傳統的行星減速器，本發明可在固定的齒輪數量之下，利用改變齒牙數量， 以對減速比進行大范圍的調整，以解決行星減速器必須要藉由疊加多個星型減速器才能達 到高減速比的缺點。再者，由于不需要再額外疊加多個減速器，因此，本發明并不會有定位 精度變差與成本增加等缺點。另外，本發明可藉由改變齒差而決定可逆操作模式與不可逆 操作模式的任一種模式，故可滿足各種可逆操作模式或不可逆操作模式的應用，而傳統的 行星減速器僅具有可逆操作模式，無法設計成不可逆操作模式。
[0032] 相較于傳統的諧波減速器，本發明采用剛性的齒輪，因此，本發明不存在諧波減速 機因采用柔輪導致使用壽命短的問題。再者，本發明可以通過調整齒牙數量或齒型模數來 決定減速比，故本發明除保有原有諧波減速器的中高減速比的范圍外，更能擴展低減速比 與更高減速比的范圍，因此，本發明可視情況滿足低、中或高減速比的應用。
[0033] 相較于傳統的擺線減速器，由于本發明僅采用一根偏心軸，故本發明可使用較大 型號的偏心軸與軸承貫穿偏心輪，以延長該軸承的使用壽命與提升承載的扭力，進而解決 傳統的擺線減速器之偏心軸因采用的軸承型號小而容易發生損壞的缺點。另外，本發明可 通過改變齒差而決定可逆操作模式與不可逆操作模式的任一種模式，故可滿足各種操作應 用的需求，而傳統的該擺線減速器僅具有不可逆操作模式，相對應用范圍便因此縮減。
[0034] 上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段， 并可依照說明書的內容予以實施，以下以本發明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。 本發明的【具體實施方式】由以下實施例及其附圖詳細給出。
【附圖說明】
[0035] 為了更清楚地說明本發明實施例技術中的技術方案，下面將對實施例技術描述中 所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實 施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖 獲得其他的附圖。
[0036] 圖1是本發明第一實施例的分解示意圖；
[0037] 圖2是本發明第二實施例的分解示意圖；
[0038] 圖3是本發明第三實施例的分解示意圖。
【具體實施方式】
[0039] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0040] 參照圖1所示，是本發明第一實施例之同步擺線減速裝置的分解示意圖。在第1圖 中，同步擺線減速裝置10包含偏心輪12、固定剛輪14、轉動剛輪16、軸承18與偏心軸20。
[0041] 偏心輪12包含第一層齒輪122與第二層齒輪124。第一層齒輪122形成第一穿孔 1222,以及第二層齒輪124形成第二穿孔1242。第一層齒輪122疊合第二層齒輪124,以形 成偏心輪12。第一層齒輪122形成復數第一外齒牙1224,等第一外齒牙1224的齒數為Pl。 第二層齒輪124形成復數第二外齒牙1244,等第二外齒牙1244的齒數為P2。
[0042] 于本實施例中，第一層齒輪122的尺寸等于第二層齒輪124的尺寸。因此，第一層 齒輪122疊合第二層齒輪124之后，可視為單一個構件，彼此不產生相對運動。
[0043] 固定剛輪14形成若干第一內齒牙142,第一內齒牙142的齒數為A。第一內齒牙 142嚙合第一外齒牙1224。第一內齒牙142的齒數A多于第一外齒牙1224的齒數Pl。
[0044] 轉動剛輪16形成復數第二內齒牙162,第二內齒牙162的齒數為B。第二內齒牙 162嚙合第二外齒牙1244。其中，第二內齒牙162的齒數B多于第二外齒牙1244的齒數 P2〇