[發明專利]縱波減速機

在審

• 申請號: 201610637277.4
• 申請日: 2016-08-08
• 公開（公告）號: CN107701684A
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: 項惠仲
• 申請（專利權）人: 項惠仲
• 主分類號: F16H49/00
• 分類號: F16H49/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明為精密減速機設備領域，涉及一種高精度低成本減速機。

背景技術

減速機為用于以低速的旋轉力的方式輸出從馬達等的動力裝置所輸入的高速的旋轉力的裝置，廣泛應用于各個行業。例如，這種減速機安裝于工業用機器人的關節等來起到對從動力裝置 所輸入的高速的旋轉力進行減速，使旋轉力達到動力需求位置所需的適當的旋轉力的作用。

已開發的減速機根據減速方式分為多種。例如，有諧波(harmonic)減速機、 行星針輪(cyclo)減速機、 RV(revolutionary vector)減速機、球(ball)減速機及行星齒輪減速機。

諧波減速機通常包括形成有內齒形狀的齒輪的圓形花鍵和以與圓形花鍵的內齒 齒輪相嚙合的方式形成有外齒形狀齒輪的可撓性花鍵， 利用基于圓形花鍵及可撓性花鍵的 齒輪之間的齒數之差而產生的相對旋轉來對所輸入的高速的旋轉力進行減速，使旋轉力達到低速。

行星針輪減速機通常包括針齒輪和偏心齒輪，上述偏心齒輪以與針齒輪相對應地嚙合的方式形成擺線齒形， 上述偏心齒輪借助曲軸相對旋轉， 利用基于上述針齒輪和偏心 齒輪之間的齒數之差而產生的相對旋轉來對所輸入的高速的旋轉力進行減速，使旋轉力達到低速。RV減速機具有與行星針輪減速機相似的結構。

行星齒輪減速機通常包括以相互嚙合的方式轉動的多個齒輪，利用輸入側的齒輪和輸出側的齒輪之間的齒數比來對旋轉速度進行減速。

球減速機包括：第一動力板及第二動力板，以相互相向的方式配置；引導槽，以擺 線的方式形成于第一動力板及第二動力板的相向的板面；驅動球，在引導槽進行滾動運動，利用驅動球沿著引導槽移動而發生的第一動力板及第二動力板的相對運動，對所輸入的高 速的旋轉力進行減速，使旋轉力達到低速。

近來， 減速機不僅用于工業用機器人， 還處于廣泛用于人體等多種領域的趨勢， 為 了在多種領域使用這種減速機，不僅要求減速機滿足小型化、穩定的驅動性，還要求減速機滿足易于制造、結構簡單等。

但是，為了使這種現有的減速機滿足小型化、穩定的驅動性、易于制造及結構簡單等需求，存在多種需解決的問題。例如，以諧波減速機為例，雖然比較容易實現小型化， 但因 剛性及振動特性等，難以實現相對穩定的驅動性。以行星針輪減速機為例，因驅動扭矩(torque)較大、齒隙(backlash)小而具有穩定的驅動性，但相反，存在難以制造擺線齒形的 問題，以及由于為了使輸出軸順暢地傳遞動力而重新由輸入軸和傳動軸形成輸出軸， 因而 需要線機械性裝置(輸出軸銷(out put shaft pin)、 輸出軸襯套(out put shaft bush) 等)，存在結構復雜、難以實現小型化的問題。而且，以球減速機為例，因難以對形成于動力板的板面的擺線進行加工等，存在難以實現小型化的問題。

發明內容

本發明用于解決如上所述的現有技術中的問題，本發明的目的在于，提供一種結構簡單、易于制造、成本低廉的高精度減速機。它具有零背隙、無回差、定位精度高、抗沖擊力強、振動小、壽命長、精度保持穩定、傳動平穩 、生產簡單、大量使用制式零件等優點，同時該減速機也可以作為增速機裝置使用用于風力發電等需要減扭增速的場合。

本發明的上述目的通過以下技術方案實現：

在軸向轉動的輸入動盤上進行同心的溝道加工，在溝道內排滿統一尺寸的鋼珠并將鋼珠固定于溝道內，形成輸入動盤的波形，溝道跟鋼珠尺寸按照技術需求進行選擇，所有鋼珠的珠心點的連線我們稱其為嚙合線；在限位定盤的兩邊分別加工兩種不同尺寸的圓柱形的限位孔，限位孔按需求數量在定盤上圓周分布，兩邊的限位孔孔底相通，限位孔的孔心連線跟嚙合線平行；在限位定盤兩邊兩種尺寸的限位孔內排布跟限位孔直徑相同的嚙合鋼珠，大尺寸限位孔內的嚙合鋼珠我們稱其為輸入盤嚙合珠，小尺寸限位孔內的嚙合鋼珠我們稱其為輸出盤嚙合珠；同樣在軸向轉動的輸出動盤上我們也進行同心溝道加工，在溝道內排滿統一尺寸的鋼珠并將鋼珠固定于溝道內，形成輸出動盤的波形，溝道跟鋼珠尺寸按照技術需求進行選擇，且所有鋼珠的珠心點連線跟嚙合線平行。

其工作過程可以簡單描述為，輸入動盤受電機等執行器的帶動下軸向轉動，同時輸入動盤的波形一起轉動，波形的運動帶動了限位定盤內的輸入盤嚙合珠在限位孔軸向縱波運動，輸入盤嚙合珠的軸向縱波運動直接帶動輸出盤嚙合珠的運動，兩種嚙合珠在輸入動盤波形和輸出動盤波形的約束下，他們分成數組，每組內的鋼珠珠心分別以不同相位形成離散的圓周空間正弦曲線，這種運動被傳導到輸出盤的嚙合珠上，同時帶動輸出盤軸線轉動，實現減速增扭功能。