CN2398478Y

CN2398478Y - 密珠摆线钢球减速器

Info

Publication number: CN2398478Y
Application number: CN 99202368
Authority: CN
Inventors: 周建军
Original assignee: HANGZHOU INSTITUTE OF ELECTRONIC ENGINEERING
Current assignee: HANGZHOU INSTITUTE OF ELECTRONIC ENGINEERING
Priority date: 1999-01-19
Filing date: 1999-01-19
Publication date: 2000-09-27
Anticipated expiration: 2009-01-19

Abstract

密珠摆线钢球减速器,包括在输入轴上有偏心轴和平衡块,偏心轴外安装开有内摆线滚道的偏心盘,偏心盘一侧与端盖内侧面间用防自转机构连接,与输出轴连成一体并在侧面开有外摆线滚道的输出盘,偏心盘与输出盘的两滚道间密集装有钢球组成钢球齿轮,形成啮合传动。由于综合接触曲率半径大,滑动率小,对提高及保持传动精度和寿命有利,调紧垫片对传动施加预压力,保证多齿啮合传动,消除传动回差,传动比大。可在精密机械传动装置中使用。

Description

密珠摆线钢球减速器

本实用新型涉及传送旋转运动的其他摩擦传动装置，是一种摆线钢球减速器。

应用于机器人、精密机床、航空航天、精密测试仪器等精密伺服机构的传动装置要求有高传动精度，高传动刚度，传动比大，传动效率高，体积小，重量轻，传动回差和转动件的转动惯量小等特点。现有的传动机构中的摆线针轮行星传动，虽然具有许多优点，但加工复杂且传动精度不高，传动回差大；蜗杆传动具有传动比大，但传动效率低；谐波传动能较好地满足上述要求，但柔轮材料要求高且寿命较短。

本实用新型的目的是：采用输入轴一段的偏心轴外安装开有内摆线滚道的偏心盘和与输出轴连成一体开有外摆线滚道的输出盘，在两盘的滚道上密集装有传动钢球组成的密珠摆线钢球减速器，能满足上述精密机械要求高的传动装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：它包括装在端盖与机壳内的一段输入轴上的偏心轴，偏心轴上安装偏心轴平衡块，偏心轴外安装开有内摆线滚道的偏心盘，偏心盘一侧与端盖内侧面间用防自转机构连接，有与输出轴连成一体并在侧面开有外摆线滚道的输出盘，偏心盘与输出盘的两滚道间密集装有传动钢球组成钢球齿轮，内、外摆线滚道与传动钢球形成啮合传动。

本实用新型与背景技术相比，具有的有益的效果是：

1.由于采用密集排列在内、外摆线滚道同一圆周上的高精度淬硬钢球组成循环工作的钢球齿轮，能显著降低磨损及有利于保持传动精度；

2.内、外摆线滚道为短幅摆线单圆弧或双圆弧滚道，与钢球齿轮的综合接触曲率半径大，滑动率小，对提高及保持转动精度和寿命十分有利；

3.内、外摆线滚道与钢球均能接触受力，钢球为密集排列，能全部参与接触，啮合率可达100％，啮合刚度高，承载力大；

4.通过调整垫片厚度，对传动施加一定的预压力，能保证多齿啮合传动，提高传动精度和传动刚度，并消除传动回差，传动比为5～50。

因此，本实用新型可在机器人、精密机床、航空航天等精密机械要求高的传动装置中推广使用。

附图说明：

图1.本实用新型的结构示意图；

图2.十字滑板结构图；

图3.十字滑板A向视图；

图4.十字滑板B向视图；

图5.保持架剖视图；

图6.保持架的一种结构图；

图7.保持架的另一种结构图；

图8.钢球齿轮结构图；

图9.钢球齿轮A-A向视图；

图10.钢球齿轮B-B向视图；

图11.单圆弧内、外摆线滚道C-C剖视图；

图12.双圆弧内、外摆线滚道C-C剖视图。

下面结合附图，通过对实施例的描述给本实用新型的细节。

如图1所示的密珠摆线钢球减速器，它包括装在端盖13与机壳19内的一段输入轴11上的偏心轴17，偏心轴17上安装偏心轴平衡块15，偏心轴17外安装开有内摆线(或外摆线)滚道的偏心盘16，偏心盘16一侧与端盖13内侧面间用防自转机构连接，有与输出轴22连成一体并在侧面开有外摆线(或内摆线)滚道的输出盘18，偏心盘16与输出盘18的两滚道间密集装有传动钢球6组成钢球齿轮，内、外摆线滚道与传动钢球6形成啮合传动。输出盘18支承在机壳19孔内的轴承9中，输入轴11支承在端盖13的轴承12和输出盘18孔内的轴承8中，输入轴11上的偏心轴17支承有偏心盘16孔内的轴承7中，端盖13与机壳19用螺钉14固紧。机壳19端面与压盖21内肩面间装有调整垫片20，用压盖21压紧，通过压盖21内端面、经输出轴22上的轴承10、输出盘18对传动施加一定的预压力，保证能多齿啮合传动。

以上所述的防自转机构是十字滑板机构，如图1、图2、图3、图4所示，它包括在十字滑板3的一侧面上平行开有一组可放防自转钢球1的一组长槽23，在十字滑板3的另一侧面上开有与长槽23相垂直的另一组长槽24，端盖13内侧面上开有与十字滑板3一侧面形状、位置、方向完全相同的长槽，防自转钢球1用保持架2定位，偏心盘16一侧面上开有与十字滑板3另一侧面形状、位置、方向完全相同的长槽，防自转钢球4用保持架5定位。

如图5、图6、图7所示，保持架2、5上开有的孔分别能与安装在十字滑板3槽中的防自转钢球1、4相配合，保持架2、5上的孔数及孔的分布，由十字滑板3槽中所放置的钢球决定。

钢球齿轮采用直径为d_b的标准传动钢球6密集排列在半径为R_s的圆周上，钢球数Z_b与钢球齿轮半径R_s的关系为：

R_{s} = \frac{d_{b}}{2 Sin (π / Z_{b})}

如图8、图9、图10所示，为钢球齿轮的结构图偏心盘16上的内摆线滚道和输出盘18上的外摆线滚道，其截面为短幅摆线单圆弧滚道(如图11所示)或短幅摆线双圆弧滚道(如图12所示)。内摆线滚道的凸起齿数Z_b+1比外摆线滚道的凸起齿数Z_b-1多2齿，钢球6数Z_b为外摆线滚道凸起齿数加1。

短幅内摆线滚道中心方程式为：

X＝R_sCOS+aCOSZ_b

y＝R_sSin-aSinZ_b

短幅外摆线滚道中心方程式为：

X＝R_sCOS-aCOSZ_b

y＝R_sSin-aSinZ_b

短幅系数：

K = \frac{a \cdot Z_{b}}{R_{s}}

以上方程式中：

X-滚道中心X座标

y-滚道中心y座标

R_s-钢球齿轮半径

Z_b-钢球数

-参变量

a-外摆线滚道相对于钢球齿轮的偏心距或内摆线滚道相对于钢球齿轮的偏心距

K-短幅系数(取值范围为0.35～0.75)

本实用新型的工作原理如下：以图1所示，当输入轴11作回转运动时，与输入轴11相连的偏心轴17同步回转，通过偏心轴轴承7使偏心盘16的中心作以偏心量e为半径的圆周运动，防自转机构限制了偏心盘16绕自身轴线只作平动而不作回转运动，通过偏心盘16与输出盘18的啮合，推动输出盘18绕输出轴22作反向回转运动。

Claims

1.一种密珠摆线钢球减速器，其特征在于：它包括装在端盖[13]与机壳[19]内的一段输入轴[11]上的偏心轴[17]，偏心轴[17]上安装偏心轴平衡块[15]，偏心轴[17]外安装开有内摆线滚道的偏心盘[16]，偏心盘[16]一侧与端盖[13]内侧面间用防自转机构连接，有与输出轴[22]连成一体并在侧面开有外摆线滚道的输出盘[18]，偏心盘[16]与输出盘[18]的两滚道间密集装有传动钢球[6]组成钢球齿轮，内、外摆线滚道与传动钢球[6]形成啮合传动。

2.根据权利要求1所述的密珠摆线钢球减速器，其特征在于：所述的防自转机构是十字滑板机构，它包括在十字滑板[3]的一侧面上平行开有一组可放防自转钢球[1]的一组长槽[23]，在十字滑板[3]的另一侧面上开有与长槽[23]相垂直的另一组长槽[24]，端盖[13]内侧面上开有与十字滑板[3]一侧面形状、位置、方向完全相同的长槽，防自转钢球[1]用保持架[2]定位，偏心盘[16]一侧面上开有与十字滑板[3]另一侧面形状、位置、方向完全相同的长槽，防自转钢球[4]用保持架[5]定位。

3.根据权利要求1所述的密珠摆线钢球减速器，其特征在于：所述的钢球齿轮采用直径为d_b的标准传动钢球[6]密集排列在半径为R_s的圆周上，钢球球数Z_b与钢球齿轮半径R_s的关系为：

R_{s} = \frac{d_{b}}{2 Sin (π / Z_{b})}

4.根据权利要求1所述的密珠摆线钢球减速器，其特征在于：所述的偏心盘[16]上的内摆线滚道和输出盘[18]上的外摆线滚道，其截面为短幅摆线单圆弧滚道或短幅摆线双圆弧滚道。

5.根据权利要求1所述的密珠摆线钢球减速器，其特征在于：内摆线滚道的凸起齿数Z_b+1比外摆线滚道的凸起齿数Z_b-1多2齿，钢球[6]数Z_b为外摆线滚道凸起齿数加1。