CN106838266B - 轴承减速机保持架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了机械传动领域内的轴承减速机保持架，包括从上至下依次分布的输入环、安装环和输出环；输入环的外侧壁上设有若干呈圆形均匀分布的卡槽，相邻卡槽之间的输入环外侧壁上固定连接有保持板；安装环位于输入环的外侧；输出环的底部设有多个连接孔。本方案的保持架能够对轴承减速机的滚柱进行有效的限位，同时将轴承减速机的负载均匀分布在滚柱和保持架上，使轴承减速机内部受力更加均匀，能够承受更大的负载。

Description

轴承减速机保持架

技术领域

本发明涉及机械传动领域，具体涉及一种轴承减速机保持架。

背景技术

目前应用于机器人领域的减速机主要有两种，一种是日本Nabtesco 帝人精机公司的Rotate Vector减速器（简称RV减速器），另一种是日本Harmonic Drive的谐波减速器，他们几乎垄断了全球的机器人用减速器。在机器人关节中，由于RV减速器具有更高的刚度和回转精度，一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置，而将谐波减速器放置在小臂、腕部或手部。

谐波减速器的传动是通过薄壁柔性齿轮的径向弹性变形实现转速变换和动力传递，薄壁柔性齿轮承载能力和传动刚度相对较低，同时柔性齿轮也易因周期性形变而发生疲劳损坏，故主要用于中、轻负载的精密传动***，多用作工业机器人腕部、手部的精密减速传动。

RV减速器由一级渐开线圆柱行星齿轮传动和一级摆线针轮行星传动复合而成。在结构设计上的特点是：动力由主动小齿轮输入后，由三个周向均布的行星齿轮带动三个转臂同步驱动两片相错180 度偏心布位的摆线轮，摆线轮与针齿之间形成多齿差啮合，产生的输出力矩由转速输出机构输出。RV 减速器具有结构紧凑、传动比大、承载能力强以及传动刚度高等许多优点。然而，RV 的基本结构仍然存在缺陷。一方面，由于采用渐开线齿轮传动，常常因为接触齿数少、齿面作用力大和齿面相对滑动速度大等原因而产生齿面胶合，使得齿形磨损，导致啮合不良，齿形间有超额摩擦磨损，产生噪音和发热等问题；另一方面，由于摆线轮与针齿采用多齿差啮合，同啮合齿数虽然相比单齿差啮合情形下要多，但是仍未达到全啮合状态，导致啮合过程中部分针齿与摆线轮轮廓之间存在间隙，啮合时针齿与摆线轮之间易产生滑动摩擦，长期运转后会对针齿和摆线轮造成较严重的磨损，产生噪音和发热现象，严重时导致减速器失效报废。

现提出一种采用轴承滚珠的减速机，采用多级滚珠进行转速变换和动力传递，包括偏心轮、内排滚柱、轴承圈、外排滚柱和中心轮壳体，采用全啮合和纯滚动改善磨损、噪音、发热等问题，但是使用滚珠需要对滚珠进行限位保持，同时需要保证能够承受足够大的径向和轴向负载，现急需这样一种具备上述效果的轴承减速机用的滚珠保持架。

发明内容

本发明意在提供轴承减速机保持架，以解决现有减速器承载能力差的问题。

为达到上述目的，本发明的基础技术方案如下：轴承减速机保持架，包括从上至下依次分布的输入环、安装环和输出环；输入环的外侧壁上设有若干呈圆形均匀分布的保持板，所述保持板的顶端高于输入环的顶端；输出环的底部设有多个连接孔。

实际应用时，输入环作为轴承减速机的输入端，便于将输入动力的输入轴和偏心轮安装在输入环上，安装环用于定位安装保持架，输出环用于输出变速后的动力。输入环的上端用于放置轴承减速机内的轴承圈和呈圆形分布的内排滚柱，输入环的内侧用于安装定位轴承减速机的输入轴和偏心轮，输入环的外侧用于安装定位轴承减速机的外排滚柱。保持板用于对轴承减速机的外排滚柱进行限位、保护，对轴承圈与内排滚柱进行限位和传动结构的加强。

输入轴将动力传输给内排滚柱，内排滚柱将动力传输给轴承圈，轴承圈将动力传输给外排滚柱，外排滚柱与轴承减速机外壳配合推动保持架转动，通过多级滚柱的传动实现输入动力的转速变换和动力传输。保持板与轴承减速机内部的外排滚柱紧密接触，便于将动力传输给保持架，保持板同时对轴承减速机内的轴承圈进行限位，对保持架进行轴向和径向的力学结构加强，使用时轴承减速机承受的径向负载通过保持板均分到所有外排滚柱上，轴承减速机承受轴向负载时通过保持板对外排滚柱进行限位，使轴向负载均匀分布到外排滚柱、保持架、轴承圈和内排滚柱上，防止外排滚柱承受负载时出现错位导致轴承减速机内部磨损加剧，使保持架受力均匀，避免负载集中，使保持架能够承载更高的扭曲力和剪切力。本方案的保持架能够对轴承减速机的外排滚柱进行限位，同时将轴承减速机的负载均匀分布在滚柱和保持架上，使轴承减速机内部受力更加均匀，能够承受更大的负载。

优选方案一，作为基础方案的一种改进，所述输入环内壁的中部向外凸起形成限位环。设置限位环可对输入环内的输入轴定位轴承进行方便快捷的定位，使装配更加方便、准确；这样设置也使得限位环与输入环为一体成型，整形性能更好，限位环的承载能力更好，使保持架的整体性能更好，更加稳定可靠。

优选方案二，作为优选方案一的一种改进，相邻保持板之间的输入环外侧壁上设有卡槽。设置卡槽能为外排滚柱提供限位和保护，在保持架使用过程中外排滚柱间歇性受到内排滚柱和中心轮壳体的挤压，通过卡槽可为外排滚柱提供一定的缓冲间隙，使外排滚柱在相邻保持板之间能够进行弹性运动，减少外排滚柱与保持板、内排滚柱、中心轮壳体之间刚性挤压造成的较大滑动摩擦带来的磨损、噪音等不良影响。

优选方案三，作为优选方案二的一种改进，所述卡槽的截面轮廓为圆弧状。这样设置便于在卡槽内放置滚珠，使滚珠与卡槽之间为滚动接触，摩擦力更小，磨损更小，不易生热和产生噪音。

优选方案四，作为优选方案三的一种改进，保持板一体成型在输入环外侧壁上。一体成型使得保持板与保持架加工成型更加方便，整体性更好，力学性能更好，进一步增强轴承减速机的承载能力。

优选方案五，作为优选方案三的一种改进，保持板通过螺钉固定在输入环外侧壁上。这样设置使得保持板和输入环可分别加工后再进行装配，单个零件的结构更加简单，加工制造更加方便，单个保持板损坏后更方便进行更换维修。

优选方案六，作为优选方案四或优选方案五的一种改进，输入环与安装环之间设有定位环，输入环的直径小于定位环的直径，定位环的直径小于安装环的直径，输出环的直径小于安装环的直径，所述保持板位于定位环的上方。这样设置的定位环便于对保持架进行定位安装，也便于在定位环的外侧设置轴承以将保持架与其他零件之间的滑动摩擦转化为滚动摩擦，使得减速机内部摩擦减小，进一步降低噪音，减少磨损。

附图说明

图1为本发明实施例中轴承减速机保持架的结构示意图；

图2为本发明实施例中轴承减速机的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：轴承压板1、保持架2、保持板21、内排滚柱22、外排滚柱23、输入环24、安装环25、定位环251、输出环26、卡槽27、限位环28、连接孔29、中心轮壳体3、盖板4、偏心轮5、轴承圈6。

实施例基本如附图1所示：轴承减速机保持架，包括从上至下一体成型的依次分布的圆形的输入环24、安装环25和输出环26，输入环24内壁的中部向外凸起形成限位环28；输入环24的外侧壁上设有若干沿圆周均匀分布的卡槽27，卡槽27的截面轮廓为圆弧状，相邻卡槽27之间的输入环24外侧壁上一体成型有长方形的保持板21；安装环25位于输入环24的外侧，安装环25的上端呈阶梯状形成定位环251；输出环26的底部沿圆周方向设有多个螺纹连接孔29。

本实施例中，实际应用时，轴承减速机如图2所示，包括盖板4、中心轮壳体3、保持架2和轴承压板1，盖板4位于保持架2的上方，中心轮壳体3位于保持架2的外侧，轴承压板1位于保持架2的下方，中心轮壳体3与轴承压板1对保持架2进行限位固定。输入环24作为轴承减速机的输入端，限位环28便于将输入动力的输入轴和偏心轮5安装在输入环24上，输入环24的上端放置呈环形分布的内排滚柱22，偏心轮5位于输入环24的中部，偏心轮5与内排滚柱22紧密接触，内排滚柱22的外侧设置轴承圈6，轴承圈6的外侧与外排滚柱23紧密接触，外排滚柱23位于相邻两个保持板21之间，保持架2的外侧为限位和导向用的中心轮壳体3，中心轮壳体3内壁上设有由若干截面为弧形的插槽圆滑过渡形成的类圆轨道，外排滚柱23与类圆轨道紧密接触。输入轴通过偏心轮5将动力传输给内排滚柱22，内排滚柱22将动力传输给轴承圈6，轴承圈6将动力传输给外排滚柱23，外排滚柱23与中心轮壳体3配合推动保持架2转动，输出环26上的连接孔29连接输出零部件，这样通过多级滚柱的传动实现输入动力的转速变换和动力传输。保持板21与外排滚柱23紧密接触，便于动力传输给保持架2，保持板21同时对保持架2进行轴向和径向的力学结构加强，使用时轴承减速机承受的负载通过保持板21均分到所有外排滚柱23上，使保持架2受力均匀，避免负载集中，使保持架2的径向抗扭性能和轴向抗弯性能更好，能够承载更大的外部压力，使得轴承减速机的承载能力更高，使用寿命更长。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，如保持板21也可以是块状、条状，可以是梯形、锥形、或异形，也可采用螺栓连接、焊接等形式固定，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.轴承减速机保持架，其特征在于，包括从上至下一体成型的依次分布的圆形的输入环、安装环和输出环；输入环的外侧壁上设有若干呈环形均匀分布的保持板，所述保持板的顶端高于输入环的顶端；输出环的底部设有多个连接孔；所述输入环内壁的中部向外凸起形成限位环；相邻保持板之间的输入环外侧壁上设有卡槽；所述输入环与安装环之间设有定位环，输入环的直径小于定位环的直径，定位环的直径小于安装环的直径，输出环的直径小于安装环的直径，所述保持板位于定位环的上方。

2.根据权利要求1所述的轴承减速机保持架，其特征在于：所述卡槽的截面轮廓为圆弧状。

3.根据权利要求2所述的轴承减速机保持架，其特征在于：所述保持板一体成型在输入环外侧壁上。

4.根据权利要求2所述的轴承减速机保持架，其特征在于：所述保持板通过螺钉固定在输入环外侧壁上。

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