[發明專利]用于精密動力傳遞系統的可逆向驅動減速機構

有效

• 申請號: 201410152809.6
• 申請日: 2014-04-16
• 公開（公告）號: CN103899720A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 李紅兵
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F16H7/04
• 分類號: F16H7/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

技術領域

本發明涉及一種調速機構，尤其是涉及一種用于精密動力傳遞系統的可逆向驅動減速機構。

背景技術

調速機構在機械動力傳遞系統中應用非常普遍。常見的動力傳遞系統主要有：齒輪傳動、腱傳動、鏈傳動、帶傳動以及連桿傳動。為了實現速度調節、增大驅動力等功能，齒輪傳動在所有上述動力傳遞系統中，代表了一種最為精巧的減速方式。在齒輪傳動中，有兩種最經典的減速方式，分別是行星輪減速器和諧波減速器。標準的行星減速器具有背隙的缺點。雖然這個缺點可以通過施加預緊力來解決，但預緊力的存在同時會帶來傳遞系統的摩擦力的增加。另一種減速方式為諧波減速器，這種方式通常都有預緊力，因此可以提供零背隙傳動。但是相對于行星輪減速方式，諧波減速器具有效率低、慣量大的缺點。使用齒輪鏈的齒輪減速機構的主要缺點是輪齒嚙合而帶來的轉矩波動以及高摩擦力帶來的難于逆向驅動。尤其在驅動軸高速旋轉時，轉矩波動的頻率較高，其影響難以通過力反饋控制方法來消除。因而，齒輪減速方式本質上具有背隙、大慣量以及難于逆向驅動等缺點，使得該方式一般用于精確的運動傳遞系統中，而在精密的力傳遞系統中較少使用。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種無背隙、無轉矩波動的用于精密動力傳遞系統的可逆向驅動減速機構。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種用于精密動力傳遞系統的可逆向驅動減速機構，其特征在于，包括第一驅動輪轂(2a)、第二驅動輪轂(2b)、第一驅動輪(5)、第二驅動輪(12)和末端執行器關節(8)，所述的第一驅動輪轂(2a)通過第一驅動輪(5)與第二驅動輪轂(2b)，所述的第二驅動輪轂(2b)通過第二驅動輪(12)與第一驅動輪轂(2a)連接，所述的第一驅動輪(5)的中心軸、末端執行器關節(8)和第二驅動輪(12)的中心軸依次連接。

所述的第一驅動輪轂(2a)和第二驅動輪轂(2b)的直徑不同。

所述的第一驅動輪(5)和第二驅動輪(12)浮動設置，其余部件均為固定設置。

所述的第一驅動輪轂(2a)與第一驅動輪(5)之間、第一驅動輪(5)與第二驅動輪轂(2b)之間、第二驅動輪轂(2b)與第二驅動輪(12)之間、第二驅動輪(12)與第一驅動輪轂(2a)之間、第一驅動輪(5)的中心軸與末端執行器關節(8)之間、以及末端執行器關節(8)和第二驅動輪(12)的中心軸之間均設有換向輪。

所述的第一驅動輪(5)的中心軸與末端執行器關節(8)之間的換向輪、以及末端執行器關節(8)和第二驅動輪(12)的中心軸之間的換向輪均為兩個。

該減速機構與驅動電機進行分離式安裝。

所述的末端執行器關節(8)通過分離式安裝方式分布與第一驅動輪(5)和第二驅動輪(12)連接。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、低摩擦、小慣量、可逆向驅動；

2、本發明的驅動電機和末端執行關節可以進行分離式安裝，可實現將較為笨重的驅動電機安裝在設備的基座單元，從而減低機構重量，并使設備驅動關節更加緊湊，達到人機工程學的設計要求。

3、本發明采用具有大減速比的線輪減速機構，免去使用笨重的齒輪減速器，使得對設備末端關節的驅動可采用大功率電機實現高扭矩動力傳遞。

4、本發明具有工作空間大、靈活度高、操作容易等優點，因此本發明安裝在機械臂上應用于精密動力傳遞，可有效提高力傳遞質量和效率。

附圖說明

圖1為本發明精密力傳遞減速機構的驅動系統示意圖；

圖2為驅動輪轂與驅動輪通過驅動線連接示意圖。

其中1為直流伺服電機，2a為第一驅動輪轂，2b為第二驅動輪轂，3、4、6、7、9、10、13、15均為換向輪，5為第一驅動輪，12為第二驅動輪，11a、11b、14a、14b均為驅動線。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例

如圖1所示，一種用于精密動力傳遞系統的可逆向驅動減速機構，其特征在于，包括第一驅動輪轂2a、第二驅動輪轂2b、第一驅動輪5、第二驅動輪12和末端執行器關節8，所述的第一驅動輪轂2a通過第一驅動輪5與第二驅動輪轂2b，所述的第二驅動輪轂2b通過第二驅動輪12與第一驅動輪轂2a連接，所述的第一驅動輪5的中心軸、末端執行器關節8和第二驅動輪12的中心軸依次連接。