一种三电机驱动的二自由度关节结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109048990A(43)申请公布日2018.12.21(21)申请号201811003836.1(22)申请日2018.08.30(71)申请人东北大学地址110169辽宁省沈阳市浑南区创新路195号(72)发明人房立金徐妍(74)专利代理机构北京易捷胜知识产权代理事务所(普通合伙)11613代理人韩国胜(51)Int.Cl.B25J17/02(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图5页(54)发明名称一种三电机驱动的二自由度关节结构(57)摘要本发明涉及一种三电机驱动的二自由度关节结构，包括第一电机减速机、第二电机减速机、第三电机减速机、第一传动系统、第二传动系统、第三传动系统、输出系统、中间连接件、机架和外壳，机架和外壳通过中间连接件连接，第一电机减速机、第二电机减速机和第三电机减速机安装在机架上，输出系统包括第三支撑架和输出锥齿轮，输出锥齿轮套接在第三支撑架，第一电机减速机通过第一传动系统的传动带动输出锥齿轮转动；第二电机减速机通过第二传动系统的传动带动输出锥齿轮转动，第三电机减速机通过第三传动系统的传动带动第三支撑架动作。本发明可实现自转俯仰运动，同时消除反向运动的传动回差，最终大大提高传动精度。CN109048990ACN109048990A权利要求书1/2页1.一种三电机驱动的二自由度关节结构，其特征在于，包括第一电机减速机(1)、第二电机减速机(2)、第三电机减速机(3)、第一传动系统、第二传动系统、第三传动系统、输出系统、中间连接件(4)、机架(5)和外壳(6)，所述机架(5)和外壳(6)通过中间连接件(4)连接，所述第一电机减速机(1)、第二电机减速机(2)和第三电机减速机(3)安装在机架(5)上，所述输出系统包括第三支撑架(19)和输出锥齿轮(9)，输出锥齿轮(9)套接在第三支撑架(19)，所述第一电机减速机(1)通过第一传动系统带动输出锥齿轮(9)转动；所述第二电机减速机(2)通过第二传动系统带动输出锥齿轮(9)转动；所述第三电机减速机(3)通过第三传动系统带动第三支撑架(19)动作。2.根据权利要求1所述的三电机驱动的二自由度关节结构，其特征在于，所述第一传动系统包括第一输入锥齿轮(7)、第一传动小锥齿轮(34)、第一传动大锥齿轮(35)、第一小带轮(46)、第一同步带(47)和第一大带轮(48)，第一电机减速机(1)驱动第一传动小锥齿轮(34)转动，第一传动大锥齿轮(35)与第一传动小锥齿轮(34)啮合，第一传动大锥齿轮(35)的末端与第一小带轮(46)固定连接，第一大带轮(48)通过第一同步带(47)与第一小带轮(46)传动连接，第一大带轮(48)与第一输入锥齿轮(7)末端固定连接；所述第二传动系统包括第二输入锥齿轮(8)、第二传动小锥齿轮(40)、第二传动大锥齿轮(41)、第二小带轮(49)、第二同步带(50)和第二大带轮(51)，第二电机减速机(2)驱动第二传动小锥齿轮(40)转动，第二传动大锥齿轮(41)与第二传动小锥齿轮(40)啮合，第二传动大锥齿轮(41)的末端与第二小带轮(49)固定连接，第二大带轮(51)通过第二同步带(50)与第二小带轮(49)传动连接，第二大带轮(51)与第二输入锥齿轮(8)末端固定连接；所述第三传动系统包括第一支撑架(17)、第二支撑架(18)、支撑轴(21)、第一消隙直齿轮(24)、第二消隙直齿轮(25)、消隙蜗轮(26)、中间轴(27)、消隙蜗杆(33)，第三电机减速机(3)驱动消隙蜗杆(33)转动，消隙蜗轮(26)与消隙蜗杆(33)啮合，消隙蜗轮(26)套接在中间轴(27)上，中间轴(27)两端安装在机架(5)内壁上，第一消隙直齿轮(24)与消隙蜗轮(26)啮合，第一消隙直齿轮(24)套接在支撑轴(21)上，第一支撑架(17)和第二支撑架(18)套接在支撑轴(21)，第三支撑架(19)与第一支撑架(17)和第二支撑架(18)固定连接，输出锥齿轮(9)与第一输入锥齿轮(7)和第二输入锥齿轮(8)啮合。3.根据权利要求1所述的三电机驱动的二自由度关节结构，其特征在于，所述第一传动大锥齿轮(35)末端穿过机架(5)并通过第五支撑轴承(36)与机架(5)转动连接，第五支撑轴承套杯(38)套接在第五支撑轴承(36)上，第五支撑轴承(36)一侧内圈紧靠第一传动大锥齿轮(35)的轴肩，同侧外圈紧靠第五支撑轴承套杯(38)的阶梯边沿；另一侧内圈用第五支撑轴承挡圈(37)固定，同侧外圈被第五支撑轴承端盖(39)固定，第五支撑轴承套杯(38)通过螺栓固定在机架(5)上；所述第二传动大锥齿轮(41)末端穿过机架(5)并通过第六支撑轴承(42)与机架(5)转动连接，第六支撑轴承套杯(44)套接在