CN109826938A - 输出机构及减速器 - Google Patents

Abstract

一种输出机构及减速器，包括外壳、输出座和输入轴，输入轴上设有偏心轮，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，针齿销与摆线轮间歇啮合，输出座外端设有定位法兰，定位法兰为T形状，定位法兰一端套在输出座上，定位法兰另一端设有张紧法兰基座，张紧法兰基座上设有收缩缝，张紧法兰基座上端为圆柱形，圆柱形的下端为向下收缩的锥面，所述定位法兰套接在张紧法兰基座的收缩的锥面上，所述定位法兰设有与张紧法兰基座外侧面相适配的锥面，采用夹套是联轴器，安装和拆卸简单、快速、方便。

Description

输出机构及减速器

技术领域

本发明涉及一种减速机，尤其是涉及一种输出机构及减速器。

背景技术

针齿摆线减速器目前已广泛作为工业机器人的传动装置进行应用。摆线针轮减速器由于采用少齿差的行星传动结构，故其具有体积小、重量轻、传动比范围大、运转平稳且承载能力强等优点，但是一般的针齿摆线减速器结构复杂。

目前，针齿摆线减速器输出座一般为轴输出装置周输出装置和法兰输出装置，轴输出装置在使用的时候一般采用联轴器连接精度较差，减速器如果出现偏差的现象，普通的联轴器就会无法进行精密的传输，一般的法兰连接，在使用的时候都是之间采用螺栓连接，螺栓的定位精度也无法达到精密传输的要求。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种输出机构及减速器，解决法兰连接和轴连接同轴度不高的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种输出机构及减速器，包括外壳、输出座和输入轴，输入轴上设有偏心轮，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，针齿销与摆线轮间歇啮合，输出座外端设有定位法兰，定位法兰为T形状，定位法兰一端套在输出座上，定位法兰另一端设有张紧法兰基座，张紧法兰基座上设有收缩缝，张紧法兰基座上端为圆柱形，圆柱形的下端为向下收缩的锥面，所述定位法兰套接在张紧法兰基座的收缩的锥面上，所述定位法兰设有与张紧法兰基座外侧面相适配的锥面。

优选方案中，定位法兰连接输出座的部分设有内定位面和平面定位面，内定位面与输出座的外径定位，平面定位面贴平在输出座的端面上。

优选方案中，张紧法兰基座与定位法兰通过螺栓连接固定。

优选方案中，所述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。

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，所述输入轴外端设有用于定位防转的键槽。

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。

优选方案中，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；

第一输入轴轴承的内径与第二输入轴轴承的内径相同。

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。

优选方案中，在输入轴的外壁设有用于轴向定位第二输入轴轴承的轴肩，在第二输入轴轴承与轴肩之间设有调整垫。

本发明提供了一种输出机构及减速器，在输出座上安装有定位法兰，定位法兰采用外径定位和端面贴平定位，其连接精度会有所提高，在定位法兰的另一端采用夹套是联轴器，安装和拆卸简单、快速、方便。安装时，由于联轴器的张紧法兰基座设置有收缩缝，稍扩大收缩缝宽度即可将传动轴装入合适位置，定位法兰为圆台状结构，张紧法兰基座凹槽锥度和定位法兰锥度相同，可轻松将定位法兰套入张紧法兰基座，拧紧螺栓完全套入并连接固定，本发明具有结构简单、效率高、寿命长、通用性好、安全可靠的优点，这种结构适用于轻载的减速机上。

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，提高了针齿销的定位精度，也能够好的进行装配。

还采用支撑法兰、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是本发明减速器输出座连接位置图；

图2是本发明摆线轮与针齿销布置结构图；

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是本发明定位法兰侧视图；

图9是本发明定位法兰剖视图；

图10是本发明定位法兰安装侧视剖视图；

图11是本发明张紧法兰基座结构图；

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；定位法兰 23；内定位面231；平面定位面232；张紧法兰基座24；收缩缝241；针齿定位法兰25；法兰定位槽251；针齿销定位孔252；定位销26；粉末烧结体27。

具体实施方式

如图1~11所示，一种输出机构及减速器，包括外壳3、输出座9和输入轴1，输入轴1上设有偏心轮，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与摆线轮5间歇啮合，输出座9外端设有定位法兰23，定位法兰23为T形状，定位法兰23一端套在输出座9上，定位法兰23另一端设有张紧法兰基座24，张紧法兰基座24上设有收缩缝241，张紧法兰基座24上端为圆柱形，圆柱形的下端为向下收缩的锥面，所述定位法兰23套接在张紧法兰基座24的收缩的锥面上，所述定位法兰23设有与张紧法兰基座24外侧面相适配的锥面，由此结构，采用定位法兰23与输出座9来连接，定位法兰23上设有张紧法兰基座24，张紧法兰基座24设有向下收缩的锥面，由于联轴器的张紧法兰基座24设置有收缩缝241，稍扩大收缩缝241宽度即可将传动轴装入合适位置，定位法兰为圆台状结构，张紧法兰基座凹槽锥度和定位法兰锥度相同，可轻松将定位法兰套入张紧法兰基座，解决法兰连接和轴连接同轴度不高的问题。

优选方案中，定位法兰23连接输出座9的部分设有内定位面231和平面定位面232，内定位面231与输出座9的外径定位，平面定位面232贴平在输出座9的端面上，采用外径定位和端面贴平定位，使传动的精度更加精确。

优选方案中，张紧法兰基座24与定位法兰23通过螺栓连接固定，起到锁紧的作用，能够将收缩缝241得到挤压，从而使轴更加的稳点。

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。

优选方案中，所述外壳3内部设有针齿定位法兰25，针齿定位法兰25内圈表面上设有多个针齿销定位孔252，针齿定位法兰25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25上面的针齿销定位孔252中，由此结构，通过针齿定位法兰25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26就可以将法兰定位槽251进行定位。

优选方案中，所针齿定位法兰25外圆表面设有法兰定位槽251，所述外壳3内部设有与法兰定位槽251相对应的定位槽31，所述法兰定位槽251与定位槽31形成圆柱形盲孔，所述盲孔内部设有定位销26，定位销26的长度小于针齿定位法兰25的厚度，所述定位销26安装后留有空隙，所述空隙上填装粉末烧结体27，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25装错位，导致针齿销4无法装入的问题，粉末烧结体27也可以更好的固定针齿定位法兰25，使针齿销4能够稳定的工作，这种结构适用于轻载的减速机上。

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 (3)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

结合实施例1进一步说明，针齿定位法兰安装方法，包括：

1）安装其中一个针齿定位法兰25，在外壳3的内部的定位槽31装上定位销26，将针齿定位法兰25的法兰定位槽251与定位槽31上的定位销26相配合，将针齿定位法兰25进行定位，起到定位的作用，也起到防转的作用；

2）定位后进行将针齿定位法兰25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25，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；

3）安装完后，定位销26穿插到盲孔底部，使其定位销26与针齿定位法兰25外表面留有距离，在上面填充装粉末烧结体27，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)

1.一种输出机构及减速器，包括外壳（3）、输出座（9）和输入轴（1），输入轴（1）上设有偏心轮，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）与摆线轮（5）间歇啮合，其特征是：输出座（9）外端设有定位法兰（23），定位法兰（23）为T形状，定位法兰（23）一端套在输出座（9）上，定位法兰（23）另一端设有张紧法兰基座（24），张紧法兰基座（24）上设有收缩缝（241），张紧法兰基座（24）上端为圆柱形，圆柱形的下端为向下收缩的锥面，所述定位法兰（23）套接在张紧法兰基座（24）的收缩的锥面上，所述定位法兰（23）设有与张紧法兰基座（24）外侧面相适配的锥面。

2.根据权利要求1所述一种输出机构及减速器，其特征是：定位法兰（23）连接输出座（9）的部分设有内定位面（231）和平面定位面（232），内定位面（231）与输出座（9）的外径定位，平面定位面（232）贴平在输出座（9）的端面上，张紧法兰基座（24）与定位法兰（23）通过螺栓连接固定。

3.根据权利要求1所述一种输出机构及减速器，其特征是：所述外壳（3）内部设有针齿定位法兰（25），针齿定位法兰（25）内圈表面上设有多个针齿销定位孔（252），针齿定位法兰（25）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（25）上面的针齿销定位孔（252）中。

4.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（25）外圆表面设有法兰定位槽（251），所述外壳（3）内部设有与法兰定位槽（251）相对应的定位槽（31），所述法兰定位槽（251）与定位槽（31）形成圆柱形盲孔。

5.根据权利要求4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（26），定位销（26）的长度小于针齿定位法兰（25）的厚度，所述定位销（26）安装后留有空隙，所述空隙上填装粉末烧结体（27）。

6.根据权利要求1所述一种输出机构及减速器，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。

7.根据权利要求1所述一种输出机构及减速器，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，所述输入轴（1）外端设有用于定位防转的键槽；

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。

8.根据权利要求7所述一种输出机构及减速器，其特征是：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；

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。

9.根据权利要求6所述一种输出机构及减速器，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.根据权利要求1所述一种输出机构及减速器，其特征是：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）。