一種應用于工業機器人的關節減速器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型專利屬于機器人關節減速器領域，具體說是一種高性能機器人關節減 速器。
【背景技術】
[0002] 現代機器日益向著高速度、高精度、高效率和高自動化的方向發展，對機械的高速 化、大型化、精密化和自動化的需求與日俱增。機器人關節減速器作為機器人關鍵技術之 一，需要具有高剛度、小回差，高承載、結構緊湊、體積小、重量輕、效率高等特性。
[0003] 目前，國內機器人關節減速器大多為采用擺線針輪的RV減速器，RV減速器需要專 用的加工設備，裝配較復雜，加工成本高，應用較局限。
【發明內容】
[0004] 本實用新型為了克服現有技術存在的不足之處，提出一種結構緊湊，裝配方便，重 量輕，體積小的應用于工業機器人的關節減速器，W期能在保證了機器人關節減速器高剛 度，小回差，的基礎上，使機器人關節減速器加工簡單、易于裝配、加工成本低，從而適用于 機器人關節減速器。
[0005] 本實用新型為解決技術問題采用如下技術方案：
[0006] 本實用新型一種應用于工業機器人的關節減速器的結構特點包括：中屯、軸、行星 齒輪、行星架、行星齒輪支撐軸、端蓋、輸出盤和固定法蘭；
[0007] 所述中屯、軸為一齒輪軸，并與所述行星齒輪曬合;在所述行星齒輪的內部貫穿設 置有所述行星齒輪支撐軸，所述行星齒輪支撐軸的兩端固定在行星架上；
[000引在所述中屯、軸的徑向外側分別設置有一對第一軸承和一對第二軸承;所述第二軸 承位于所述第一軸承的軸向外側;所述行星架位于所述一對第一軸承的徑向外側；
[0009] 所述一對第二軸承分為左第二軸承和右第二軸承;在所述左第二軸承的徑向外側 設置有所述輸出盤;在所述輸出盤的內側設置有內齒圈，并與所述行星齒輪曬合；
[0010] 在右第二軸承的徑向外側設置有固定的端蓋，在所述端蓋的內側也設置有內齒 圈，并與所述行星齒輪曬合；
[0011] 在所述輸出盤的徑向外側設置有第=軸承;在所述第=軸承的徑向外側設置有所 述固定法蘭;所述固定法蘭與所述端蓋通過螺釘連接;并通過定位銷定位；
[0012] 所述關節減速器是通過所述中屯、軸將動力傳遞到所述行星齒輪上，再通過行星齒 輪同時傳遞給所述端蓋內側的內齒圈及輸出盤內側的內齒圈，最終通過所述輸出盤向外傳 遞動力。
[0013] 本實用新型所述的應用于工業機器人的關節減速器的結構特點也在于：
[0014] 在所述行星齒輪支撐軸的徑向外側設置行星齒輪襯套;在所述行星齒輪襯套和所 述行星齒輪之間設置有滾針軸承。
[0015] 在所述第一軸承與中屯、軸之間設置有第一軸用彈性擋圈，在所述第二軸承與中屯、 軸之間設置有第二軸用彈性擋圈；
[0016] 在所述行星齒輪與所述行星架之間分別有第一端面軸承和第二端面軸承。
[0017] 與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在：
[0018] 1、本實用新型的關節減速器采用了一種全新的結構形式，與一般行星減速器相 比，結構簡單緊湊、體積小、效率高，剛度高，與RV減速器相比，結構緊湊，裝配方便，加工簡 單，工藝性好，加工成本低，在同樣傳動比下，體積更小，重量更輕；
[0019] 2、本實用新型通過端蓋內側的內齒圈、輸出盤內側的內齒圈的齒數有較小的數值 差n，一般n的數值取1，2,3,從而實現了減速器的大的傳動比；
[0020] 3、本實用新型通過調節中屯、軸、行星齒輪、端蓋內側的內齒圈、輸出盤內側的內齒 圈的齒數大小，能夠實現大范圍的傳動比，從而能夠適用于不同需求的減速器。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本實用新型整體結構示意圖；
[0022] 圖2為圖1中A-A剖視示意圖；
[0023] 圖3為本實用新型輸入端結構示意圖；
[0024] 圖4為本實用新型輸出端結構示意圖；
[0025] 圖中標號：1內六角圓柱頭螺釘;2行星架;3第一軸承;4a左第二軸承;4b右第二軸 承;5第二軸用彈性擋圈；6中屯、軸;7第一軸用彈性擋圈；8行星齒輪;9第一端面軸承；10輸出 盤;11第=軸承；12固定法蘭；13定位銷；14端蓋;15行星齒輪襯套；16滾針軸承；17第二端面 軸承;18行星齒輪支撐軸。
【具體實施方式】
[0026] 本實施例中，如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種應用于工業機器人的關節減速器包 括:中屯、軸6、行星齒輪8、行星架2、行星齒輪支撐軸18、端蓋14、輸出盤10和固定法蘭12;
[0027] 中屯、軸6為一齒輪軸，中屯、軸既可W為中空軸，也可W為實屯、軸，中屯、軸的齒數為 Zi;并與行星齒輪8曬合，行星齒輪的個數為N，N可取1，2,3……；在行星齒輪8的內部貫穿設 置有行星齒輪支撐軸18,行星齒輪支撐軸18的兩端固定在行星架2上;行星齒輪8均布與行 星架2;
[0028] 在中屯、軸6的徑向外側分別設置有一對第一軸承3和一對第二軸承4;第二軸承4位 于第一軸承3的軸向外側;行星架2位于一對第一軸承3的徑向外側;第一軸承3起支撐行星 架2的作用；
[00巧]一對第二軸承4分為左第二軸承4a和右第二軸承4b;在左第二軸承4a的徑向外側 設置有輸出盤10,第二軸承4a起支撐輸出盤10的作用;在輸出盤10的內側設置有內齒圈，并 與行星齒輪8曬合，輸出盤10的內側內齒圈的齒數為Z2;
[0030] 如圖3所示，在右第二軸承4b的徑向外側設置有固定的端蓋14,第二軸承4b起支撐 端蓋14的作用，在端蓋14的內側也設置有內齒圈，并與行星齒輪8曬合，端蓋14的內側內齒 圈的齒數為Z3;
[0031] 如圖1和圖4所示，在輸出盤10的徑向外側設置有第=軸承11;在第=軸承11的徑 向外側設置有固定法蘭12;固定法蘭12與端蓋14通過螺釘1連接;并通過定位銷13定位;第 =軸承11通過輸出盤10和固定法蘭12實現定位；
[0032] 關節減速器是通過中屯、軸則尋動力傳遞到行星齒輪8上，再通過行星齒輪8同時傳 遞給端蓋14內側的內齒圈及輸出盤10內側的內齒圈，最終通過輸出盤10向外傳遞動力。
[0033] 具體實施中，在行星齒輪支撐軸18的徑向外側設置行星齒輪襯套15;在行星齒輪 襯套15和行星齒輪8之間設置有滾針軸承16。
[0034] 在第一軸承3與中屯、軸6之間設置有第一軸用彈性擋圈7,第一軸承3通過中屯、軸6 和第一軸用彈性擋圈7實現定位，在第二軸承4與中屯、軸6之間設置有第二軸用彈性擋圈5; 第二軸承4通過中屯、軸6和第二軸用彈性擋圈5實現定位，
[0035] 在行星齒輪8與行星架2之間分別有第一端面軸承9和第二端面軸承17,第一端面 軸承9和第二端面軸承17實現了行星齒輪8的定位。
[0036] 行星齒輪的個數N、中屯、軸6的齒數Zi、輸出盤10的內側內齒圈的齒數Z2、端蓋14的 內側內齒圈的齒數Z3,需符合一定的關系，具體為
需為整數，
也需為整 數。
[0037] 具體實施中，減速器的傳動比計算為：
[0039]其中，Wi為中屯、軸6的轉動角速度，職為行星齒輪8的轉動角速度，W2為輸出盤10的 內側內齒圈的轉動角速度，W3為端蓋14的內側內齒圈的轉動角速度。
[OOW取Zi= 23，Z2 = 97，Z3 = 94，計算的到的傳動比 = 164。
【主權項】
1. 一種應用于工業機器人的關節減速器，其特征包括：中心軸（6)、行星齒輪(8)、行星 架(2)、行星齒輪支撐軸(18)、端蓋(14)、輸出盤(10)和固定法蘭(12); 所述中心軸(6)為一齒輪軸，并與所述行星齒輪(8)嚙合;在所述行星齒輪(8)的內部貫 穿設置有所述行星齒輪支撐軸(18)，所述行星齒輪支撐軸(18)的兩端固定在行星架(2)上； 在所述中心軸(6)的徑向外側分別設置有一對第一軸承(3)和一對第二軸承(4);所述 第二軸承(4)位于所述第一軸承(3)的軸向外側;所述行星架(2)位于所述一對第一軸承(3) 的徑向外側； 所述一對第二軸承（4)分為左第二軸承（4a)和右第二軸承（4b);在所述左第二軸承 (4a)的徑向外側設置有所述輸出盤（10);在所述輸出盤（10)的內側設置有內齒圈，并與所 述行星齒輪(8)嚙合； 在右第二軸承(4b)的徑向外側設置有固定的端蓋（14)，在所述端蓋（14)的內側也設置 有內齒圈，并與所述行星齒輪(8)嚙合； 在所述輸出盤（10)的徑向外側設置有第三軸承（11);在所述第三軸承（11)的徑向外側 設置有所述固定法蘭（12);所述固定法蘭（12)與所述端蓋（14)通過螺釘（1)連接;并通過定 位銷（13)定位； 所述關節減速器是通過所述中心軸(6)將動力傳遞到所述行星齒輪(8)上，再通過行星 齒輪(8)同時傳遞給所述端蓋（14)內側的內齒圈及輸出盤（10)內側的內齒圈，最終通過所 述輸出盤(10)向外傳遞動力。2. 根據權利要求1所述的應用于工業機器人的關節減速器，其特征是，在所述行星齒輪 支撐軸（18)的徑向外側設置行星齒輪襯套（15);在所述行星齒輪襯套（15)和所述行星齒輪 (8)之間設置有滾針軸承(16)。3. 根據權利要求1所述的應用于工業機器人的關節減速器，其特征是，在所述第一軸承 (3)與中心軸(6)之間設置有第一軸用彈性擋圈（7)，在所述第二軸承(4)與中心軸(6)之間 設置有第二軸用彈性擋圈（5)。4. 根據權利要求1所述的應用于工業機器人的關節減速器，其特征是，在所述行星齒輪 (8)與所述行星架(2)之間分別有第一端面軸承(9)和第二端面軸承(17)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種應用于工業機器人的關節減速器，其特征是包括：中心軸、行星齒輪、行星架、端蓋、輸出盤、固定法蘭、定位銷，第一軸承，第二軸承，第三軸承，中心軸將動力傳遞進入減速器，中心軸與行星齒輪嚙合，行星齒輪同時與端蓋及輸出盤的內齒圈嚙合，最終，動力通過輸出盤傳遞出去。中心軸的外側有第一軸承、第二軸承分別與行星齒輪及輸出盤相連，輸出盤的外側有第三軸承與固定法蘭相連、行星齒輪軸通過滾針軸承與行星齒輪相連，端蓋與固定法蘭通過螺釘連接，這種減速器具有傳動比范圍大、結構簡單緊湊、體積小、重量輕、加工成本低等優點。
【IPC分類】F16H1/28, B25J17/00, F16H57/023
【公開號】CN205078709
【申請號】CN201520879030
【發明人】趙韓, 高峰, 段松林, 徐慧, 張祖芳, 楊羊, 潘毅
【申請人】合肥工業大學, 合肥工業大學(馬鞍山)高新技術研究院
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年11月3日