CN110043634A - 一种传动比大的可驱动机器人的轴承式减速机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种传动比大的可驱动机器人的轴承式减速机，包括外壳组件、滚柱盘组件和中心套，所述外壳组件和滚柱盘组件之间设有两处滚道，一处为球面滚道，另一处为圆柱面滚道，所述球面滚道内密排钢球，所述圆柱面滚道内密排圆柱形滚子，所述中心套上设有偏心轴承，所述偏心轴承设有传动环，所述外壳组件内腔设有内齿圈，所述内齿圈为曲线齿形，所述滚柱盘组件中设置有等分径向槽，所述等分径向槽中设有滚柱，所述传动环推动滚柱与内齿圈啮合；所述中心套连接中间轴，所述中间轴与滚柱盘组件之间设有行星轮系结构。本发明具有更高的承载能力，更短的轴向尺寸，更小的外形尺寸，更简单的加工工艺，显著降低加工成本，并易保证制造精度，满足机器人的使用要求，具有更高的传动比，传动效率高。

Description

一种传动比大的可驱动机器人的轴承式减速机
技术领域
本发明涉及机械传动装置技术领域，具体涉及一种传动比大的可驱动机器人的轴承式减速机，适用于机器人关节。
背景技术
目前公知的工业机器人减速器领域中，采用日本的RV减速器，欧洲斯洛伐克spinea减速器和谐波减速器。前两者都以精密摆线针轮传动为基础，RV减速器是在此基础上加了一级行星齿轮减速；spinea减速器则是在摆线针轮传动的基础上加了特殊的转换机构和交叉滚子轴承，它们都满足了机器人关节对结构紧凑的要求，但结构复杂，轴向尺寸大，价格昂贵，传动比小于80。另外，谐波减速器的柔轮承载能力较弱，只适合驱动机器人的手腕，不适用于工业机器人的大臂。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种传动比大的可驱动机器人的轴承式减速机，具有更高的承载能力，更小的外形尺寸，更简单的加工工艺，显著降低加工成本，并易保证制造精度，满足机器人的使用要求，传动比在100-200之间，传动效率更高。
本发明的目的是这样实现的：
一种传动比大的可驱动机器人的轴承式减速机，包括外壳组件、滚柱盘组件和中心套，所述外壳组件和滚柱盘组件之间设有两处滚道，一处为球面滚道，另一处为圆柱面滚道，所述球面滚道内密排钢球，所述圆柱面滚道内密排圆柱形滚子，所述中心套上设有偏心轴承，所述偏心轴承设有传动环，所述外壳组件内腔设有内齿圈，所述内齿圈为曲线齿形，所述滚柱盘组件中设置有等分径向槽，所述等分径向槽中设有滚柱，所述传动环推动滚柱与内齿圈啮合；所述中心套连接中间轴，所述中间轴与滚柱盘组件之间设有行星轮系结构。
优选的，所述外壳组件包括外壳前部、外壳中部和外壳后部，三者间通过紧固件连接，所述外壳前部连接伺服电机，所述内齿圈设置在外壳中部。
优选的，所述滚柱盘组件包括滚柱盘本体、连接盘和盘盖，偏心轴承设置在滚柱盘本体和盘盖之间，所述等分径向槽设置在滚柱盘本体上，所述滚柱盘本体与连接盘通过第一螺钉固定，所述滚柱盘本体和盘盖通过第二螺钉固定，所述第二螺钉位于两个相邻等分径向槽之间。
优选的，所述行星轮系结构包括行星架、太阳轮、行星轮和固定内齿轮，所述固定内齿轮与连接盘连接，中间轴一端伸入行星架后与太阳轮连接，所述行星架与中心套螺栓固定。
优选的，所述球面滚道设有球面内滚道和球面外滚道，所述球面外滚道设置在外壳中部和外壳后部的结合面内侧，所述球面内滚道设置在滚柱盘本体和连接盘结合面的外周。
优选的，所述圆柱形滚子位于外壳中部和盘盖之间，所述外壳中部对应圆柱形滚子设有圆柱面外滚道。
优选的，每个等分径向槽内设有2-3个滚柱。
优选的，所述偏心台阶两侧分别设有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承的外圈同时与滚柱盘本体、连接盘连接，所述第一轴承的内圈同时与行星架、中心套连接，所述第二轴承外圈与盘盖连接。
优选的，所述连接盘和外壳后部之间设有第一骨架油封，所述外壳前部和中心套之间设有第二骨架密封。
本发明的有益效果是：
本发明具有更高的承载能力，更短的轴向尺寸，更小的外形尺寸，更简单的加工工艺，显著降低加工成本，并易保证制造精度，满足机器人的使用要求，传动比在100-200之间，传动效率更高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中：外壳组件1；内齿圈1.1；外壳前部1.2；外壳中部1.3；外壳后部1.4；滚柱盘组件2；滚柱2.1；连接盘2.2；滚柱盘本体2.3；盘盖2.4；中心套3；钢球4；圆柱形滚子5；偏心轴承6；第一螺钉7；第一轴承8；第二轴承9；中间轴10；第一骨架油封11；第二骨架密封12；传动环13；行星架14；太阳轮15；行星轮16；固定内齿轮17。
具体实施方式
参见图1，本发明涉及一种传动比大的可驱动机器人的轴承式减速机，包括外壳组件1、滚柱盘组件2和中心套3，所述外壳组件1和滚柱盘组件2之间设有两处滚道，一处为球面滚道，另一处为圆柱面滚道，所述球面滚道内密排钢球4，所述圆柱面滚道内密排圆柱形滚子5，形成类似轴承的支承结构，大大缩短了减速器的轴向尺寸，同时使滚柱盘组件2能在外壳组件1中转动，保证了滚柱盘组件的精确定位和灵活转动。所述中心套3上设有偏心轴承6，所述偏心轴承6设有传动环13，所述外壳组件1内腔设有内齿圈1.1，所述内齿圈1.1为曲线齿形，所述滚柱盘组件2中设置有等分径向槽，所述等分径向槽中设有滚柱2.1，所述传动环13对滚柱产生推力，推动滚柱2.1与内齿圈1.1啮合，所述中心套3连接中间轴10，所述中间轴10与滚柱盘组件2之间设有行星轮系结构。
由于存在一齿差，滚柱盘组件2与外壳组件1产生相对运动，当外壳组件1固定时，滚柱盘组件2将这种旋转运动输出；当滚柱盘组件2固定时，则外壳组件1将这种旋转运动输出。
所述外壳组件1包括外壳前部1.2、外壳中部1.3和外壳后部1.4，三者间有定位止口，以保证同轴度，并通过紧固件连接，所述外壳前部1.2连接伺服电机，所述伺服电机的电机轴***中间轴10的内孔，通过键连接带动中心套3和偏心轴承6及传动环13一起旋转，所述内齿圈1.1设置在外壳中部1.3。
所述滚柱盘组件2包括连接盘2.2、滚柱盘本体2.3和盘盖2.4，偏心轴承6设置在滚柱盘本体2.3和盘盖2.4之间，所述等分径向槽设置在滚柱盘本体2.3上，每个等分径向槽内设有2-3个滚柱2.1。所述连接盘2.2与滚柱盘本体2.3通过第一螺钉7固定，所述滚柱盘本体2.3和盘盖2.4通过第二螺钉固定，所述第二螺钉位于两个相邻等分径向槽之间。
所述行星轮系结构包括行星架14、太阳轮15、行星轮16和固定内齿轮17，所述固定内齿轮17与连接盘2.2连接，中间轴10一端伸入行星架14后与太阳轮15连接，所述行星架14与中心套3螺栓固定。
所述球面滚道设有球面内滚道和球面外滚道，所述球面外滚道设置在外壳中部1.3和外壳后部1.4的结合面内侧，所述球面内滚道设置在连接盘2.2和滚柱盘本体2.3结合面的外周。
所述圆柱形滚子5位于外壳中部1.3和盘盖2.4之间，所述外壳中部1.3对应圆柱形滚子5设有圆柱面外滚道。
所述偏心轴承6两侧分别设有第一轴承8和第二轴承9，所述第一轴承8的外圈同时与连接盘2.2、滚柱盘本体2.3连接，所述第一轴承8的内圈同时与行星架14、中心套3连接，所述第二轴承9外圈与盘盖2.4连接。
所述中心套3安装偏心轴承段对应偏心轴承6设有平衡孔。所述平衡孔使减速机工作时达到完全动平衡，以消除振动。
所述连接盘2.2和外壳后部1.4之间设有第一骨架油封11，所述外壳前部1.2和中心套3之间设有第二骨架密封12。第一骨架密封11阻碍杂物进入钢球4内，确保钢球4的灵活转动。第二骨架密封12保证杂物不进入内部轴承，延长了轴承的使用寿命。
除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种传动比大的可驱动机器人的轴承式减速机，其特征在于：包括外壳组件（1）、滚柱盘组件（2）和中心套（3），所述外壳组件（1）和滚柱盘组件（2）之间设有两处滚道，一处为球面滚道，另一处为圆柱面滚道，所述球面滚道内密排钢球（4），所述圆柱面滚道内密排圆柱形滚子（5），所述中心套（3）上设有偏心轴承（6），所述偏心轴承（6）设有传动环（13），所述外壳组件（1）内腔设有内齿圈（1.1），所述内齿圈（1.1）为曲线齿形，所述滚柱盘组件（2）中设置有等分径向槽，所述等分径向槽中设有滚柱（2.1），所述传动环（13）推动滚柱（2.1）与内齿圈（1.1）啮合；所述中心套（3）连接中间轴（10），所述中间轴（10）与滚柱盘组件（2）之间设有行星轮系结构。
2.根据权利要求1所述的一种传动比大的可驱动机器人的轴承式减速机，其特征在于：所述外壳组件（1）包括外壳前部（1.2）、外壳中部（1.3）和外壳后部（1.4），三者间通过紧固件连接，所述外壳前部（1.2）连接伺服电机，所述内齿圈（1.1）设置在外壳中部（1.3）。
3.根据权利要求2所述的一种传动比大的可驱动机器人的轴承式减速机，其特征在于：所述滚柱盘组件（2）包括连接盘（2.2）、滚柱盘本体（2.3）和盘盖（2.4），偏心轴承（6）设置在滚柱盘本体（2.3）和盘盖（2.4）之间，所述等分径向槽设置在滚柱盘本体（2.3）上，所述连接盘（2.2）与滚柱盘本体（2.3）通过第一螺钉（7）固定，所述滚柱盘本体（2.3）和盘盖（2.4）通过第二螺钉固定，所述第二螺钉位于两个相邻等分径向槽之间。
4.根据权利要求3所述的一种传动比大的可驱动机器人的轴承式减速机，其特征在于：所述行星轮系结构包括行星架（14）、太阳轮（15）、行星轮（16）和固定内齿轮（17），所述固定内齿轮（17）与连接盘（2.2）连接，中间轴（10）一端伸入行星架（14）后与太阳轮（15）连接，所述行星架（14）与中心套（3）螺栓固定。
5.根据权利要求3所述的一种传动比大的可驱动机器人的轴承式减速机，其特征在于：所述球面滚道设有球面内滚道和球面外滚道，所述球面外滚道设置在外壳中部（1.3）和外壳后部（1.4）的结合面内侧，所述球面内滚道设置在连接盘（2.2）和滚柱盘本体（2.3）结合面的外周。
6.根据权利要求3所述的一种传动比大的可驱动机器人的轴承式减速机，其特征在于：所述圆柱形滚子（5）位于外壳中部（1.3）和盘盖（2.4）之间，所述外壳中部（1.3）对应圆柱形滚子（5）设有圆柱面外滚道。
7.根据权利要求1所述的一种传动比大的可驱动机器人的轴承式减速机，其特征在于：每个等分径向槽内设有2-3个滚柱（2.1）。
8.根据权利要求3所述的一种传动比大的可驱动机器人的轴承式减速机，其特征在于：所述偏心轴承（6）两侧分别设有第一轴承（8）和第二轴承（9），所述第一轴承（8）的外圈同时与连接盘（2.2）、滚柱盘本体（2.3）连接，所述第一轴承（8）的内圈同时与行星架（14）、中心套（3）连接，所述第二轴承（9）外圈与盘盖（2.4）连接。
9.根据权利要求3所述的一种传动比大的可驱动机器人的轴承式减速机，其特征在于：所述连接盘（2.2）和外壳后部（1.4）之间设有第一骨架油封（11），所述外壳前部（1.2）和中心套（3）之间设有第二骨架密封（12）。
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