传动比周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种传动比周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置，包括中心轴、内齿轮、左行星轮、右行星轮、左端盘和右端盘，所述左行星轮、右行星轮偏心地套设在中心轴上，并分别与内齿轮啮合，所述左端盘和右端盘可转动安装在中心轴上，所述左行星轮与左端盘之间以及右行星轮与右端盘之间设置有用于约束左行星轮和右行星轮运动轨迹的约束机构。本实用新型专利技术可以实现传动比的周期性变化；传动比变化形式和范围易于实现，设计灵活；零部件少，结构简单紧凑，便于加工装配。

Planetary gear transmission with less tooth difference with periodic variation of transmission ratio

The utility model provides a transmission ratio of the periodic change of the small tooth difference planet gear transmission device, which comprises a central shaft and an inner gear, left and right planetary gear planetary gear, left and right side wheel plate, the left and right wheel planetary gear planetary eccentric sleeve is arranged on the central shaft, and are respectively connected with the inner gear with the left end and the right end plate disc rotatably mounted on the central axis between the left and the left and right wheel disc wheel and the right side plate is arranged between the left wheel for constraint constraint mechanism and the right planetary wheel tracks. The utility model can realize periodical variation of transmission ratio, and the change ratio and form of transmission ratio are easy to realize, and the design is flexible, with fewer components, simple and compact structure, and convenient processing and assembly.

【技术实现步骤摘要】
传动比周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置
本技术涉及行星齿轮传动领域，特别是涉及一种传动比能够周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置。
技术介绍
少齿差行星传动装置广泛应用于机器人关节等精密传动领域，是机器人的核心关键零部件，是影响机器人整机性能的重要因素。目前机器人关节减速机的主要形式有日本的RV传动、谐波传动、捷克的Twinspin传动和美国的Dojen传动等。在对机器人进行运动轨迹规划时，需要对关节的输出速度进行控制，且往往要求输出速度具有周期性变化特点。由于上述传动装置的传动比在运转过程中不能变化，目前主要通过对驱动装置的控制来实现，造成系统结构复杂、体积较大且成本较高。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种传动比周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置，传动结构简化，传动精度易于保证，并且能够实现传动比的周期性变化。为实现上述目的及其他相关目的，本技术技术方案如下：一种传动比周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置，包括中心轴、内齿轮、左行星轮、右行星轮、左端盘和右端盘，所述左行星轮、右行星轮偏心地套设在中心轴上，并分别与内齿轮啮合，所述左端盘和右端盘可转动安装在中心轴上，所述左行星轮与左端盘之间以及右行星轮与右端盘之间设置有用于约束左行星轮和右行星轮运动轨迹的约束机构。采用上述结构，设置在左行星轮与左端盘之间以及右行星轮与右端盘之间的约束机构，约束了左行星轮、右行星轮相对于中心轴的可摆动自由度，从而约束了左行星轮和右行星轮的运动，实现了传动比的改变；相对于传统的少齿差行星齿轮传动装置本技术能够通过传动装置约束机构的设计改变传动比，并且传动比可以实现周期性变化，从而在应用过程中，减少对输入速度的控制，而可以实现恒定转速的输入，周期性变化的转速输出。此外，本技术相对于传统的少齿差行星齿轮易于装配，传动效率高，传动精度高；传动比变化形式和范围易于通过约束机构实现，设计灵活；零部件少，结构简单紧凑，便于加工装配。进一步，所述约束机构包括柱销和导向槽；所述柱销伸入导向槽内并能在外力作用下沿导向槽的轮廓曲线移动，所述柱销和导向槽中，其中一个设置在左行星轮和右行星轮上，另一个设置在左端盘和右端盘上。即导向槽设置在左端盘和右端盘上，柱销设置在左行星轮和右行星轮上。或者导向槽设置在左行星轮和右行星轮上，柱销设置在左端盘和右端盘上。导向槽与柱销组成可相对运动的连接关系，结构简单，易于装配；导向槽与柱销的加工精度容易保证，有利于提高装置的传动精度。其中，导向槽是沿周向设置的一圈，柱销沿着导向槽的轮廓曲线移动，从而使左行星轮和右行星轮相对于中心轴产生一定的摆动，实现传动比的改变。并且可以根据不同的传动比要求，设计相应的导向槽轮廓走向，传动比变化形式和范围易于实现，设计灵活。进一步，所述左行星轮与右行星轮相位相差180°；所述柱销固定安装在左行星轮的左端面和右行星轮的右端面上，所述导向槽开设在左端盘的右端面和右端盘的左端面上。进一步，所述左行星轮和右行星轮上开设有销孔，所述柱销与销孔过盈配合。进一步，所述柱销上可转动地套设有柱销套，所述柱销套伸入导向槽内与导向槽配合。在柱销沿于导向槽移动过程中，通过柱销套将柱销与导向槽槽壁的滑动摩擦改变为滚动摩擦，有利于减少摩擦损失，提高传动效率。进一步，所述中心轴、内齿轮、左端盘、右端盘三类部件中，固定其中一类部件，另一类作为输入部件，剩余一类作为输出部件。具体地，当左端盘、右端盘固定时，中心轴和内齿轮其中一个为输入，另一个为输出。当中心轴固定时，内齿轮为输入，左端盘、右端盘为输出；或左端盘、右端盘为输入，内齿轮为输出。当内齿轮固定时，中心轴为输入，左端盘、右端盘为输出；或左端盘、右端盘为输入，中心轴为输出。进一步，所述左行星轮、右行星轮通过双偏心转臂轴承或双偏心套与轴承安装在中心轴上；所述左端盘和右端盘分别通过第一轴承安装在中心轴上，并与内齿轮之间通过第二轴承连接。进一步，所述左行星轮和右行星轮之间设置有隔环，以避免相互干涉。本技术还提供一种传动比周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置，包括中心轴、内齿轮、行星轮、左端盘和右端盘，所述左端盘和右端盘可转动安装在中心轴上，所述行星轮位于左端盘和右端盘之间，该行星轮偏心地套设在中心轴上，并与内齿轮啮合，所述行星轮与左端盘和/或右端盘之间设置有用于约束行星轮运动轨迹的约束机构。具体地，行星轮与左端盘和右端盘之间分别设置有约束机构，或者只与其中之一设置有约束机构。约束机构可采用柱销和导向槽的配合方式，柱销和导向槽中，其中一个设置在行星轮上，另一个设置在左端盘和/或右端盘上。其结构和原理与上述相同。下面以左端盘和右端盘固定，中心轴作输入，内齿轮作输出的情况对其原理进行说明。中心轴通过双偏心轴承驱动左行星轮和右行星轮转动，由于安装在左行星轮和右行星轮上的柱销及柱销套分别放置在左端盘和右端盘的导向槽内，柱销及柱销套沿着导向槽齿廓滚动，从而使左行星轮和右行星轮相对于输入轴产生一定的摆动。设z1和z2分别为行星轮(左行星轮和右行星轮相同)和内齿轮的齿数，m为齿轮的模数，rf为柱销半径，rb为导向槽基圆半径，lr为行星轮上柱销孔中心与行星轮中心之间的距离，c为行星轮和内齿轮之间的中心距，则有根据几何关系，有如下关系成立rb+rf-c<lr<rb+rf+c(4)由传动原理可知，输出转速由两部分组成，一部分中心轴的转速，另一部分为行星轮相对于中心轴产生的摆动速度，其中摆动速度的形式和大小与端盘上导向槽的轮廓曲线有关。由于导向槽的轮廓曲线为中心轴转角的函数，则行星轮相对于中心轴产生的摆动角度也可以看作中心轴转角的函数。设θ1和θ2分别为输入轴和输出轴的转角，η(θ1)为行星轮相对于输入轴产生的摆动转角，ω1和ω2分别为输入轴和输出轴的转速，ωη为行星轮相对于输入轴产生的摆动转速，t为时间，i为传动比，则有转角之间的关系为传动装置输出转速的计算式为：传动装置传动比的计算式为：其中，ω1为传动装置输入中心轴的转速；ω2为传动装置输出内齿轮的转速；i为传动比；θ1为输入中心轴的转角；η(θ1)为行星轮相对于输入中心轴产生的摆动转角；ωη为行星轮相对于输入中心轴产生的摆动转速；t为时间；z1为行星轮的齿数；z2为内齿轮的齿数。通过改变导向槽的轮廓曲线形状，即改变行星轮相对于输入中心轴的摆动转角η(θ1)，就可以改变传动比的变化形式和范围。本技术中不同部件固定、输入和输出的情况，其原理相同，在此不再赘述。如上所述，本技术的有益效果是：1该传动装置的传动比可周期性变化，当输入转速固定时，输出速度范围更加广泛。2、该传动装置实现输出转速变化的约束机构由端盘上的导向槽和行星轮上的柱销组成，结构简单易于装配。3、该传动装置的约束机构中导向槽与柱销组成滚动摩擦副，有利于减少摩擦，提高传动效率。4、该传动装置约束机构中导向槽与柱销的加工精度容易保证，从而有利于提高装置的传动精度。5、该传动装置只需对导向槽轮廓曲线进行设计，就可以得到输出速度不同的变化形式和输出范围，设计灵活。6、该传动装置零部件少，结构简单紧凑，便于加工装配。附图说明图1为本技术实施例1的剖视图；图2为本技术实施例1的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传动比周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置，包括中心轴、内齿轮、左行星轮、右行星轮、左端盘和右端盘，所述左行星轮、右行星轮偏心地套设在中心轴上，并分别与内齿轮啮合，所述左端盘和右端盘可转动安装在中心轴上，其特征在于：所述左行星轮与左端盘之间以及右行星轮与右端盘之间设置有用于约束左行星轮和右行星轮运动轨迹的约束机构。

【技术特征摘要】
1.一种传动比周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置，包括中心轴、内齿轮、左行星轮、右行星轮、左端盘和右端盘，所述左行星轮、右行星轮偏心地套设在中心轴上，并分别与内齿轮啮合，所述左端盘和右端盘可转动安装在中心轴上，其特征在于：所述左行星轮与左端盘之间以及右行星轮与右端盘之间设置有用于约束左行星轮和右行星轮运动轨迹的约束机构。2.根据权利要求1所述的传动比周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置，其特征在于：所述约束机构包括柱销和导向槽；所述柱销伸入导向槽内并能沿导向槽的轮廓曲线移动，所述柱销和导向槽中，其中一个设置在左行星轮和右行星轮上，另一个设置在左端盘和右端盘上。3.根据权利要求2所述的传动比周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置，其特征在于：所述左行星轮与右行星轮相位相差180°；所述柱销固定安装在左行星轮的左端面和右行星轮的右端面上，所述导向槽开设在左端盘的右端面和右端盘的左端面上。4.根据权利要求3所述的传动比周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置，其特征在于：所述左行星轮和右行星轮上开设有销孔，所述柱销与销孔过盈配合。5.根据权利要求2或3或4所述的传动比周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置，其特征在于：所述柱销上可转动地套设有柱销套，所述柱销套伸入导向槽内与导向槽配合。6.根据权利要求1所述的传动比周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置，其特征在于：所述中心轴、内齿轮、左端盘、右端盘三类部件中，固定其中一类部件，另一类作为输入部件，剩余一类作为输出部件。7.根据权利要求1所述的传动比周期性变化的少齿差行星齿轮传动装置，其特征在于：所述左行星轮、右行星轮通过双偏心转臂轴承或双偏心套与轴承安装在中心轴上；所述左端盘和右端盘分别通过第一轴承安装在中心轴上，并与内齿轮之间通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘景亚，刘向东，彭晓华，张燕彤，任鲲先，
申请(专利权)人：中冶赛迪技术研究中心有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆,50