CN107504145B - 一种具有偏心补偿随动机构的减速机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有偏心补偿随动机构的减速机，包括有输入轴、输出轴，机体壳、后盖板、差动变速器、轴承上盖和轴承下盖，所述的差动变速器包括有偏心轮和偏心轮传动件，还包括有偏心补偿随动机构，该偏心补偿随动机构的结构设置为：所述的后盖板对应摆线偏心轮的一侧端面上设置有多个呈圆周均布且截面为圆弧形的环状圆弧槽，环状圆弧槽的中心线圆的半径等于偏心轮的偏心量，环状圆弧槽和帽状凹孔之间相对应传动联接设置有鼓型滚珠，鼓型滚珠一面的弧形轮廓部自转设置于帽状凹孔内，鼓型滚珠另一面的弧形轮廓部在环状圆弧槽内做环形周向滑移设置，当偏心轮作偏心公转时，其上的鼓形滚珠在其帽状凹孔内自转。本发明至少有加强了结构强度，增加减速机的寿命等优点。

Description

一种具有偏心补偿随动机构的减速机

技术领域

本发明涉及一种机械减速传动技术，具体是指一种减速机，特别是指一种一种具有偏心补偿随动机构的减速机。

背景技术

目前，机械传动减速机大多数采用齿轮或蜗轮传动，其主要原理是利用改变齿轮齿数来实现变速。这类机械传动减速机所存在的缺陷与不足是：由于传动件加工精度不高，齿轮或蜗轮减速机在设计和安装过程中，均存在一定的工艺间隙而影响输出精度，加上齿与齿之间是以高副形式运动，容易产生机件磨损、传动不平稳、噪声大、输出精度差等问题。

在2015年10月07日公布的中国发明专利申请号2015103631823公开了一种用于多关节机器人的十字滑块驱动减速机，其机体内安装输入轴、十字滑块、轨迹控制器(即差动变速器)和输出轴，所述十字滑块上设有用于安装传动滚珠的传动轨迹，传动滚珠在传动轨迹内运动以将输入轴的运动传递给轨迹控制器；轨迹控制器下表面设有用于安装所述驱动滚珠的运动轨迹，轨迹控制器通过驱动滚珠调整输出轴的输出。这项技术不需要借助齿轮或蜗轮传动来实现变速，在一定程度上降低了减速机的噪音，提高了传动效率。但是，该驱动滚珠工作时易产生轻微跳动，其稳定性较差，容易产生减速机输出不平稳、步进震动、磨损率高等不良的现象。

为此，本申请在先申请了一种随动式驱动减速机，参见中国专利公开号为CN106352043 A，非常好地解决了上述问题。但是该方案还存在以下问题：该方案中使用了十字交叉的随动板在精密减速机内以补偿传动链上的由偏心轴引起的运动偏心，但是由于板上多个交叉V形槽结构降低了随动板的强度，且在试验中发生板断裂现象，影响减速机的使用寿命。此外其采用的交叉柱形滚柱有摩擦大，易于耗损，组装复杂等缺陷。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种结构设计合理，部件传动稳定性好、强度高的一种具有偏芯补偿随动机构的减速机。

为实现上述目的，本发明的技术方案是包括有输入轴、输出轴，机体壳、后盖板、差动变速器、轴承上盖和轴承下盖，所述的差动变速器包括有偏心轮和偏心轮传动件，还包括有偏心补偿随动机构，该偏心补偿随动机构的结构设置为：所述的后盖板对应摆线偏心轮的一侧端面上设置有多个呈圆周均布且截面为圆弧形的环状圆弧槽，环状圆弧槽的中心线圆的半径等于偏心轮的偏心量，所述的偏心轮对应后盖板的一侧端面上设置有数量和位置与环状圆弧槽相对应的帽状凹孔，环状圆弧槽和帽状凹孔之间相对应传动联接设置有鼓型滚珠，该鼓型滚珠件为两条对称圆弧线以及两条分别连接于两条圆弧线上下之间的平行线围成的封闭图形沿其圆弧线的对称轴线旋转一周所得的旋转体，帽状凹孔的直径等于鼓形滚珠的对角线长度，帽状凹孔的内顶部的形状与鼓形滚珠的圆弧线绕旋转形成的轮廓面一致；鼓型滚珠一面的弧形轮廓部自转设置于帽状凹孔内，鼓型滚珠另一面的弧形轮廓部在环状圆弧槽内做环形周向滑移设置，当偏心轮作偏心公转时，其上的鼓形滚珠在其帽状凹孔内自转。

进一步设置是帽状凹孔的深度是鼓形滚珠最大直径的1/2。

进一步设置是环形圆弧槽的圆弧与滚珠的夹角可取30°~60°。

进一步设置是鼓形滚珠的直径取值到超过偏心轮的偏心量的2倍。

本发明还提供了一种减速机的偏心补偿随动机构，减速机包括后盖板和偏心轮，该偏心补偿随动机构的结构设置为：所述的后盖板对应摆线偏心轮的一侧端面上设置有多个呈圆周均布且截面为圆弧形的环状圆弧槽，环状圆弧槽的中心线圆的半径等于偏心轮的偏心量，所述的偏心轮对应后盖板的一侧端面上设置有数量和位置与环状圆弧槽相对应的帽状凹孔，环状圆弧槽和帽状凹孔之间相对应传动联接设置有鼓型滚珠，该鼓型滚珠件为两条对称圆弧线以及两条分别连接于两条圆弧线上下之间的平行线围成的封闭图形沿其圆弧线的对称轴线旋转一周所得的旋转体，帽状凹孔的直径等于鼓形滚珠的对角线长度，帽状凹孔的内顶部的形状与鼓形滚珠的圆弧线绕旋转形成的轮廓面一致；鼓型滚珠一面的弧形轮廓部自转设置于帽状凹孔内，鼓型滚珠另一面的弧形轮廓部在环状圆弧槽内做环形周向滑移设置，当偏心轮作偏心公转时，其上的鼓形滚珠在其帽状凹孔内自转。

与现有的剪式结构相比，本专发明有的技术效果：

1. 省约了减速机的一个主要零部件—随动板，使得减速机减轻，整体尺寸变薄；

2. 由于环状圆弧槽底部是圆弧形的，避免了原V形槽底部刀尖状的应力集中现象，加强了减速机后盖板的强度；同理，另一种形状为底面平底的盘状形状的环状圆弧槽同样加强了减速机后盖板的强度；

3. 由于环状圆弧槽在径向不穿通，避免了原V形槽径向穿通的结构，进一步加强了减速机后盖板的强度；同理，另一种盘状的圆弧槽同样加强了减速机后盖板的强度；

4. 所采用的鼓形滚珠摩擦系数小于交叉滚柱，使得摩擦小，噪音小，使用损耗低，寿命增大；

5. 由于摩擦小，功率消耗少，节省驱动电能；

6. 单一的鼓形球珠比交叉滚柱易于安装，生产效率高；

7. 环状圆弧槽的加工工序少于V形槽，加工工艺大大简化，例如圆弧槽可以挤压成型，减少了加工机床的数量，同时提高了生产效率。

综上，本发明的结构创新产生的技术效果是：加强了结构强度，增加减速机的寿命；减少噪音，减少磨耗，节省电能；易于安装，节省人工；减少加工机床的数量，减少投资额度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1 本发明的减速机的分解图；

图2 本发明的实施例1的后盖板、鼓型滚珠、偏心轮的配合示意图；

图3 本发明的实施例1的后盖板的主视图；

图4 本发明是偏心轮间隔旋转60度的过程中鼓型滚珠在环状圆弧槽和帽状凹孔的位移状况图；图5 鼓型滚珠的形状示意图；

图6 本发明实施例2 的后盖板、鼓型滚珠、偏心轮的配合示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「顶部」、「底部」、「侧面」等，仅是参考附图的方向或位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非对本发明保护范围的限制。

实施例1

如图1至图5所示，为本发明实施例1中，包括有输入轴1、输出轴2，机体壳3、后盖板4、差动变速器、轴承上盖7和轴承下盖8，所述的差动变速器包括有偏心轮5和偏心轮传动件6，本发明该差动变速器5在业内也常称为摆线传动机构，其工作原理是：输出轴一侧端面上设置有圆周均布设置有偏心轮传动件固定孔，偏心轮传动件的数量与偏心轮传动件固定孔相一致，偏心轮传动件固定孔与偏心轮传动件上沿其纵向中心线方向一端的外廓形状大小相适配，所述的偏心轮5（业内也常称为摆线盘）对应输出轴一侧的端面上设置有摆线轨迹槽52，该摆线轨迹槽包括有多个间隔均布的偏心轮传动件活动嵌槽，偏心轮传动件活动嵌槽与偏心轮传动件沿其纵向中心线方向一端的外廓形状大小相适配，偏心轮传动件活动嵌槽的齿数Z1小于偏心轮传动件的数量Z2；所述的偏心轮传动件沿其纵向中心线方向的一侧嵌装固定于偏心轮传动件固定孔，所述的偏心轮传动件沿其纵向中心线方向的另一侧与偏心轮5的摆线轨迹槽滑移活动联接。举例而言，偏心轮传动件活动嵌槽的齿数Z1小于偏心轮传动件的数量Z2，满足以下等式：Z2 = Z1 + 1；具体以减速比为1/40为例，偏心轮传动件Z2的数量为40，偏心轮传动件活动嵌槽的数量为39。

本发明的的技术方案还包括有偏心补偿随动机构，该偏心补偿随动机构的结构设置为：所述的后盖板4对应摆线偏心轮的一侧端面上设置有多个呈圆周均布且截面为圆弧形的环状圆弧槽41，环状圆弧槽41的中心线圆的半径等于偏心轮的偏心量(即偏心轮根据偏心量转一圈正好是环状圆弧槽41的中心线圆)，所述的偏心轮5对应后盖板的一侧端面上设置有数量和位置与环状圆弧槽相对应的帽状凹孔51，环状圆弧槽41和帽状凹孔51之间相对应传动联接设置有鼓型滚珠9，该鼓型滚珠件9为两条对称圆弧线91以及两条分别连接于两条圆弧线上下之间的平行线92围成的封闭图形沿其圆弧线91的对称轴线93旋转一周所得的旋转体，帽状凹孔51的直径D2等于鼓形滚珠9的最大直径D1，帽状凹孔51的内顶部512的形状与鼓形滚珠的圆弧线91绕对称轴线93旋转形成的轮廓面一致；鼓型滚珠9一面的弧形轮廓部自转（即绕着所述的对称轴线93旋转）设置于帽状凹孔内，鼓型滚珠9另一面的弧形轮廓部在环状圆弧槽内做环形周向滑移设置，当偏心轮作偏心公转时，其上的鼓形滚珠9在其对应的帽状凹孔51内自转。

本实施例帽状凹孔51的深度是鼓形滚珠9最大直径D1的1/2，这样偏心轮5作偏心运动时，鼓形滚珠的另一半的弧形轮廓部就在环状圆弧槽内滚动，并且承载由偏心轮传递的轴向力。

实施例2

如图6所示，本实施例2与实施例1的不同之处在于：鼓形球珠可根据应用的需要取大或取小，例如为了提高球的承受力，鼓形滚珠的直径可取大，可以取值到超过偏心轮的偏心量的2倍。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种具有偏心补偿随动机构的减速机，其特征在于：包括有输入轴、输出轴，机体壳、后盖板、差动变速器、轴承上盖和轴承下盖，所述的差动变速器包括有偏心轮和偏心轮传动件，其特征在于还包括有偏心补偿随动机构，该偏心补偿随动机构的结构设置为：所述的后盖板对应偏心轮的一侧端面上设置有多个呈圆周均布且截面为圆弧形的环状圆弧槽，环状圆弧槽的中心线圆的半径等于偏心轮的偏心量，所述的偏心轮对应后盖板的一侧端面上设置有数量和位置与环状圆弧槽相对应的帽状凹孔，环状圆弧槽和帽状凹孔之间相对应传动联接设置有鼓型滚珠，该鼓型滚珠件为两条对称圆弧线以及两条分别连接于两条圆弧线上下之间的平行线围成的封闭图形沿其圆弧线的对称轴线旋转一周所得的旋转体，帽状凹孔的直径等于鼓形滚珠的对角线长度，帽状凹孔的内顶部的形状与鼓形滚珠的圆弧线绕所述对称轴线旋转形成的轮廓面一致；鼓型滚珠一面的弧形轮廓部自转设置于帽状凹孔内，鼓型滚珠另一面的弧形轮廓部在环状圆弧槽内做环形周向滑移设置，当偏心轮作偏心公转时，其上的鼓形滚珠在其帽状凹孔内自转;

所述的偏心轮对应输出轴一侧的端面上设置有摆线轨迹槽，所述摆线轨迹槽包括有多个间隔均布的偏心轮传动件活动嵌槽，偏心轮传动件活动嵌槽与偏心轮传动件沿其纵向中心线方向一端的外廓形状大小相适配，偏心轮传动件活动嵌槽的齿数Z1小于偏心轮传动件的数量Z2。

2.根据权利要求1所述的具有偏心补偿随动机构的减速机，其特征在于：帽状凹孔的深度是鼓形滚珠最大直径的1/2。

3.根据权利要求1或2所述的具有偏心补偿随动机构的减速机，其特征在于：鼓形滚珠的直径取值到超过偏心轮的偏心量的2倍。

4.根据权利要求1或2所述的具有偏心补偿随动机构的减速机，其特征在于：鼓形滚珠的半径大于偏心轮的偏心量，环状圆弧形槽为底面平底的盘状形状。

5.一种减速机的偏心补偿随动机构，其特征在于：减速机包括后盖板和偏心轮，该偏心补偿随动机构的结构设置为：所述的后盖板对应偏心轮的一侧端面上设置有多个呈圆周均布且截面为圆弧形的环状圆弧槽，环状圆弧槽的中心线圆的半径等于偏心轮的偏心量，所述的偏心轮对应后盖板的一侧端面上设置有数量和位置与环状圆弧槽相对应的帽状凹孔，环状圆弧槽和帽状凹孔之间相对应传动联接设置有鼓型滚珠，该鼓型滚珠件为两条对称圆弧线以及两条分别连接于两条圆弧线上下之间的平行线围成的封闭图形沿其圆弧线的对称轴线旋转一周所得的旋转体，帽状凹孔的直径等于鼓形滚珠的对角线长度，帽状凹孔的内顶部的形状与鼓形滚珠的圆弧线绕旋转形成的轮廓面一致；鼓型滚珠一面的弧形轮廓部自转设置于帽状凹孔内，鼓型滚珠另一面的弧形轮廓部在环状圆弧槽内做环形周向滑移设置，当偏心轮作偏心公转时，其上的鼓形滚珠在其帽状凹孔内自转;

所述的偏心轮对应输出轴一侧的端面上设置有摆线轨迹槽，所述摆线轨迹槽包括有多个间隔均布的偏心轮传动件活动嵌槽，偏心轮传动件活动嵌槽与偏心轮传动件沿其纵向中心线方向一端的外廓形状大小相适配，偏心轮传动件活动嵌槽的齿数Z1小于偏心轮传动件的数量Z2。

6.根据权利要求5所述的减速机的偏心补偿随动机构，其特征在于：帽状凹孔的深度是鼓形滚珠最大直径的1/2。

7.根据权利要求5或6所述的减速机的偏心补偿随动机构，其特征在于：鼓形滚珠的直径取值到超过偏心轮的偏心量的2倍。