本发明属于工业机器人领域，具体涉及一种基于两级摆线针轮传动的减速器。
背景技术：
机器人减速器是整个机器人机械部分研发的技术核心之一，需要减速器具有体积小、传递扭矩大的特点。而传统减速机传动比小、体积大，不能满足相应的需求。
摆线针轮传动机构是一种使用摆线齿轮的传动机构，传动构架与渐开线少齿差行星齿轮相似。此传动机构具有高减速比、高传动效率高承载力、低噪音且减速比范围大的优点，工业上常应用于高精度传动系统，或兼具高承载力及高精度需求的自动化设备，如工业机器人核心部件之一rv减速器。但rv减速器体积大、重量重、零件数量多，不能完全满足减速器在机器人领域更小体积、更高减速比的发展趋势。
技术实现要素：
针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种基于两级摆线针轮传动的减速器，具有更小体积、更高减速比，解决现有减速器中体积大、传动比低、零件数量太多的不足。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种基于两级摆线针轮传动的减速器，包括具有凹槽状装配内腔的壳体，在所述装配内腔内沿所述壳体的轴线方向依次设有输入机构、减速机构及输出机构，所述减速机构具有以其整体性将所述输入机构进行一级减速、并将该一级减速同步通过所述减速机构本体进行二级减速并输入至所述输出机构上的两级减速机构。
优选的，所述减速机构包括有一体成型结构的双摆线轮板，所述双摆线轮板具有错位180°的一级减速齿和二级减速齿以及共同将所述一级减速齿和二级减速齿同时连接并构成两者同步转动的连接轴套，在所述一级减速齿与所述输入机构之间连接有一级减速机构、并在所述二级减速齿与所述输出机构之间连接有二级减速机构。
优选的，所述输入机构为与电机连接的输入轴，通过在所述连接轴套内设有第一轴承将所述双摆线轮板整体套设在所述输入轴上，所述输入轴通过第一轴承使所述双摆线轮板整体公转。
优选的，所述一级减速机构包括将所述壳体封闭的齿圈，在所述齿圈内设有配合所述双摆线轮板的所述一级减速齿反方向自传的第一滚针轴承及输入针齿。
优选的，所述输出机构为与所述二级减速机构连接的输出轴，所述输出轴具有位于所述壳体外侧的轴体部以及与所述轴体部一体结构成型且位于所述壳体内的多级台阶凹槽部，所述二级减速机构设置连接在所述多级台阶凹槽部中。
优选的，所述二级减速机构包括设置在所述多级台阶凹槽部内的单级台阶上、且配合所述双摆线轮板的所述二级减速齿的第二滚针轴承和输出针齿。
优选的，在所述第一轴承两侧的所述输入轴上依次套设有第二轴承和第三轴承，并在所述多级台阶凹槽部外壁套设有与所述壳体相接的第四轴承，并在所述齿圈及壳体外端依次设有用于所述输入轴和输出轴的输入端盖和输出端盖。
本发明的有益效果是：该减速器通过减速机构本体实现两级减速，并将该两级减速通过输入机构传递至输出机构上，并且减速机构具有的双摆线轮板由于一级减速齿和二级减速齿具有共同的连接轴套，使两者在一个自传轴线上，具有相对紧凑的整体结构，因此该一级减速齿和二级减速齿可实现相同或差异较小的齿数，以便最终实现约平方级的减速比，因此该双摆线轮板可在较小的空间内实现较大的减速比需求。
该减速器与rv减速器取消了行星齿轮减速结构，并通过双摆线轮板的二级减速齿代替了其较小的减速比比例，不仅使得本发明的减速机结构更加紧凑，而且减速比更高。
该减速器通过双摆线轮板本体同时实现的两级减速、齿圈与壳体配合、二级减速机构与输出轴嵌套配合共同实现该减速机内部部件的减少、整体结构更加紧凑、外形体积更小、传动承载强度和效率更高，使用寿命更长，使其能满足机器人技术领域的使用需求。
附图说明
图1为本发明减速器内部结构示意图。
图2为本发明双摆线轮板立体结构图。
图3为本发明齿圈立体结构图(一级减速机构)。
图4为本发明图3分解图。
图5为本发明输出轴立体结构图(一级减速机构)。
图6为本发明图5分解图。
图7为本发明减速器立体结构图。
具体实施方式
为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。
参照附图1～7所示的一种基于两级摆线针轮传动的减速器，包括具有凹槽状装配内腔的壳体5，在所述装配内腔内沿所述壳体5的轴线方向依次设有输入机构、减速机构及输出机构，所述减速机构具有以其整体性将所述输入机构进行一级减速、并将该一级减速同步通过所述减速机构本体进行二级减速并输入至所述输出机构上的两级减速机构。该减速器通过减速机构将输入机构进行一级减速，使减速机构本体完成并达到一级减速的目的，同时减速机构在达到的一级减速状态下，通过其本体作用在一级减速的基础上完成二级减速，也就是通过减速机构本体实现两级减速，并将该两级减速通过输入机构传递至输出机构上。该减速机构使得输入机构与输出机构之间的零件极大的减少，以实现更加紧凑且体积更小的减速器体积。使其能满足机器人技术领域的使用需求。
具体的，所述减速机构包括有一体成型结构的双摆线轮板6，如图2所示，所述双摆线轮板6具有错位180°的一级减速齿6a和二级减速齿6b以及共同将所述一级减速齿6a和二级减速齿6b同时连接并构成两者同步转动的连接轴套6c，在所述一级减速齿6a与所述输入机构之间连接有一级减速机构、并在所述二级减速齿6b与所述输出机构之间连接有二级减速机构。其中，由于一级减速齿6a和二级减速齿6b具有共同的连接轴套6c，使两者在一个自传轴线上，具有相对紧凑的整体结构，因此较佳的，该一级减速齿6a和二级减速齿6b可实现相同或差异较小的齿数，以便最终实现约平方级的减速比，因此该双摆线轮板6可在较小的空间内实现较大的减速比需求，以满足对于机器人领域的空间局限性。而双摆线轮板6通过一级减速齿6a与一级减速机构配合完成对输入机构的一级减速，并传递至双摆线轮板6上；二级减速齿6b通过与二级减速机构配合，将双摆线轮板6本体达到的一级减速状态进行二次减速，并传递至输出机构上输出。
具体的，所述输入机构为与电机连接的输入轴1，通过在所述连接轴套6c内设有第一轴承7将所述双摆线轮板6整体套设在所述输入轴1上，(较佳的，在所述第一轴承7两侧的所述输入轴1上套设有作用于所述第一轴承7的输入轴套2和输出轴套12，用于对所述第一轴承进行轴向定位)所述输入轴1通过第一轴承7使所述双摆线轮板6整体公转，将输入轴1的转速传递至双摆线轮板6上，接着通过一级减速机构双摆线轮板6单侧的一级减速齿6a配合接触，使得双摆线轮板6完成并达到一级减速及减速后的转速。
具体的，所述一级减速机构包括将所述壳体封闭的齿圈4(两者优选通过螺栓紧固密封)，在所述齿圈4内设有配合所述双摆线轮板6的所述一级减速齿6a反方向自传的第一滚针轴承15及输入针齿16。双摆线轮板6的一级减速齿6a通过与第一滚针轴承15及输入针齿16接触，实现一级减速齿6a的减速，并同步使得双摆线轮板6本体完成一级减速，并将该一级减速后的转速同步传递至二级减速齿6b上，使得二级减速齿6b同步降至一级减速后的转速。而二级减速齿6b通过与二级减速机构接触配合，将其具有的一级减速后的转速直接进行二级减速，并达到二级减速后的转速，最后通过与输出机构的接触连接，将该二级减速后的转速传递至输出机构上输出，达到两级减速的目的。
具体的，所述输出机构为与所述二级减速机构连接的输出轴10，所述输出轴10具有位于所述壳体5外侧的轴体部10a以及与所述轴体部10a一体结构成型且位于所述壳体5内的多级台阶凹槽部10b，所述二级减速机构设置连接在所述多级台阶凹槽部10b中。其中，轴体部10a用于将两级减速后的转速传输至外部。而将二级减速机构设置连接在所述多级台阶凹槽部10b中，使得减速器的内部结构更加紧凑，连接部件减少，并且使得部件之间的连接距离更短、连接强度更高，并最终实现减速器外形体积的减小。
具体的，所述二级减速机构包括设置在所述多级台阶凹槽部10b内的单级台阶上、且配合所述双摆线轮板6的所述二级减速齿6b的第二滚针轴承14和输出针齿13。获得一级减速后的二级减速齿6b通过与第二滚针轴承14和输出针齿13接触配合使得多级台阶凹槽部10b实现二级减速并达到二级减速后的转速，并通过多级台阶凹槽部10b同步传递至轴体部10a上，实现输出轴10上获得二级减速后的转速并传递至减速器外。
具体的，在所述第一轴承7两侧的所述输入轴1上依次套设有第二轴承17和第三轴承11，并在所述多级台阶凹槽部10b外壁套设有与所述壳体5相接的第四轴承8，并在所述齿圈4及壳体5外端依次设有用于所述输入轴1和输出轴10的输入端盖3和输出端盖9。其中，较佳的，输入端盖3通过螺栓固定在所述齿圈4侧端、输出端盖9通过螺栓固定在所述壳体5的侧端。第二轴承17外圈与所述输入端盖3接触，用于支撑输入轴1相对于减速器本体的输入转动，第三轴承11用于支撑输出轴10以二级减速后的转速相对于输入轴1转动。第四轴承8用于进一步实现对输出轴10的转动时稳定性的支撑。
本发明的原理是：该减速器通过减速机构将输入机构进行一级减速，使减速机构本体完成并达到一级减速的目的，同时减速机构在达到的一级减速状态下，通过其本体作用在一级减速的基础上完成二级减速，也就是通过减速机构本体实现两级减速，并将该两级减速通过输入机构传递至输出机构上。该减速器通过双摆线轮板本体同时实现的两级减速、齿圈与壳体配合、二级减速机构与输出轴嵌套配合共同实现该减速机内部部件的减少、整体结构更加紧凑、外形体积更小、传动承载强度和效率更高，使用寿命更长，使其能满足机器人技术领域的使用需求。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
1.一种基于两级摆线针轮传动的减速器，包括具有凹槽状装配内腔的壳体(5)，在所述装配内腔内沿所述壳体(5)的轴线方向依次设有输入机构、减速机构及输出机构，所述减速机构具有以其整体性将所述输入机构进行一级减速、并将该一级减速同步通过所述减速机构本体进行二级减速并输入至所述输出机构上的两级减速机构。
2.根据权利要求1所述的一种基于两级摆线针轮传动的减速器，其特征在于：所述减速机构包括有一体成型结构的双摆线轮板(6)，所述双摆线轮板(6)具有错位180°的一级减速齿(6a)和二级减速齿(6b)以及共同将所述一级减速齿(6a)和二级减速齿(6b)同时连接并构成两者同步转动的连接轴套(6c)，在所述一级减速齿(6a)与所述输入机构之间连接有一级减速机构、并在所述二级减速齿(6b)与所述输出机构之间连接有二级减速机构。
3.根据权利要求2所述的一种基于两级摆线针轮传动的减速器，其特征在于：所述输入机构为与电机连接的输入轴(1)，通过在所述连接轴套(6c)内设有第一轴承(7)将所述双摆线轮板(6)整体套设在所述输入轴(1)上，所述输入轴(1)通过第一轴承(7)使所述双摆线轮板(6)整体公转。
4.根据权利要求3所述的一种基于两级摆线针轮传动的减速器，其特征在于：所述一级减速机构包括将所述壳体封闭的齿圈(4)，在所述齿圈(4)内设有配合所述双摆线轮板(6)的所述一级减速齿(6a)反方向自传的第一滚针轴承(15)及输入针齿(16)。
5.根据权利要求4所述的一种基于两级摆线针轮传动的减速器，其特征在于：所述输出机构为与所述二级减速机构连接的输出轴(10)，所述输出轴(10)具有位于所述壳体(5)外侧的轴体部(10a)以及与所述轴体部(10a)一体结构成型且位于所述壳体(5)内的多级台阶凹槽部(10b)，所述二级减速机构设置连接在所述多级台阶凹槽部(10b)中。
6.根据权利要求5所述的一种基于两级摆线针轮传动的减速器，其特征在于：所述二级减速机构包括设置在所述多级台阶凹槽部(10b)内的单级台阶上、且配合所述双摆线轮板(6)的所述二级减速齿(6b)的第二滚针轴承(14)和输出针齿(13)。
7.根据权利要求6所述的一种基于两级摆线针轮传动的减速器，其特征在于：在所述第一轴承(7)两侧的所述输入轴(1)上依次套设有第二轴承(17)和第三轴承(11)，并在所述多级台阶凹槽部(10b)外壁套设有与所述壳体(5)相接的第四轴承(8)，并在所述齿圈(4)及壳体(5)外端依次设有用于所述输入轴(1)和输出轴(10)的输入端盖(3)和输出端盖(9)。
技术总结