CN102200179A - 减速机构 - Google Patents

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Abstract

一种减速机构，包括主动轮和从动轮，从动轮的直径大于主动轮的直径，减速机构还包括缠绕于主动轮及从动轮上的传动件以及固定于从动轮上的张紧装置，传动件于主动轮上缠绕并交叉后缠绕于从动轮上，张紧装置弹性抵于传动件与从动轮之间。上述减速机构具有结构简单且成本较低的优点。

Description

减速机构
技术领域
本发明涉及一种减速机构。
背景技术
减速机构作为机械传动重要部件，被广泛应用于机器人、汽车等行业。常见的减速机构通常通过两个相互啮合，直径不同的齿轮来实现减速。
一种减速机构，包括形成于其外壳体的内齿轮，设于外壳体内的具有偏心部的曲轴以及套设于偏心部的设有轮齿的摆线轮。摆线轮与曲轴偏心部连动，并通过一边与内齿轮啮合一边公转来将输入旋转减速得到输出旋转。然而，为达到较高的啮合重合度，获得平稳的输出，上述减速机构的摆线轮通常在其外圆周面形成紧密设置的轮齿，当需设置的轮齿数量较多而减速机构整体尺寸受到限制时，轮齿需做得非常细小，且轮齿在圆周方向彼此之间的间距也非常小，甚至在齿根部位会产生重叠干涉，从而使摆线轮及其轮齿的制造难度加大，生产成本较高且结构较复杂。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种结构简单且成本较低的减速机构。
一种减速机构，包括主动轮和从动轮，从动轮的直径大于主动轮的直径，减速机构还包括缠绕于主动轮及从动轮上的传动件以及固定于从动轮上的张紧装置，传动件于主动轮上缠绕并交叉后缠绕于从动轮上，张紧装置弹性抵于传动件与从动轮之间。
上述减速机构通过缠绕于主动轮和从动轮上的传动件来实现减速传动，省去了齿轮等结构复杂的装置，结构简单，且生产成本较低。传动件交叉的缠绕方式可以增大传动件与主动轮及从动轮接触的长度，从而增大传动件与主动轮及从动轮的摩擦力，以实现良好的传动，张紧装置的设置，可以进一步地增大传动过程中的摩擦力。
附图说明
图1是本发明实施方式的减速机构的立体组装图。
图2是图1所示减速机构的立体分解图。
图3是图1所示减速机构采用的从动件及张紧装置的立体分解图。
图4是图2所示减速机构IV处的放大示意图。
图5是图1所示减速机构的平面示意图。
主要元件符号说明
减速机构        100
主动件          10
从动件          20
传动件          30
张紧装置        40
固定组件        50
主动轴          11
主动轮          13
从动轴          21
从动轮          23
轮轴            231
轮壳            232
收容部          233
卡槽          234
收容孔        2331
螺孔          2333
连接端        31
抵持件        41
第一弹性件    43
导杆          45
连接件        47
抵持面        411
连接孔        413
活动件        51
第一夹持部    511
第二夹持部    513
紧固件        515
定位件        52
调节件        53
第二弹性件    54
头部          531
杆部          533
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例方式对本发明的减速机构作进一步的详细说明。
请参阅图1，本发明实施例的减速机构100，可应用于机器人等机械设备。减速机构100包括主动件10、从动件20、传动件30、张紧装置40及固定组件50。传动件30缠绕于主动件10和从动件20上，张紧装置40与从动件20连接，位于从动件20与传动件30之间。
主动件10包括主动轴11及凸出形成于主动轴11外部的主动轮13。
请参阅图2和图3，从动件20包括从动轴21及转动套设于从动轴21上的从动轮23。从动轮23包括套设于从动轴21上的轮轴231及包覆于轮轴231外部的轮壳232。轮壳232上径向开设有收容部233及卡槽234。收容部233为平面，自该平面向从动轮23的内部开设有收容孔2331。收容部233共有两个，基本相对地分布于从动轮23的两侧，每一收容部233上开设有四个收容孔2331及两个螺孔2333。卡槽234位于两个收容部233之间。轮轴231和轮壳232可以采用相同材料制成，也可以采用不同材料制成，本实施例中，轮轴231采用密度较小的铝合金制成，轮壳232采用密度较大的钢制成，使从动轮23既具有足够的强度，又能减轻重量，以减小从动轮23的转动惯量。为实现减速的目的，从动轮23的直径大于主动轮13的直径，两者的直径比，即为传动比。传动比可以根据实际需要来确定，本实施例中，从动轮23的直径为主动轮13直径的六倍。
传动件30共有五根，基本呈“∝”型缠绕于主动轮13和从动轮23上。每根传动件30于主动轮13环绕一图，交叉后缠绕于从动轮23上。传动件30的末端具有连接端31。传动件30可以为钢丝绳、钢带等结构，只要其具有足够的强度及韧性，以保证良好的传动即可。本实施例中，传动件30为钢带，钢带的传动精度较高，刚性好，且传动平稳性好。
张紧装置40包括抵持件41、第一弹性件43、导杆45及连接件47。抵持件41具有抵持面411，该抵持面411为圆弧面，且该圆弧面所在圆形的半径与从动轮23的轮壳232的外径相同，以使抵持件41的抵持面411与从动轮23的轮壳232的外圆周面光滑过渡。抵持件41上还开设有连接孔413。第一弹性件43为压缩弹簧，套设于导杆45上，第一弹性件43和导杆45均为四个，且分别收容于从动件20的四个收容孔2331内。连接件47为螺钉，其穿过抵持件41的连接孔413，与从动件20的螺孔2333螺合。连接孔413的直径大于连接件47的螺杆的直径，以使抵持件41相对从动件20可运动。
请参阅图4，固定组件50包括活动件51、定位件52、调节件53及第二弹性件54。活动件51包括第一夹持部511、第二夹持部513及连接第一、第二夹持部511、513的紧固件515。定位件52通过螺钉521与从动轮23固定连接。调节件53为螺钉，具有头部531和杆部533。第二弹性件54为压缩弹簧，套设于调节件53上，分别与调节件53的头部531及定位件52相抵。固定组件50共有两个，分别位于从动件20的卡槽234的相对两端。
请同时参阅图2至图5，组装该减速机构100时，首先将张紧装置40的第一弹性件43套设于导杆45上后放入从动件20的收容孔2331中，将抵持件41通过连接件47螺入从动件20的螺孔2333而固定于从动件20的收容部233上，为了保证安装效果，此时需要使连接件47尽可能多的螺入收容部233的螺孔2333中，以压缩第一弹性件43，使其发生较大的弹性变形。传动件30于主动件10的主动轮13上缠绕一图，交叉后缠绕于从动件20的从动轮23的轮壳232的外圆周面上。其中，传动件30于主动轮13和从动轮23之间形成交叉点，使其基本呈“∝”型缠绕于主动轮13和从动轮23上。传动件30的两个连接端31分别通过一个活动件51固定，连接端31放置于活动件51的第一夹持部511与第二夹持部513之间，然后通过紧固件515使第一、第二夹持部511、513固定连接，将传动件30的连接端31紧固于其中。定位件52通过螺钉521固定于从动件20的卡槽234内。调节件53的杆部533依次穿过第二弹性件54、定位件52后，螺入固定有传动件30的连接端31的活动件51中，从而将传动件30的两端与从动件20固定连接。两个固定组件50固定于从动件20上时，错开设置，以使每一个传动件30的两个连接端31错开，即每一个传动件30螺旋缠绕于主动件10和从动件20上，避免传动件30在主动件10和从动件20之间的交叉时接触，从而避免在传动过程中传动件30出现干涉。
当传动件30的两端被固定后，将张紧装置40的连接件47从从动件20的螺孔2333中螺出一段距离，使抵持件41的抵持面411与传动件30相抵，以使两者之间具有较大的摩擦力。
减速机构100工作时，动力装置驱动主动轮13转动，为便于描述，本实施方式中，假设主动轮13沿X方向转动(即沿顺时针方向转动)，并以其中一根传动件30的运动进行说明。当主动轮13沿X方向转动时，缠绕于主动轮13的传动件30会有一部分转入从动轮23上，相应地该传动件30靠近主动轮13的部分会被扯出，并缠绕于主动轮13上，因为传动件30紧紧缠绕于主动轮13和从动轮23上，所以传动件30与两者的摩擦力会驱使从动轮23沿X方向的反方向转动。随着主动轮13的不断转动，会逐渐靠近传动件30的一个连接端31，此时，便无法继续转动。因此，在主动轮13沿X方向转动一定的图数之后，动力装置会自动调整主动轮13沿X方向的反方向转动，相应地，此时从动轮23会沿X方向转动，此过程的转动原理与上述的转动原理相同。主动轮13和从动轮23具有不同的直径，主动轮13需要转过一定的图数，才能使从动轮23转动一图，因此，可以实现减速的目的。
本发明实施例的减速机构100通过缠绕于主动轮13和从动轮23上的传动件30来实现减速传动，省去了齿轮等结构复杂的装置，结构简单，且生产成本较低。“∝”型的缠绕方式可以增大传动件30与主动轮13及从动轮23接触的长度，从而增大传动件30与主动轮13及从动轮23的摩擦力，以实现良好的传动。
齿轮传动中，为防止轮齿受热膨胀，两个啮合的轮齿之间会预留一定的间隙，因此，当转动方向改变时，齿轮需要先运动这一间隙的距离才能与相邻轮齿啮合传动，影响传动精度，本发明采用钢带缠绕的方式，无需预留如齿轮传动的间隙，在转动方向改变时仍然能保持较好的传动精度。
张紧装置40的设置，可以进一步地增加传动过程中的摩擦力，张紧装置40的第一弹性件43使抵持件41与传动件30长时间保持抵持状态，即使在使用一段时间后，传动件30出现松弛，也可以通过第一弹性件43的压力使两者之间仍然具有较大的摩擦力。
进一步地，固定组件50中的第二弹性件54也可以通过弹性回复力使传动件30保持拉紧状态，当传动件30因为长时间使用后，松动超过第二弹性件54的弹性回复力所能拉紧的范围时，可以通过压缩第二弹性件54，使传动件30再次被拉紧，从而避免打滑等情况出现。
此外，张紧装置40的抵持件41的抵持面411为圆弧面，使抵持件41固定于从动轮23上后，能与从动轮23的外表面光滑过渡，使传动件30基本仍然缠绕于同一圆周面上，因此可以保证传动比的恒定。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种减速机构，包括主动轮和从动轮，所述从动轮的直径大于所述主动轮的直径，其特征在于：所述减速机构还包括缠绕于所述主动轮及从动轮上的传动件以及固定于所述从动轮上的张紧装置，所述传动件于所述主动轮上缠绕并交叉后缠绕于所述从动轮上，所述张紧装置弹性抵于所述传动件与从动轮之间。
2.如权利要求1所述的减速机构，其特征在于：所述张紧装置包括抵持件及第一弹性件，所述从动轮具有外圆周面，从动轮自外圆周面向内设置有收容部，所述抵持件与所述收容部活动连接，所述第一弹性件位于所述收容部与抵持件之间。
3.如权利要求2所述的减速机构，其特征在于：所述抵持件具有抵持面，所述抵持面为圆弧面，该圆弧面所在圆形的半径与所述从动轮的半径相等，以使所述抵持件的抵持面与从动轮的外圆周面光滑过渡。
4.如权利要求2所述的减速机构，其特征在于：所述收容部上开设有收容孔，所述张紧装置还包括导杆，所述导杆及第一弹性件部分地收容于所述从动轮的收容孔中，所述第一弹性件套设于导杆上。
5.如权利要求1所述的减速机构，其特征在于：所述传动件具有连接端，所述减速机构还包括固定所述传动件连接端的固定组件，所述固定组件与所述从动轮固定连接。
6.如权利要求5所述的减速机构，其特征在于：所述固定组件包括固定于所述从动轮上的定位件、活动件及连接所述定位件与活动件的调节件，所述活动件固定所述传动件的连接端。
7.如权利要求6所述的减速机构，其特征在于：所述固定组件还包括第二弹性件，所述调节件包括头部和杆部，所述弹性件套设于所述紧固件的杆部上，且卡持于所述调节件的头部及所述定位件之间。
8.如权利要求6所述的减速机构，其特征在于：所述活动件包括第一夹持部、第二夹持部及紧固件，所述传动件的连接端夹持于第一夹持部和第二夹持部之间，并通过所述紧固件固定。
9.如权利要求5所述的减速机构，其特征在于：所述从动轮上开设有卡槽，所述固定组件共有两个，每个固定组件的定位件分别卡持于所述卡槽的相对两端，所述传动件的两端分别固定于所述两个固定组件上。
10.如权利要求1所述的减速机构，其特征在于：所述传动件为钢带。
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