CN109667892A - 微型大速比减速机及其针齿定位法兰安装方法 - Google Patents

Abstract

一种微型大速比减速机，包括外壳、输出座和输入轴，输入轴上固设有的偏心轮，两个偏心轮通过曲柄轴承分别与摆线轮连接，在外壳的内壁沿圆周设有多个针齿销，针齿销与两个摆线轮间歇啮合，所述减速机外壳外径不大于45mm，且减速机厚度不大于26.4mm，使减速器体积更小，安装被机械手的运转更为灵活，完全可以代替谐波减速机的输出扭矩不足的领域使用。

Description

微型大速比减速机及其针齿定位法兰安装方法

微型大速比减速机及其针齿定位法兰安装方法。

技术领域

本发明涉及一种减速机，尤其是涉及一种微型大速比减速机及其针齿定位法兰安装方法。

背景技术

减速机是各类机械设备中广泛应用的装置，减速器设计的优劣直接影响机械设备的传动性能。目前，广泛应用的摆线针轮减速器具有传动效率高，变速比大的优点，在如今机械手臂的快速发展下，微型机械手臂的用处也得到重视，但是一般的机械手臂内部的减速机要求传动比大，但是，一般传动比大的减速机的外形比较大，一般微型的减速机无法满足要求，其次，一般安装针齿销都采用单边定位的方法，且安装精度较差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种微型大速比减速机及其针齿定位法兰安装方法，解决机械手臂内部减速机传动比大，且减速机尺寸较小的要求。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种微型大速比减速机，包括外壳、输出座和输入轴，输入轴上固设有的偏心轮，两个偏心轮通过曲柄轴承分别与摆线轮连接，在外壳的内壁沿圆周设有多个针齿销，针齿销与两个摆线轮间歇啮合，所述减速机外壳外径不大于45mm，且减速机厚度不大于26.4mm。

优选方案中，外壳内部设有针齿定位法兰，针齿定位法兰内圈表面上设有多个针齿销定位孔，针齿定位法兰位于针齿销的两端，所述针齿销的两端设有定位圆柱，定位圆柱置于针齿定位法兰上面的针齿销定位孔中；

优选方案中，所针齿定位法兰外圆表面设有法兰定位槽，所述外壳内部设有与法兰定位槽相对应的定位槽，所述法兰定位槽与定位槽形成圆柱形盲孔。

优选方案中，所述盲孔内部设有定位销，定位销的长度小于针齿定位法兰的厚度，所述定位销安装后留有空隙，所述空隙上填装粉末烧结体。

优选方案中，所述针齿定位法兰的外表面设有滚花。

优选方案中，所述减速机设有支撑法兰，支撑法兰位于摆线轮的一侧，输出座位于摆线轮的另一侧，支撑法兰与输出座之间通过多个轴销和螺栓固定连接，所述输入轴端头设有传动的键槽。

优选方案中，所述的输出座通过第一主轴轴承支承在外壳内，支撑法兰通过第二主轴轴承支承在外壳内。

优选方案中，多个轴销和螺栓沿着圆周交错布置，所述的第一主轴轴承或第二主轴轴承为角接触轴承；

所述的轴销穿过摆线轮的传动孔，在轴销的外壁设有轴套；

所述的螺栓穿过摆线轮的传动孔，在螺栓的外壁设有间隔套。

优选方案中，输入轴的一端通过第二输入轴轴承支承在输出座内，输入轴的另一端通过第一输入轴轴承支承在支撑法兰内；

优选方案中，在支撑法兰的外端设有内扩展边沿，内扩展边沿与第一输入轴轴承的外圈侧壁接触；在支撑法兰的外端还设有外扩展边沿，外扩展边沿与第二主轴轴承的内圈侧壁接触。

一种微型大速比减速机及其针齿定位法兰安装方法，该方法包括：

1）将针齿定位法兰进行精加工后，在其表面进行滚花；

2）安装其中一个针齿定位法兰，在外壳的内部的定位槽装上定位销，将针齿定位法兰的法兰定位槽与定位槽上的定位销相配合，将针齿定位法兰进行定位；

3）定位后进行将针齿定位法兰进行冷配合，安装完毕后，接着安装针齿销、摆线轮、输出座和输入轴，安装完毕后，安装第二块针齿定位法兰，安装方法同上；

4）安装完后，定位销穿插到盲孔底部，使其定位销与针齿定位法兰外表面留有距离，在上面填充装粉末烧结体，使其更加牢固。

本发明提供了一种微型大速比减速机及其针齿定位法兰安装方法，在外壳上安装可以对针齿销进行的定位的针齿定位法兰，针齿定位法兰采用定位销进行定位和固定，针齿定位法兰的外表面设有滚花，滚花可以更好的接触性，提高了针齿销的定位精度，也能够好的进行装配。

微型大速比减速机还通过采用将支撑法兰、轴销和输出座连接为一个整体的结构，增强了传动刚性，同时结构更为紧凑，缩小了占用的空间，与传统RV减速机相比，优化了行星轮的传动，减少了零部件。使减速器体积更小，安装被机械手的运转更为灵活，完全可以代替谐波减速机的输出扭矩不足的领域使用。优选的方案中，通过优化的摆线轮齿廓修形方案，采用了负等距加负移距修形的方案和转角修形采用独立计算公式的方案，摆线轮与针齿销的啮合精度更高，并实现回差小于1弧分，完全可以代替谐波减速机的使用领域。本机型适用六轴工业机器人的后三轴关节，也适用小型智能服务型机器人。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1是本发明的结构图；

图2是本发明内部针齿销布置结构图；

图3是图1中A处的放大结构图；

图4是本发明针齿销定位原理图；

图5是本发明针齿定位法兰主视图；

图6是本发明针齿定位法兰安装在外壳内部的截面结构图；

图7是本发明针齿定位法兰与针齿销安装结构图；

图8是本发明针齿定位法兰安装在外壳内部的结构图；

图9是本发明针齿定位法兰与定位销的安装结构图；

图中：输入轴1；销轴 2；外壳3；定位槽31；针齿销4；定位圆柱41；摆线轮5；轴套6；第一主轴轴承 7；油封 8；输出座9；支撑法兰 10；内扩展边沿101；外扩展边沿102；间隔套11；曲柄轴承 12；挡圈 13；第二输入轴轴承14；六角螺栓15；密封圈 16；转动轴17；蜗杆18；第一输入轴轴承19；第二主轴轴承20；调整垫21；轴肩22；针齿定位法兰23；法兰定位槽231；针齿销定位孔232；定位销24；粉末烧结体25。

具体实施方式

实施例1

如图1~9所示，一种微型大速比减速机，包括外壳3、输出座9和输入轴1，输入轴1上固设有两个相位相差180°的偏心轮，两个偏心轮通过曲柄轴承12分别与一个摆线轮5连接，在外壳3的内壁沿圆周设有多个针齿销4，针齿销4与两个摆线轮5间歇啮合，外壳3内部设有针齿定位法兰23，针齿定位法兰23内圈表面上设有多个针齿销定位孔232，针齿定位法兰23位于针齿销4的两端，所述针齿销4的两端设有定位圆柱41，定位圆柱41置于针齿定位法兰23上面的针齿销定位孔232中，所述减速机外壳3外径不大于45mm，且减速机厚度不大于26.4mm，所述输入轴1端头设有传动的键槽。由此结构，在外壳内部装有针齿定位法兰23对针齿销4进行定位，更好的进行安装，对针齿销4，做到微型化，适用于各种小型的机械手臂，减速机外壳3外径不大于45mm，且减速机厚度不大于26.4mm。

优选方案中，所针齿定位法兰23外圆表面设有法兰定位槽231，所述外壳3内部设有与法兰定位槽231相对应的定位槽31，所述法兰定位槽231与定位槽31形成圆柱形盲孔，由此结构，通过针齿定位法兰23与定位槽31形成盲孔，可以起到定位的作用，在盲孔上装入定位销24就可以将法兰定位槽231进行定位。

优选方案中，所述盲孔内部设有定位销24，定位销24的长度小于针齿定位法兰23的厚度，所述定位销24安装后留有空隙，所述空隙上填装粉末烧结体25，由此结构，起到定位的作用，防止在装配的时候出现针齿定位法兰23装错位，导致针齿销4无法装入的问题，粉末烧结体25也可以更好的固定针齿定位法兰23，使针齿销4能够稳定的工作。

优选方案中，所述针齿定位法兰23的外表面设有滚花，能够增大接触效果，起到过硬的配合目的。

优选方案中，所述减速机设有支撑法兰10，支撑法兰10位于摆线轮5的一侧，输出座9位于摆线轮5的另一侧，支撑法兰10与输出座9之间通过多个轴销2和螺栓固定连接，由此结构，通过将支撑法兰10和输出座9连接为一个整体，解决了现有技术中，输出座9悬臂结构导致传动刚性不足的问题。

优选方案中，所述的输出座9通过第一主轴轴承7支承在外壳3内，支撑法兰10通过第二主轴轴承20支承在外壳内，由此结构，提高支承强度。

优选方案中，多个轴销2和螺栓沿着圆周交错布置，所述的第一主轴轴承7或第二主轴轴承20为角接触轴承。优选方案中，所述的轴销2穿过摆线轮5的传动孔，在轴销2的外壁设有轴套6。优选方案中，所述的螺栓穿过摆线轮5的传动孔，在螺栓的外壁设有间隔套11。由此结构，提高了输出座9和支撑法兰10的装配精度，减少人为安装误差

优选方案中，输入轴1的一端通过第二输入轴轴承14支承在输出座9内，输入轴1的另一端通过第一输入轴轴承19支承在支撑法兰10内；

第一输入轴轴承19的内径与第二输入轴轴承14的内径相同。由此结构，提高支承强度，第一输入轴轴承19的内径与第二输入轴轴承14的内径相同，起到更好的配合精度。

优选方案中，在支撑法兰10的外端设有内扩展边沿101，内扩展边沿101与第一输入轴轴承19的外圈侧壁接触；在支撑法兰10的外端还设有外扩展边沿102，外扩展边沿102与第二主轴轴承20的内圈侧壁接触。由此结构，提高整个减速器的抗扭能力。

优选方案中，在输入轴1的外壁设有用于轴向定位第二输入轴轴承14的轴肩22，在第二输入轴轴承14与轴肩22之间设有调整垫21。现有技术中通常仅设置一个调整垫，但是会造成装配精度的问题。这是容易被忽视的，因为在现有技术中，零件通常被视为刚体，但是在实际装配中，尤其是本发明的情形中，多个内六角螺栓15将整个输出座9和支撑法兰10拉紧为一体，轴承位置存在微小的变形，调整垫21能够补偿轴承位置的变形，进一步提高装配精度。

实施例2

一种微型大速比减速机及其针齿定位法兰安装方法，该方法包括：

1）将针齿定位法兰23进行精加工后，在其表面进行滚花，在精加工之后进行加工滚花，滚花在过盈配合中起到更好稳定的作用，也防止平面配合后出现松动的现象；

2）安装其中一个针齿定位法兰23，在外壳3的内部的定位槽31装上定位销24，将针齿定位法兰23的法兰定位槽231与定位槽31上的定位销24相配合，将针齿定位法兰23进行定位，起到定位的作用，也起到防转的作用；

3）定位后进行将针齿定位法兰23进行冷配合，安装完毕后，接着安装针齿销4、摆线轮5、输出座9和输入轴1，安装完毕后，安装第二块针齿定位法兰23，安装方法同上，安装顺序，防止在安装的时候出现摆线轮5安装不进去的问题；

4）安装完后，定位销24穿插到盲孔底部，使其定位销24与针齿定位法兰23外表面留有距离，在上面填充装粉末烧结体25，使其更加牢固；

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微型大速比减速机，包括外壳（3）、输出座（9）和输入轴（1），输入轴（1）上固设有偏心轮，偏心轮通过曲柄轴承（12）分别与摆线轮（5）连接，在外壳（3）的内壁沿圆周设有多个针齿销（4），针齿销（4）与两个摆线轮（5）间歇啮合，其特征是：所述减速机外壳（3）外径不大于45mm，且减速机厚度不大于26.4mm。

2.根据权利要求1所述一种微型大速比减速机，其特征是：所述外壳（3）内部设有针齿定位法兰（23），针齿定位法兰（23）内圈表面上设有多个针齿销定位孔（232），针齿定位法兰（23）位于针齿销（4）的两端，所述针齿销（4）的两端设有定位圆柱（41），定位圆柱（41）置于针齿定位法兰（23）上面的针齿销定位孔（232）中。

3.根据权利要求1所述一种微型大速比减速机，其特征是：所针齿定位法兰（23）外圆表面设有法兰定位槽（231），所述外壳（3）内部设有与法兰定位槽（231）相对应的定位槽（31），所述法兰定位槽（231）与定位槽（31）形成圆柱形盲孔。

4.根据权利要求3所述一种微型大速比减速机，其特征是：所述盲孔内部设有定位销（24），定位销（24）的长度小于针齿定位法兰（23）的厚度，所述定位销（24）安装后留有空隙，所述空隙上填装粉末烧结体（25）。

5.根据权利要求3所述一种微型大速比减速机，其特征是：所述针齿定位法兰（23）的外表面设有滚花。

6.根据权利要求1所述一种微型大速比减速机，其特征是：所述减速机设有支撑法兰（10），支撑法兰（10）位于摆线轮（5）的一侧，输出座（9）位于摆线轮（5）的另一侧，支撑法兰（10）与输出座（9）之间通过多个轴销（2）和螺栓固定连接，所述输入轴（1）端头设有传动的键槽。

7.根据权利要求1所述一种微型大速比减速机，其特征是：所述的输出座（9）通过第一主轴轴承（7）支承在外壳（3）内，支撑法兰（10）通过第二主轴轴承（20）支承在外壳 (3)内。

8.根据权利要求7所述一种微型大速比减速机，其特征是：多个轴销（2）和螺栓沿着圆周交错布置，所述的第一主轴轴承（7）或第二主轴轴承（20）为角接触轴承；

所述的轴销（2）穿过摆线轮（5）的传动孔，在轴销（2）的外壁设有轴套（6）；

所述的螺栓穿过摆线轮（5）的传动孔，在螺栓的外壁设有间隔套（11）；

输入轴（1）的一端通过第二输入轴轴承（14）支承在输出座（9）内，输入轴（1）的另一端通过第一输入轴轴承（19）支承在支撑法兰（10）内。

9.根据权利要求6所述一种微型大速比减速机，其特征是：在支撑法兰（10）的外端设有内扩展边沿（101），内扩展边沿（101）与第一输入轴轴承（19）的外圈侧壁接触；在支撑法兰（10）的外端还设有外扩展边沿（102），外扩展边沿（102）与第二主轴轴承（20）的内圈侧壁接触。

10.一种微型大速比减速机及其针齿定位法兰安装方法，该方法包括：

1）将针齿定位法兰（23）进行精加工后，在其表面进行滚花；

2）安装其中一个针齿定位法兰（23），在外壳（3）的内部的定位槽（31）装上定位销（24），将针齿定位法兰（23）的法兰定位槽（231）与定位槽（31）上的定位销（24）相配合，将针齿定位法兰（23）进行定位；

3）定位后进行将针齿定位法兰（23）进行冷配合，安装完毕后，接着安装针齿销（4）、摆线轮（5）、输出座（9）和输入轴（1），安装完毕后，安装第二块针齿定位法兰（23），安装方法同上；

4）安装完后，定位销（24）穿插到盲孔底部，使其定位销（24）与针齿定位法兰（23）外表面留有距离，在上面填充装粉末烧结体（25），使其更加牢固。