CN108895093B - 十字滑环、十字滑块联轴器和谐波减速器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种十字滑环、十字滑块联轴器和谐波减速器，谐波减速器包括十字滑块联轴器，十字滑块联轴器包括十字滑环、输入件和输出件。十字滑环的第一端面和第二端面分别设置有第一滑块和第二滑块，第一滑块上设置有第一安装位，第一安装位中设有第一滚子组，第一滚子组包括沿第一移动方向布置的多个第一滚子和/或第二滑块上设置有第二安装位，第二安装位中设有第二滚子组，第二滚子组包括沿第二移动方向布置的多个第二滚子。第一滑块与输入件的第一滑槽的第一槽面滚动摩擦配合，第二滑块与输出件的第二滑槽的第二槽面滚动摩擦配合，采用滚动摩擦配合替代原有的滑动摩擦配合，降低磨损程度，延长十字滑块联轴器以及谐波减速器的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及联轴器技术领域，具体地涉及一种十字滑环、十字滑块联轴器和谐波减速器。
背景技术
目前，十字滑块联轴器广泛用于通用机械、水工机械、工程机械、冶金机械、矿山机械、化工机械等多种场合。十字滑块联轴器一般运用在常用电机中，由于其结构简单，安装方便，维护容易，所以使用量颇大。
现有的一种十字滑块联轴器包括两个半联轴器和设置在两个半联轴器之间的十字滑环，两个半联轴器上朝向十字滑环的一侧设置有滑槽，十字滑环相对的两侧上均设置有滑块，十字滑环两侧的滑块分别与对应侧的半联轴器的滑槽滑动配合，且位于十字滑环两侧的两个滑块的滑动配合方向之间相互垂直。
现有的十字滑块联轴器存在的问题是，滑块与滑槽的槽面之间滑动配合，而联轴器中的润滑较为困难，滑块的表面与滑槽的槽面之间因连续摩擦而产生磨损，十字滑块联轴器的使用寿命缩短。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种采用滚动摩擦配合而延长使用寿命的十字滑环。
本发明的第二目的在于提供一种采用滚动摩擦配合而延长使用寿命的十字滑块联轴器。
本发明的第三目的在于提供一种有效延长使用寿命的谐波减速器。
本发明第一目的提供的十字滑环的轴向两端分别具有第一端面和第二端面，第一端面上设置有第一滑块，第二端面上设置有第二滑块；第一滑块相对于输入件沿第一移动方向移动，第二滑块相对于输出件沿第二移动方向移动，第一移动方向垂直于第二移动方向，第一移动方向和第二移动方向均垂直于十字滑环的轴向；第一滑块上设置有第一安装位，第一安装位中设有第一滚子组，第一滚子组包括沿第一移动方向布置的多个第一滚子，每一第一滚子的至少一部分位于第一安装位外；和/或第二滑块上设置有第二安装位，第二安装位中设有第二滚子组，第二滚子组包括沿第二移动方向布置的多个第二滚子，每一第二滚子的至少一部分位于第二安装位外。
由上述方案可见，十字滑环用于与输入件以及输出件组成十字滑块联轴器，第一滑块中的第一滚子与输入件的第一滑槽滚动摩擦配合，第二滑块中的第二滚子与输出件的第二滑槽滚动摩擦配合，十字滑块联轴器进行调心运动时部件间原有的滑动摩擦配合被滚动摩擦配合替代，降低磨损程度，延长使用寿命。
进一步的方案是，第一安装位设置在第一滑块的第一侧面上，第一侧面的朝向垂直于十字滑环的轴向。
由上可见，当十字滑块联轴器的转轴水平设置时，朝向垂直于轴向的配合面之间摩擦力更大，将该配合面之间的滑动配合替换为滚动配合能有效降低磨损程度。
进一步的方案是，第一滑块具有相对设置的两个第一侧面，每个第一侧面上均设置有一个第一安装位。
由上可见，滑块的相对的两个侧面上均设置第一滚子，滑块与滑槽两侧的侧壁之间均具有滚动摩擦配合，滑块与滑槽之间的配合状态更合理，相对位移更流畅。
进一步的方案是，第一安装位设置在第一滑块的第一顶面上，第一顶面的朝向平行于十字滑环的轴向。
由上可见，当十字滑块联轴器的转轴垂向设置，滑块与滑槽内壁之间产生与轴向平行的相对作用力，在朝向平行于轴向的第一顶面设置滚子组能有效降低磨损程度。
进一步的方案是，第一安装位包括沿直线排列的多个第一滚子槽，第一滚子槽具有第一圆弧面；每个第一滚子槽中设置有一个第一滚子。
由上可见，滚子槽与滚子的外轮廓配合，滚子的滚动更流畅。
另一进一步的方案是，第一安装位中设置第一滚子保持架，多个第一滚子可转动地安装在第一滚子保持架上。
由上可见，滚子保持架的设置能使滚子组的安装更稳固。
进一步的方案是，第一端面上设置有沿十字滑环的周向对称布置的两个第一滑块。
由上可见，对称设置的两个滑块使十字滑块联轴器整体的力学状态更稳定。
进一步的方案是，第一移动方向为十字滑环的径向。
由上可见，两个滑块对称地设置在转轴的周向且沿径向延伸，能使十字滑块联轴器整体的力学状态更稳定。
进一步的方案是，第二安装位设置在第二滑块的第二侧面上，第二侧面的朝向垂直于十字滑环的轴向。
进一步的方案是，第二滑块具有相对设置的两个第二侧面，每个第二侧面上均设置有一个第二安装位。
进一步的方案是，第二安装位设置在第二滑块的第二顶面上，第二顶面的朝向平行于十字滑环的轴向。
进一步的方案是，第二安装位包括沿直线排列的多个第二滚子槽，第二滚子槽具有第二圆弧面；每个第二滚子槽中设置有一个第二滚子。
进一步的方案是，第二安装位中设置第二滚子保持架，多个第二滚子可转动地安装在第二滚子保持架上。
进一步的方案是，第二端面上设置有沿十字滑环的周向对称布置的两个第二滑块。
进一步的方案是，第二移动方向为十字滑环的径向。
本发明第二目的提供的十字滑块联轴器，包括沿轴向依次连接的输入件、十字滑环和输出件；输入件上设有朝向十字滑环的第一滑槽，输出件上设有朝向十字滑环的第二滑槽，第一滑槽的延伸方向垂直于第二的延伸方向；十字滑环使用上述的十字滑环；第一滑块位于第一滑槽内，第一滚子与第一滑槽的第一槽面沿第一移动方向滚动配合；第二滑块位于第二滑槽内，第二滚子与第二滑槽的第二槽面沿第二移动方向滚动配合。
由上述方案可见，十字滑环的第一滑块中的第一滚子与输入件的第一滑槽滚动摩擦配合，第二滑块中的第二滚子与输出件的第二滑槽滚动摩擦配合，十字滑块联轴器进行调心运动时，采用滚动摩擦配合替代原有的滑动摩擦配合，降低磨损程度，延长使用寿命。
进一步的方案是，输入件包括轴体和设置在轴体周向上的圆环部，圆环部上设有第一滑槽；十字滑环具有第一通孔；输出件包括凸轮，凸轮具有第二通孔；轴体依次穿过第一通孔和第二通孔。
由上可见，该种十字滑块联轴器适用于组成谐波减速器中。
本发明第三目的提供的谐波减速器包括柔轮、刚轮和波发生器，波发生器包括柔性轴承和联轴器，柔性轴承套装在联轴器外，柔轮套装在柔性轴承外，柔轮的外周面上设置第一齿组，刚轮的内周壁设置第二齿组，第一齿组与第二齿组啮合；联轴器使用上述的十字滑块联轴器，柔性轴承套装在凸轮上。
由上述方案可见，十字滑块联轴器的输出件的凸轮连接到柔性轴承上构成波发生器，十字滑环的第一滑块中的第一滚子与输入件的第一滑槽滚动摩擦配合，第二滑块中的第二滚子与输出件的第二滑槽滚动摩擦配合，十字滑块联轴器进行调心运动时，采用滚动摩擦配合替代原有的滑动摩擦配合，降低磨损程度，延长十字滑块联轴器以及谐波减速器的使用寿命。
附图说明
图1为本发明十字滑环第一实施例的结构图。
图2为本发明十字滑环第一实施例第一视角的结构示意图。
图3为本发明十字滑环第一实施例第二视角的结构示意图。
图4为本发明十字滑环第一实施例中第一滑块的结构示意图。
图5为本发明十字滑块联轴器第一实施例的结构图。
图6为本发明十字滑块联轴器第一实施例的结构分解图。
图7为本发明十字滑块联轴器第一实施例的结构示意图。
图8为本发明十字滑环第二实施例中第一滑块的结构示意图。
图9为本发明十字滑环第三实施例中第一滑块的结构示意图。
图10为本发明十字滑块联轴器第二实施例的结构示意图。
图11为本发明十字滑环第四实施例中第一滑块的结构示意图。
图12为本发明十字滑块联轴器第三实施例的结构示意图。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
十字滑环第一实施例
参见图1至图3，图1为本发明十字滑环第一实施例的结构图，图2为本发明十字滑环第一实施例第一视角的结构示意图，图3为本发明十字滑环第一实施例第二视角的结构示意图。十字滑环1为十字滑块联轴器中的构件，十字滑环1的环体10中部具有贯穿轴向的第一通孔12，环体10在轴向的两端分别具有第一端面101和第二端面102。在第一通孔12的周向位置上，第一端面101上设置有对称布置的两个第一滑块13，第二端面102上设置有对称布置的两个第二滑块19，第一滑块13在第一端面101的凸起方向与第二滑块19在第二端面102的凸起方向相反。
结合图4，图4为本实施例中第一滑块13的结构图。由于十字滑环1用于与输入件、输出件组成十字滑块联轴器，第一滑块13用于与输入件配合，第二滑块19用于与输出件配合，第一滑块13可相对于输入件沿第一移动方向移动，即图2中X轴方向；第二滑块19可相对于输出件沿第二移动方向移动，即图2中Y轴方向。
第一滑块13具有对称设置在两侧的两个第一侧面131，第一侧面131的朝向垂直于第一通孔12的贯穿方向，第一滑块13在第一侧面131上设置有第一安装位133，第一安装位133包括沿第一移动方向排列设置的三个第一滚子槽134，每个第一滚子槽134具有第一圆弧面135。十字滑环1还包括第一滚子组14 ，第一滚子组14包括多个第一滚子141，第一滚子组14设置在第一安装位133中，且每个滚子141设置在一个第一滚子槽134中，滚子141的周面与第一圆弧面135面接触配合，每个第一滚子141的至少一部分位于第一安装位133以外，位于第一滑块13两侧的两个第一安装位133中均设置有一组第一滚子组14。
同理地，十字滑环1还包括第二滚子组18，第二滑块19上具有垂直于第一通孔12的贯穿方向的两个第二侧面，且该两个第二侧面对称设置在第二滑块19的对称两侧，两个第二侧面上均设置有一个第二安装位，第二安装位于第一安装位133结构相同，第二安装位包括沿第二移动方向布置的多个第二滚子槽，且第二滚子槽具有第二圆弧面，第二滚子组18中多个第二滚子181均设置在第二滚子槽中，且每个第二滚子181的至少一部分位于第二安装位外。
结合图5和图6，图5为本发明十字滑块联轴器第一实施例的结构图，图6为本发明十字滑块联轴器第一实施例的结构分解图。本发明提供的十字滑块联轴器为一种应用于谐波减速器的联轴器，十字滑块联轴器包括输入件2、十字滑环1和输出件3，十字滑环1为上述的十字滑环。输入件2包括轴体22和设置在轴体22周向上的圆环部21，圆环部21上具有沿轴体22的周向对称设置的两个第一滑槽23，第一滑槽23沿轴体22的径向延伸，且在轴体22的轴向上，第一滑槽23贯穿圆环部21，第一滑槽23具有第一槽面，第一槽面包括相对设置的两个第一侧面部231，第一侧面部231的朝向垂直于轴体22的轴向。
输出件3为凸轮，输出件3中部具有贯穿于输出件3轴向两端的第二通孔31，输出件3在第二通孔31的轴向一端的端面上设置有两道第二滑槽32，两道第二滑槽32对称地设置在所述第二通孔31的周向上，且第二滑槽32沿所述第二通孔31的径向延伸。第二滑槽32具有第二槽面，第二槽面包括相对设置的两个第二侧面部321和一个第二顶面部322，第二侧面部321的朝向垂直于第二通孔31的贯穿方向，两个第二侧面部321对称地设置在第二滑槽32的两侧，第二顶面部322连接在两个第二侧面部321之间，且第二顶面部322的朝向平行于第二通孔31的贯穿方向。
再结合图3和图7，图7为本发明十字滑块联轴器第一实施例的结构示意图。输入件2、十字滑环1和输出件3沿轴向依次连接，轴体22依次穿过十字滑环1的第一通孔12和输出件3的第二通孔31，十字滑环1的第一端面101朝向输入件2，第一滑块13位于输入件2的第一滑槽23中，第一滚子141与第一侧面部231沿第一移动方向滚动配合；十字滑环1的第二端面102朝向输出件3，第二滑块19位于输出件3的第二滑槽32中，且第二滑块19上的第二滚子181与第二侧面部321沿第二移动方向滚动配合。输入件2与转动驱动装置连接，当输入件2的轴体22水平设置时，在重力影响下，第一滑块13与第一侧面部231之间、以及第二滑块19与第二侧面部321之间摩擦力增大，在第一滑块13与第一侧面部231之间设置第一滚子141和在第二滑块19与第二侧面部321之间设置第二滚子181，采用滚动摩擦配合替代原有的滑动摩擦配合，有效降低配合处的磨损程度，延长使用寿命，且输入件2与十字滑环1之间、十字滑环1与输出件3之间的相对移动更流畅。
十字滑环第二实施例
参见图8，图8为本发明十字滑环第二实施例中第一滑块的结构示意图。以第一滑块13为例，第一滑块13的第一安装位131中设置有第一滚子保持架15，第一保持架15上具有沿直线排布的多个第一保持位151，每个第一保持位151的两侧均具有第一圆弧壁面152，第一滚子141固定在第一保持位151中，两侧的两个第一圆弧壁面152均与第一滚子141的外周面接触配合，第一滚子141具有转动自由度。
相同地，第二滑块的第二安装位中设置有第二滚子保持架，第二保持架上具有沿直线排布的多个第二保持位，每个第二保持位的两侧均具有第二圆弧壁面，第二滚子固定在第二保持位中，两侧的两个第二圆弧壁面均与第二滚子的外周面接触配合，第二滚子具有转动自由度。
十字滑环第三实施例
参见图9和图10，图9为本发明十字滑环第三实施例中第一滑块的结构示意图，图10为本发明十字滑块联轴器第二实施例的结构示意图。第一滑块13上在两个第一侧面131之间连接有第一顶面132，第一顶面132垂直于第一侧面131，且第一滑块13上仅在第一顶面132上设置有第一安装位136，第一安装位136中设置第一滚子组14，第一滚子组14包括沿第一移动方向直线排布的多个第一滚子14。输入件2的第一滑槽23的第一槽面包括连接在两个第一侧面部231之间的第一顶面部232，且第一顶面部232的朝向与输入件2的轴向相同。第一滑块13上的第一滚子141与第一顶面部232滚动配合。
相同地，第二滑块19上在两个第二侧面之间连接有第二顶面，第二顶面垂直于第二侧面，且第二滑块19上仅在第二顶面上设置有第二安装位，第二安装位中设置第二滚子组，第二滚子组包括沿第二移动方向直线排布的多个第二滚子181。第二滑块19上的第二滚子181与输出件3的第二顶面部322滚动配合。
十字滑环第四实施例
参见图11和图12，图11为本发明十字滑环第四实施例中第一滑块的结构示意图，图12为本发明十字滑块联轴器第三实施例的结构示意图。第一滑块13的两个第一侧面131均设置有第一安装位133，第一顶面132上设置有第一安装位136，第一安装位133和第一安装位136上均设置有第一滚子组14，每个第一滚子组14中多个第一滚子141沿第一移动方向直线布置。
相同地，第二滑块19的两个第二侧面和第二顶面上均设置有第二安装位，每个第二安装位上均设置有第二滚子组，每个第二滚子组中多个第二滚子181沿第二移动方向直线布置。
结合图6，以十字滑环1与输出件3配合为例，第二滑块19位于第二滑槽32中，两个第二侧面上的第二滚子181与第二槽面的第二侧面部321滚动摩擦配合，第二顶面上的第二滚子181与第二槽面的第二顶面部322滚动摩擦配合。
本发明提供的谐波减速器包括柔轮、刚轮和波发生器，波发生器包括柔性轴承和联轴器，柔性轴承套装在联轴器外，柔轮套装在柔性轴承外，柔轮的外周面上设置第一齿组，刚轮的内周壁设置第二齿组，第一齿组与第二齿组啮合；联轴器使用上述的十字滑块联轴器，输出件3的外周面为凸轮面，柔性轴承套装在输出件3的外周面上即构成波发生器。
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.十字滑环，所述十字滑环的轴向两端分别具有第一端面和第二端面，所述第一端面上设置有第一滑块，所述第二端面上设置有第二滑块；
所述第一滑块相对于输入件沿第一移动方向移动，所述第二滑块相对于输出件沿第二移动方向移动，所述第一移动方向垂直于所述第二移动方向，所述第一移动方向和所述第二移动方向均垂直于所述十字滑环的轴向；
其特征在于：
所述第一滑块上设置有第一安装位，所述第一安装位中设有第一滚子组，所述第一滚子组包括沿所述第一移动方向布置的多个第一滚子，每一所述第一滚子的至少一部分位于所述第一安装位外，所述第一滑块从所述第一移动方向上的相对两端对所述第一滚子组阻挡；
和/或，
所述第二滑块上设置有第二安装位，所述第二安装位中设有第二滚子组，所述第二滚子组包括沿所述第二移动方向布置的多个第二滚子，每一所述第二滚子的至少一部分位于所述第二安装位外，所述第二滑块从所述第二移动方向上的相对两端对所述第二滚子组阻挡；
所述第一安装位包括沿直线排列的多个第一滚子槽，所述第一滚子槽具有第一圆弧面；
每个所述第一滚子槽中设置有一个所述第一滚子，
和/或，
所述第二安装位包括沿直线排列的多个第二滚子槽，所述第二滚子槽具有第二圆弧面；
每个所述第二滚子槽中设置有一个所述第二滚子。
2.根据权利要求1所述的十字滑环，其特征在于：
所述第一安装位设置在所述第一滑块的第一侧面上，所述第一侧面的朝向垂直于所述十字滑环的轴向。
3.根据权利要求2所述的十字滑环，其特征在于：
所述第一滑块具有相对设置的两个所述第一侧面，每个所述第一侧面上均设置有一个所述第一安装位。
4.根据权利要求1所述的十字滑环，其特征在于：
所述第一安装位设置在所述第一滑块的第一顶面上，所述第一顶面的朝向平行于所述十字滑环的轴向。
5.根据权利要求1至4任一项所述的十字滑环，其特征在于：
所述第一安装位中设置第一滚子保持架，多个所述第一滚子可转动地安装在所述第一滚子保持架上。
6.根据权利要求1至4任一项所述的十字滑环，其特征在于：
所述第一端面上设置有沿所述十字滑环的周向对称布置的两个所述第一滑块。
7.根据权利要求1至4任一项所述的十字滑环，其特征在于：
所述第一移动方向为所述十字滑环的径向。
8.根据权利要求1至4任一项所述的十字滑环，其特征在于：
所述第二安装位设置在所述第二滑块的第二侧面上，所述第二侧面的朝向垂直于所述十字滑环的轴向。
9.根据权利要求8所述的十字滑环，其特征在于：
所述第二滑块具有相对设置的两个所述第二侧面，每个所述第二侧面上均设置有一个所述第二安装位。
10.根据权利要求1至4任一项所述的十字滑环，其特征在于：
所述第二安装位设置在所述第二滑块的第二顶面上，所述第二顶面的朝向平行于所述十字滑环的轴向。
11.根据权利要求1至4任一项所述的十字滑环，其特征在于：
所述第二安装位中设置第二滚子保持架，多个所述第二滚子可转动地安装在所述第二滚子保持架上。
12.根据权利要求1至4任一项所述的十字滑环，其特征在于：
所述第二端面上设置有沿所述十字滑环的周向对称布置的两个所述第二滑块。
13.根据权利要求1至4任一项所述的十字滑环，其特征在于：
所述第二移动方向为所述十字滑环的径向。
14.十字滑块联轴器，包括沿轴向依次连接的输入件、十字滑环和输出件；
所述输入件上设有朝向所述十字滑环的第一滑槽，所述输出件上设有朝向所述十字滑环的第二滑槽，所述第一滑槽的延伸方向垂直于所述第二滑槽的延伸方向；
其特征在于：
所述十字滑环使用如上述权利要求1至13任一项所述的十字滑环；
所述第一滑块位于所述第一滑槽内，所述第一滚子与所述第一滑槽的第一槽面沿所述第一移动方向滚动配合；
所述第二滑块位于所述第二滑槽内，所述第二滚子与所述第二滑槽的第二槽面沿所述第二移动方向滚动配合。
15.根据权利要求14所述的十字滑块联轴器，其特征在于：
所述输入件包括轴体和设置在所述轴体周向上的圆环部，所述圆环部上设有所述第一滑槽；
所述十字滑环具有第一通孔；
所述输出件包括凸轮，所述凸轮具有第二通孔；
所述轴体依次穿过所述第一通孔和所述第二通孔。
16.谐波减速器，包括柔轮、刚轮和波发生器，所述波发生器包括柔性轴承和联轴器，所述柔性轴承套装在所述联轴器外，所述柔轮套装在所述柔性轴承外，所述柔轮的外周面上设置第一齿组，所述刚轮的内周壁设置第二齿组，所述第一齿组与所述第二齿组啮合；
其特征在于：
所述联轴器使用上述权利要求15所述的十字滑块联轴器，所述柔性轴承套装在所述凸轮上。
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