同步擺線減速裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及減速機(jī)的領(lǐng)域，具體涉及一種藉由調(diào)整雙層偏心輪、固定剛輪與轉(zhuǎn)動(dòng) 剛輪之間相關(guān)齒牙的數(shù)量，以決定減速比與運(yùn)轉(zhuǎn)方向的同步擺線減速裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)中，電機(jī)透過減速器降低其轉(zhuǎn)速以提高扭力。減速器根據(jù)不同的應(yīng)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(dá)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(huì)造成定位精度變差與成本增加等缺點(diǎn)；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(duì)此，當(dāng)在需要精準(zhǔn)定位（例如停止）的情形之下，動(dòng)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(duì)于不采用煞車裝置的動(dòng)力源，煞車裝置會(huì)增加 動(dòng)力源的重量、體積、成本與用電量。
[0005] 以諧波減速機(jī)為例，其限制為：1)諧波減速機(jī)采用柔輪，柔輪在長(zhǎng)時(shí)期的形變過 程中，會(huì)有金屬疲乏的問題，再者，由于柔輪的壁厚較薄，當(dāng)諧波減速機(jī)承受高扭力時(shí)，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(dǎo)致諧波減速機(jī)的使用壽命縮短；2) 諧波減速機(jī)受限于柔輪的形變量而無(wú)法達(dá)成30以下的減速比，因此，諧波減速機(jī)并不適合 用于低減速比的產(chǎn)品；以及，3)諧波減速機(jī)受限于齒型模數(shù)不能無(wú)限制的縮小的因素，故 無(wú)法將減速比提升至300以上，因此，諧波減速機(jī)并不適合用于高減速比的產(chǎn)品。
[0006] 以傳統(tǒng)的擺線減速器為例，其缺點(diǎn)為：1)擺線減速器設(shè)計(jì)成二根或三根的偏心 軸，以推動(dòng)雙層偏心輪與剛輪嚙合；但是，偏心軸使用軸承型號(hào)比較?。雌妮S較細(xì)），因 此，在長(zhǎng)時(shí)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(shù)八偏心輪的齒數(shù)-剛輪的齒數(shù)），若要達(dá)到300以上的高 減速比，僅能增加偏心輪的齒數(shù)，或是減少剛輪與偏心輪之間的齒數(shù)差；但是，在有限空間 內(nèi)，偏心輪的齒數(shù)無(wú)法不斷地增加或是齒數(shù)差無(wú)法不斷地縮小至1以下。因此，擺線減速器 要達(dá)到300以上的減速比，實(shí)際上是很難達(dá)成的；以及，3)擺線減速器具備煞車功能，適合 應(yīng)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(yīng)用。
[0007] 有鑒于此，本發(fā)明提出一種同步擺線減速裝置，以解決習(xí)知技術(shù)的缺失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，本發(fā)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(zhuǎn)動(dòng)剛輪，通過調(diào)整偏心輪、固定剛輪與轉(zhuǎn)動(dòng)剛 輪彼此之間齒數(shù)的數(shù)量，以達(dá)到?jīng)Q定減速比與運(yùn)轉(zhuǎn)方向的目的。
[0009] 本發(fā)明的第二目的根據(jù)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(yīng)用范圍。
[0010] 本發(fā)明的第三目的根據(jù)上述同步擺線減速裝置，通過單一大型號(hào)的軸承與偏心軸 貫穿偏心輪，以延長(zhǎng)軸承的使用壽命與提升高承載的扭力。
[0011] 本發(fā)明的第四目的根據(jù)上述同步擺線減速裝置，由于是一級(jí)傳動(dòng)或最高二級(jí)傳 動(dòng)，并且全部是剛性齒輪，可達(dá)到精度高、壽命長(zhǎng)、體積小、重量輕與成本低的目的。
[0012] 為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[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(shè)有第一穿 孔，所述第二層齒輪設(shè)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(shè) 有若干第一外齒牙，所述第二層齒輪上設(shè)有若干第二外齒牙；
[0015] 固定剛輪，所述固定鋼輪上設(shè)有若干第一內(nèi)齒牙，所述第一內(nèi)齒牙與第一外齒牙 嚙合連接；
[0016] 轉(zhuǎn)動(dòng)剛輪，所述轉(zhuǎn)動(dòng)鋼輪上設(shè)有若干第二內(nèi)齒牙，所述第二內(nèi)齒牙與第二外齒牙 嚙合；
[0017] 軸承，所述軸承上設(shè)有第三穿孔，所述軸承設(shè)置于第一穿孔與第二穿孔內(nèi)；
[0018] 偏心軸，所述偏心軸設(shè)置于第三穿孔內(nèi)；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(tǒng) 軸心。
[0020] 進(jìn)一步的，所述第一內(nèi)齒牙的齒數(shù)不等于第二內(nèi)齒牙的齒數(shù)。
[0021] 進(jìn)一步的，所述第一外齒牙的齒數(shù)少于第一內(nèi)齒牙的齒數(shù)，以及所述第二外齒牙 的齒數(shù)少于所述第二內(nèi)齒牙的齒數(shù)。
[0022] 進(jìn)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(shù)等于所述第二外齒牙的齒數(shù)。
[0023] 進(jìn)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(nèi)齒 牙的齒數(shù)減去第一外齒牙的齒數(shù)的差值等于所述第二內(nèi)齒牙的齒數(shù)減去第二外齒牙的齒 數(shù)的差值，所述差值為正數(shù)。
[0024] 進(jìn)一步的，所述第一內(nèi)齒牙的齒型模數(shù)與第一外齒牙的齒型模數(shù)相對(duì)應(yīng)，所述第 二內(nèi)齒牙的齒型模數(shù)與第二外齒牙的齒型模數(shù)相對(duì)應(yīng)，所述第一外齒牙的齒型模數(shù)不等于 第二外齒的齒型模數(shù)，所述第一內(nèi)齒牙的齒數(shù)減去第一外齒牙的齒數(shù)為第一差值，所述第 二內(nèi)齒牙的齒數(shù)減去第二外齒牙的齒數(shù)為第二差值，所述第一差值與第二差值各為正數(shù)， 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(shù)比值。
[0025] 進(jìn)一步的，所述第一外齒牙、第二外齒牙、第一內(nèi)齒牙與第二內(nèi)齒牙配合形成一減 速比，減速比的數(shù)學(xué)式表示為ΒΛΒ - A X P)，其中A為第一內(nèi)齒牙的齒數(shù)、B為第二內(nèi)齒牙 的齒數(shù)與P為介質(zhì)傳遞常數(shù)，所述介質(zhì)傳遞常數(shù)P為第二外齒牙與第一外齒牙的齒數(shù)比值。
[0026] 進(jìn)一步的，還包括一動(dòng)力源，所述動(dòng)力源朝第一運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)減速比為正數(shù)， 則所述轉(zhuǎn)動(dòng)剛輪以第一運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，以及當(dāng)減速比為負(fù)數(shù)，則所述轉(zhuǎn)動(dòng)剛輪以第二運(yùn)動(dòng) 方向轉(zhuǎn)動(dòng)，其中第二運(yùn)動(dòng)方向反向于第一運(yùn)動(dòng)方向。
[0027] 本發(fā)明的有益效果是：
[0028] 與所知技術(shù)相較，本發(fā)明的同步擺線減速裝置，可藉由調(diào)整偏心輪、固定剛輪與轉(zhuǎn) 動(dòng)剛輪之間的齒數(shù)關(guān)系，以決定減速比與運(yùn)轉(zhuǎn)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(dòng)作原理為，動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)偏心軸，偏心軸推動(dòng)偏心輪，讓偏心 輪變動(dòng)位置（此造成偏心輪公轉(zhuǎn)）。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(chǎn)生自轉(zhuǎn)，又偏心輪同時(shí)地嚙合轉(zhuǎn)動(dòng)剛輪，而帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)剛輪運(yùn)轉(zhuǎn)。其中，轉(zhuǎn)動(dòng)剛 輪做為同步擺線減速裝置的輸出。
[0030] 總言之，本發(fā)明的同步擺線減速裝置可根據(jù)應(yīng)用的需求，通過調(diào)整齒牙數(shù)量或齒 型模數(shù)除可解決傳統(tǒng)的行星減速器、諧波減速器與擺線減速器的缺點(diǎn)之外，還可以維持各 類減速器原有的優(yōu)點(diǎn)。
[0031] 相較于傳統(tǒng)的行星減速器，本發(fā)明可在固定的齒輪數(shù)量之下，利用改變齒牙數(shù)量， 以對(duì)減速比進(jìn)行大范圍的調(diào)整，以解決行星減速器必須要藉由疊加多個(gè)星型減速器才能達(dá) 到高減速比的缺點(diǎn)。再者，由于不需要再額外疊加多個(gè)減速器，因此，本發(fā)明并不會(huì)有定位 精度變差與成本增加等缺點(diǎn)。另外，本發(fā)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(yīng)用，而傳統(tǒng)的 行星減速器僅具有可逆操作模式，無(wú)法設(shè)計(jì)成不可逆操作模式。
[0032] 相較于傳統(tǒng)的諧波減速器，本發(fā)明采用剛性的齒輪，因此，本發(fā)明不存在諧波減速 機(jī)因采用柔輪導(dǎo)致使用壽命短的問題。再者，本發(fā)明可以通過調(diào)整齒牙數(shù)量或齒型模數(shù)來(lái) 決定減速比，故本發(fā)明除保有原有諧波減速器的中高減速比的范圍外，更能擴(kuò)展低減速比 與更高減速比的范圍，因此，本發(fā)明可視情況滿足低、中或高減速比的應(yīng)用。
[0033] 相較于傳統(tǒng)的擺線減速器，由于本發(fā)明僅采用一根偏心軸，故本發(fā)明可使用較大 型號(hào)的偏心軸與軸承貫穿偏心輪，以延長(zhǎng)該軸承的使用壽命與提升承載的扭力，進(jìn)而解決 傳統(tǒng)的擺線減速器之偏心軸因采用的軸承型號(hào)小而容易發(fā)生損壞的缺點(diǎn)。另外，本發(fā)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(yīng) 用的需求，而傳統(tǒng)的該擺線減速器僅具有不可逆操作模式，相對(duì)應(yīng)用范圍便因此縮減。
[0034] 上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。 本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。
【附圖說明】
[0035] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例技術(shù)描述中 所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí) 施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖 獲得其他的附圖。
[0036] 圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的分解示意圖；
[0037] 圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例的分解示意圖；
[0038] 圖3是本發(fā)明第三實(shí)施例的分解示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0040] 參照?qǐng)D1所示，是本發(fā)明第一實(shí)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(zhuǎn)動(dòng)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(fù)數(shù)第一外齒牙1224,等第一外齒牙1224的齒數(shù)為Pl。 第二層齒輪124形成復(fù)數(shù)第二外齒牙1244,等第二外齒牙1244的齒數(shù)為P2。
[0042] 于本實(shí)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(gè)構(gòu)件，彼此不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0043] 固定剛輪14形成若干第一內(nèi)齒牙142,第一內(nèi)齒牙142的齒數(shù)為A。第一內(nèi)齒牙 142嚙合第一外齒牙1224。第一內(nèi)齒牙142的齒數(shù)A多于第一外齒牙1224的齒數(shù)Pl。
[0044] 轉(zhuǎn)動(dòng)剛輪16形成復(fù)數(shù)第二內(nèi)齒牙162,第二內(nèi)齒牙162的齒數(shù)為B。第二內(nèi)齒牙 162嚙合第二外齒牙1244。其中，第二內(nèi)齒牙162的齒數(shù)B多于第二外齒牙1244的齒數(shù) P2〇