針齒擺線減速器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及減速器技術領域，尤其涉及一種針齒擺線減速器。
【背景技術】
[0002]針齒擺線減速器目前已廣泛作為工業(yè)機器人的傳動裝置進行應用。尤其以RV型減速器為代表的針齒擺線減速器以其結構緊湊、傳動能力強，成為機器人系統最重要的部件。請參照圖1所示，RV型針齒擺線減速器主要由針齒殼1、針齒2、擺線盤3、偏心軸4等所組成。偏心軸4旋轉帶動擺線盤3，使擺線盤3在針齒2上做擺線運動而推動擺線盤3前進。理論上可以有接近1/3齒數的針齒2同時與擺線盤3配合工作，也就是說有那么多的針齒2可以同時受力承載。而在漸開線型的齒輪系統中一般只有一到二個齒能同時工作，由此可知，相比于其他形式的傳動，擺線傳動中由于工作時有多個針齒參與承載，因此其傳動能力顯示出無可比擬的優(yōu)越性。
[0003]但是，這種多齒同時承載的要求也為其加工制造帶來了巨大的困難。針齒2與擺線盤3的接觸可能會因加工、磨損及變形等各種原因產生的誤差與理論相差甚遠，所以針齒2加工必須十分精確，允許誤差極小，否則多齒同時承載的條件即遭到破壞，減速器將很快失效，甚至比其他方式還不如；這時出現的情況可從圖2中看出。
[0004]圖2中示出了針齒2與擺線盤3相接觸的三種不同的情況。由于各種原因引起的偏差使針齒2僅在B處正好與擺線盤3相接觸，能正好地推動擺線盤3前進。而在A處，二者之間的距離過近。針齒2受到強烈的壓縮，產生很大的變形，盡管針齒2有可能仍能勉強地推動擺線盤3前進，但要是針齒2所受壓力太大，針齒2可能會被壓碎，或者被很快地磨損，擺線盤3也同樣如此。所以這種情況是不能被允許的。在C處，二者之間距離變得過分地大，以至針齒2根本接觸不到擺線盤3，這時針齒2不會推動擺線盤3前進。由此可見，各種原因引起的接觸誤差既可使同時承載的齒數降低，甚至還可使某些齒被“咬死”而破壞。
[0005]由于針齒2是一個實心的圓柱，剛度非常大，真正工作時產生的變形非常小；圖2中所示的接觸變化實際上是非常小的，一般僅為幾個微米，肉眼是無法觀察到的，圖上所反映的變化實際上是極度地夸張放大了的。
[0006]為了保證有更多的針齒2同時參與承載，實際生產中往往選用過盈的配合，也就是使針齒2在受壓狀態(tài)下，但又不至于被壓垮的情況下工作，但這種工作的范圍是非常有限的。因為實心的滾柱可不被破壞地壓縮的能力實在太有限?？赡芤舱且驗檫@種過分嚴格的要求，使機器人使用的RV型針齒擺線減速器至今仍不能自主滿足要求，主要仍需依靠進口。
[0007]為解決這種窘境，目前國內所采取的措施主要是進一步提高加工精度，全面向進口原裝靠攏。而提高加工精度主要的措施是采購更高級、主要是進口的加工設備。但事實證明，單純這樣做并不能完全地達到目的，而由此帶來的生產成本昂貴，也使人們懷疑將來能不能真正形成商品化，從而達到與國外產品競爭的能力。
[0008]因此，有必要提供一種改進的針齒擺線減速器以克服上述問題。

【發(fā)明內容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種結構簡單且制造精度要求相對較低的針齒擺線減速器。
[0010]為實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種針齒擺線減速器，包括擺線盤、針齒殼和夾持在擺線盤和針齒殼之間的針齒組件，所述針齒組件包括若干沿針齒殼內側圓周方向均勻分布的彈性滾柱組合，所述彈性滾柱組合包括有彈性滾柱和沿針齒殼徑向夾持設置在彈性滾柱和針齒殼之間的彈性元件。
[0011]作為本發(fā)明的進一步改進，所述針齒殼內側設置有若干用以收容所述彈性滾柱的滾柱槽、自滾柱槽內表面沿針齒殼徑向凹陷形成的容置槽，所述彈性元件定位在所述容置槽內并在擺線盤安裝前向外突伸出滾柱槽內表面。
[0012]作為本發(fā)明的進一步改進，所述彈性元件的寬度小于所述容置槽沿針齒殼圓周方向的寬度，所述容置槽沿針齒殼圓周方向的寬度小于所述滾柱槽的內徑。
[0013]作為本發(fā)明的進一步改進，所述容置槽沿針齒殼圓周方向的寬度在所述滾柱槽內徑的三分之一至三分之二之間。
[0014]作為本發(fā)明的進一步改進，所述彈性元件與彈性滾柱相抵持的一側為與彈性滾柱匹配的弧形。
[0015]作為本發(fā)明的進一步改進，所述彈性元件為由彈簧鋼制成的彈性墊；所述彈性墊對應所述彈性滾柱的長度設置為波浪形長條狀，并且在長度方向上形成有至少一個朝容置槽內底面突伸的波浪形突出部、在波浪形突出部兩側形成為與彈性滾柱相抵靠的抵靠部；所述波浪形突出部與容置槽內底面相抵持。
[0016]作為本發(fā)明的進一步改進，所述彈性滾柱的彈性變形量為其直徑的千分之一，所述彈性元件的彈性變形量比所述彈性滾柱的彈性變形量大一個數量級。
[0017]作為本發(fā)明的進一步改進，所述彈性滾柱為空心滾柱，并且所述彈性滾柱的空心度為40%至60%。
[0018]作為本發(fā)明的進一步改進，所述彈性滾柱為由至少兩層具有不同硬度和不同彈性的不同材料復合成型的復合型彈性滾柱。
[0019]作為本發(fā)明的進一步改進，所述針齒擺線減速器還包括與擺線盤配合設置的曲柄軸和設置在曲柄軸和擺線盤之間的滾子軸承，所述滾子軸承具有內滾道、外滾道以及位于內滾道和外滾道之間的若干滾子，所述滾子為彈性滾子，并且所述滾子的直徑大于內滾道和外滾道之間的間隙。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明針齒擺線減速器一方面可通過彈性滾柱和彈性元件的相互配合，保證彈性滾柱與擺線盤之間的有效接觸，從而保證其受力承載效果；另一方面，在彈性滾柱受到壓力較大時可產生稍微變形，使其不會被壓碎或磨損，提高本發(fā)明針齒擺線減速器的使用壽命；此外，結合上述可知，本發(fā)明中彈性滾柱和彈性元件的彈性配合設置，可降低現有技術中滾柱、擺線盤和針齒殼的制造精度，方便制造，同時該種結構設置較為簡單，方便安裝且成本較低。
【附圖說明】
[0021]圖1是現有技術中針齒擺線減速器的剖視示意圖；
圖2是圖1中圈出部位的放大圖；
圖3是本發(fā)明針齒擺線減速器一較佳實施例的剖視示意圖；
圖4是圖3中圈出部位的放大圖；
圖5是圖3中針齒擺線減速器的彈性滾柱的另一實施例的剖視示意圖，顯示彈性滾柱為由復合材料制成；
圖6是圖3中針齒擺線減速器的彈性元件的立體圖；
圖7是圖3中針齒擺線減速器的滾子軸承的剖視示意圖。
【具體實施方式】
[0022]以下將結合附圖所示的各實施方式對本發(fā)明進行詳細描述。但這些實施方式并不限制本發(fā)明，本領域的普通技術人員根據這些實施方式所做出的結構、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護范圍內。
[0023]請參照圖3至圖7所示為本發(fā)明針齒擺線減速器100的較佳實施方式。所述針齒擺線減速器100包括位于中間以連接伺服電動機(未圖示)的輸入軸(未圖示)、一體形成在輸入軸末端的輸入齒輪(未圖示)、嚙合設置在輸入齒輪周圍的行星齒輪(未圖示)、與行星齒輪相固定的曲柄軸1、與曲柄軸I配合設置的擺線盤2、配合設置在曲柄軸I和擺線盤2之間的滾子軸承3、針齒殼4、夾持在擺線盤2和針齒殼4之間的針齒組件5以及與擺線盤2相配合設置的輸出元件6。所述擺線盤2上設置有收容所述曲柄軸I和滾子軸承3的穿孔21。
[0024]其中，請參照圖3和圖4所示，所述針齒組件5包括若干沿針齒殼4內側圓周方向均勻分布的彈性滾柱組合51，所述彈性滾柱組合51包括有彈性滾柱511和沿針齒殼4徑向夾持設置在彈性滾柱511和針齒殼4之間的彈性元件512。本發(fā)明則可通過彈性滾柱511和彈性元件512的配合補償現有技術中滾柱的制造公差，降低制造精度及制造成本。
[0025]具體地，所述針齒殼4內側設置有若干用以收容所述彈性滾柱511的滾柱槽41、自滾柱槽41內表面沿針齒殼4徑向凹陷形成的容置槽42。所述滾柱槽41的內徑稍大于所述彈性滾柱511的直徑，由此使得所述滾柱槽41內能形成潤滑所需的油膜，保證彈性滾柱511可以在滾柱槽41內自由滑動或轉動，達到彈性補償的目的。
[0026]因所述針齒擺線減速器100本身即為高精密設備，其所需要的誤差補償一般都非常小，所以，本發(fā)明中所述彈性滾柱511的彈性補償量設置為其直徑的千分之一，一般在3微米至8微米左右，優(yōu)選為5微米。
[0027]在本實施方式中，所述彈性滾柱511采用空心滾柱，并且所述空心滾柱511的空心度為40%至60%，優(yōu)選為50%。其中空心度為空心滾柱內部的空心孔所占空心滾柱的總面積比。
[0028]請參照圖5所示，當然，所述彈性滾柱511也可為由至少兩層具有不同硬度和不同彈性的不同材料復合成型的復合型彈性滾柱，具體為由硬度較高、有一定的彈性而不脆的材料e與硬度低、彈性大的材料f相間層疊復合而成。其中，所述硬度高、彈性大而不脆的材料e可為軸承鋼或彈簧鋼等材料；所述硬度低、彈性大的材料f可為各種復合材料或高分子材料。為適應本發(fā)明針齒擺線減速器100的使用環(huán)境，所述彈性滾柱511為復合型彈性滾柱結構時，將外層設置為硬度較高、有一定的彈性而不脆的材料。該種復合型彈性滾柱511可為空心結構，也可為實心結構。
[0029]此外，所述彈性滾柱511也可直接由其他具有適當彈性變形量的耐磨彈性材料制成，也可達成本發(fā)明的目的。
[0030]請參照圖3、圖4和圖6所示，所述彈性元件512定位在所述容置槽42內。其中，所述容置槽42沿針齒殼4圓周方向的寬度小于所述滾柱槽