一種行星齒輪傳動機構、機器人關節減速器和機器人的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種動力傳動機構，具體的說，涉及了一種行星齒輪傳動機構。還涉及一種基于該行星齒輪傳動機構的機器人關節減速器。還涉及了一種機器人。
【背景技術】
[0002]在工業機器人領域，為了將動力和運動精度精確傳遞到目標執行器，就需要保證機器人關節減速器的動力傳遞性能足夠高。工業機器人中廣泛應用的是諧波減速器和擺線針輪RV減速器，以實現大傳動比、小體積、高精度和高扭矩，其中，諧波減速器結構相對簡單，但是采用的是柔輪結構，剛性偏弱，僅能夠應用于扭矩較小的場合；擺線針輪RV減速器采用擺線輪傳動，對制造誤差敏感，加工精度要求很高，制造設備屬于專業設備，造價高昂，在小批量生產時，成本大幅增加。
[0003]為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是針對現有技術的不足，從而提供一種剛性大、精度高、大傳動比、扭矩大且加工難度大大降低的行星齒輪傳動機構。還提供一種設計科學、體積小、精度高、大傳動比、扭矩大且加工難度大大降低的機器人關節減速器。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是:一種行星齒輪傳動機構，包括少齒差傳動部分、提供動力的輸入部分和輸出動力的輸出部分，所述少齒差傳動部分包括由兩個內齒圈、兩個少齒差輪和至少一根曲柄軸構成的少齒差行星傳動機構，其中，兩個所述內齒圈的輪齒和兩個所述少齒差輪的輪齒均為變齒厚漸開線輪齒，兩個所述內齒圈的螺旋角旋向相反，一對所述少齒差輪之間設置消隙彈性體。
[0006]基上所述，所述輸入部分包括太陽輪和由該太陽輪傳動的至少一個行星輪；
[0007]兩個所述少齒差輪的腹板上分別設置有至少一個穿孔，兩個所述少齒差輪上相應的兩個穿孔構成一組曲柄軸穿孔，每根所述曲柄軸的兩個偏心體分別套裝在一對所述少齒差輪的一組所述曲柄軸穿孔內并使一對所述少齒差輪的相位差是180°，每根曲柄軸的中心軸線與所述太陽輪的中心軸線平行設置，每根所述曲柄軸對應一個行星輪設置，且所述曲柄軸的一端固連在對應的所述行星輪的軸心處。
[0008]基上所述，所述消隙彈性體為波紋管或彈簧，所述太陽輪和所述行星輪的輪齒為相互配合的變齒厚漸開線輪齒。
[0009]本實用新型相對現有技術具有實質性特點和進步，具體的說，本實用新型通過輸入驅動太陽輪，再傳動行星輪，實現一級減速，通常太陽輪為半徑較小的軸齒輪。再通過少齒差機構實現二級減速，但是僅采用這種結構的傳動精度不夠高，將兩個所述內齒圈的輪齒和兩個所述少齒差輪的輪齒均為變齒厚漸開線輪齒，即輪齒為斜面輪齒，大致為錐形，在軸向方向上齒面也能夠接觸，該種齒輪配合時，在側部施加拉力或者壓力，使得軸向間隙減小，甚至達到無隙傳動，提升齒輪的傳動性能，另外，該種結構的輪齒有加工方便、成本低、可滲碳磨齒增加承載力的優點。
[0010]—對所述少齒差輪之間設置消隙彈性體，且兩內齒圈螺旋角旋向相反，使得兩個少齒差輪在消隙彈性體的作用下同時向中間壓或者同時向兩側壓的情況下，兩個少齒差輪被拉向中間或被頂向兩邊，從而驅使內齒圈和少齒差輪上的輪齒嚙合的更加緊密，消除傳動間隙，進而使傳動更加精確。
[0011]進一步的，一對少齒差輪的腹板上設有一圈穿孔，可以穿過一個或更多個曲柄軸，曲柄軸的兩個偏心塊卡在該對少齒差輪的穿孔處使得該對少齒差輪的相位差為180°，該對少齒差輪與內齒圈少齒差嚙合，形成少齒差行星機構，作為二級減速；
[0012]行星輪自轉帶動曲柄軸轉動，一對少齒差輪與內齒圈嚙合即自轉又公轉，由于曲柄軸的另一端安裝在輸出部分的偏心位置，在少齒差輪的驅動下輸出部分圍繞其圓心自轉，該機構實現了減速增扭的同時，由于直接將曲柄軸穿過穿孔，形成少齒差機構，降低了加工精度和加工難度，成本大大減低，由于采用的是剛性齒輪，剛性大，行星結構保證其體積足夠小。
[0013]所述太陽輪和所述行星輪的輪齒為相互配合的變齒厚漸開線輪齒，進一步的增加傳動的精確度。
[0014]該行星齒輪傳動機構具有剛性大、精度高、大傳動比、扭矩大且加工難度大大降低的優點。
[0015]—種機器人關節減速器，包括第一殼盤、第二殼盤、殼體和所述的行星齒輪傳動機構，兩個殼盤分別轉動裝配于所述殼體的兩側，兩個殼盤之間固定連接；兩個所述內齒圈設置在所述殼體上，兩個所述少齒差輪設置在兩個殼盤之間，所述曲柄軸的兩端分別通過軸承安裝在兩個殼盤上；兩個殼盤或所述殼體作為輸出部分。
[0016]基上所述，兩個所述少齒差輪之間的曲柄軸上安裝有支架，所述消隙彈性體安裝在所述支架上。
[0017]基上所述，所述消隙彈性體浮動設置在兩個所述少齒差輪之間。
[0018]基上所述，所述消隙彈性體固定在其中一個或兩個所述少齒差輪的側部。
[0019]基上所述，所述曲柄軸的兩端與兩個殼盤之間安裝的軸承包括滾動體、保持架、曲柄軸軸面構成的軸承內圈和殼盤的軸承孔壁構成的軸承外圈；所述曲柄軸的偏心體表面作為軸承內圈，所述穿孔內壁作為軸承外圈，兩者之間安裝帶保持架的滾動體構成軸承結構。
[0020]基上所述，所述殼體和兩個殼盤之間設置唇形密封，所述曲柄軸的一端設置防止行星輪軸向攢動的彈性擋圈。
[0021]本實用新型相對現有技術具有實質性特點和進步，具體的說，本實用新型基于機器人關節減速器對于傳動精度、剛性和體積等的要求，將前述行星齒輪傳動機構應用至機器人關節減速器中，采用具有環形內腔的殼體，兩側旋轉連接有殼盤，兩殼盤之間固定，在使用時，兩殼盤或者殼體作為輸出部分，中間形成安裝空間，用于安裝行星齒輪傳動機構，外殼的環形內腔中設置內齒圈，一對少齒差輪設于兩殼盤之間，曲柄軸的一端通過軸承安裝在第一殼盤上，另一端通過軸承安裝在第二殼盤上，曲柄軸的外端與行星輪的軸心固定，行星輪自轉，帶動曲柄軸轉動，曲柄軸帶動一對少齒差輪轉動，由于一對少齒差輪與內齒圈嗤合，一對少齒差輪即自轉又公轉，由于曲柄軸安裝在兩殼盤的偏心位置，兩殼盤被一對少齒差輪帶動開始自轉，最終實現減速增扭，由于采用的剛性輪，傳動剛性大；少差齒結構中的傳動齒輪的輪齒采用變齒厚漸開線輪齒，并設置消隙彈性體，消除傳動間隙，提高傳動精度，彌補這種結構傳動精度不夠高的問題；沒有采用軸心設置偏心塊的形式，而是直接將曲柄軸穿過穿孔傳動，減小了對于曲柄軸以及齒輪的加工精度要求，大大的降低了加工成本，由于采用的是行星結構，體積足夠小，若要增加扭矩和剛性，只需要增加多套行星輪和曲柄軸即可，結構簡單，容易制造。
[0022]進一步的，消隙彈性體通過支架安裝，安裝更容易；或者浮動設置，兩端頂設兩個少齒差輪的內側，向外施力，內齒圈的螺旋角旋向對應設置；或者安裝在其中一個少齒差輪的側部，另一端頂壓在另一個少齒差輪的內側；或者固定在兩個少齒差輪上，這幾種安裝方式，視具體情況進行設置，以滿足不同的需求。
[0023]進一步的，簡化軸承結構，能夠從一定程度上減小整個減速器的體積。
[0024]進一步的，設置唇形密封，防止漏油，增加彈性擋圈，避免軸向攢動。
[0025]該機器人關節減速器具有設計科學、體積小、精度高、大傳動比、扭矩大且加工難度大大降低的優點。
[0026]—種機器人，包括機身和設置于機身內的所述的機器人關節減速器。
[0027]具有設計科學、關節處體積小巧，傳動精度高，實現大傳動比、扭矩大而且結構更加簡單，加工難度大大降低，生產成本大大降低，在對精度沒有嚴格要求的領域，在成本相同的情況下可以替換到大部分此類設備，具有較高的應用價值。
【附圖說明】
[0028]圖1是本實用新型中行星齒輪傳動機構的傳動原理圖。
[0029]圖2是本實用新型實施例2中機器人關節減速器的動力傳動結構示意圖。
[0030]圖3是本實用新型實施例3中機器人關節減速器的動力傳動結構示意圖。
[0031]圖中:1.太陽輪；2.行星輪；3.第一內齒圈；4.第二內齒圈；5.少齒差輪；6.曲柄軸；7.偏心體；8.穿孔；9.消隙彈性體；10.轉動機構；11.殼體；12.第一殼盤；13.第二殼盤；14.滾動體；15.圓錐滾子軸承；16.安裝支架；17.唇形密封；18.彈性擋圈；19.定距環；20.保持架；21.滾動體；22.消隙彈性體；23.角接觸球軸承；24.彈性擋圈。
【具體實施方式】
[0032]下面通過【具體實施方式】，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
[0033]實施例1
[0034]如圖1所不，一種行星齒輪傳動機構，包括輸入部分、少齒差傳動部分和輸出部分，所述輸入部分包括太陽輪1、由該太陽輪1傳動的2到3個行星輪2 ;
[0035]所述少齒差傳動部分包括第一內齒圈3、第二內齒圈4、分別與兩個內齒圈少齒差嚙合的一對少齒差輪5和2到3根中心軸線與所述太陽輪1的中心軸線平行設置的曲柄軸
6。兩個內齒圈、兩個少齒差輪5的輪齒均為變齒厚斜面漸開線輪齒，即輪齒為斜面輪齒，大致為錐形，在軸向方向上齒面也能夠接觸，該種齒輪配合時，在側部施加拉力或者壓力，使得軸向間隙減小，甚至達到無隙傳動，提升齒輪的傳動性能，另外，該種結構的輪齒有加工方便、成本低、可滲碳磨齒增加承載力的優點。
[0036]—對所述少齒差輪5之間設置消隙彈性體9，且兩內齒圈螺旋角旋向相反，使得兩個少齒差輪在消隙彈性體的作用下同時向中間壓或者同時向兩側壓的情況下，兩個少齒差輪被拉向中間或被頂向兩邊，從而驅使內齒圈和少齒差輪上的輪齒嚙合的更加緊密，消除傳動間隙，進而使傳動更加精確。
[0037]所述太陽輪1和所述行星輪2的輪齒為相互配合的變齒厚漸開線輪齒，可以進一步