針齒擺線(xiàn)減速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及減速器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種針齒擺線(xiàn)減速器。
【背景技術(shù)】
[0002]針齒擺線(xiàn)減速器目前已廣泛作為工業(yè)機(jī)器人的傳動(dòng)裝置進(jìn)行應(yīng)用。尤其以RV型減速器為代表的針齒擺線(xiàn)減速器以其結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)能力強(qiáng)，成為機(jī)器人系統(tǒng)最重要的部件。請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，RV型針齒擺線(xiàn)減速器主要由針齒殼1、針齒2、擺線(xiàn)盤(pán)3、偏心軸4等所組成。偏心軸4旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)擺線(xiàn)盤(pán)3，使擺線(xiàn)盤(pán)3在針齒2上做擺線(xiàn)運(yùn)動(dòng)而推動(dòng)擺線(xiàn)盤(pán)3前進(jìn)。理論上可以有接近1/3齒數(shù)的針齒2同時(shí)與擺線(xiàn)盤(pán)3配合工作，也就是說(shuō)有那么多的針齒2可以同時(shí)受力承載。而在漸開(kāi)線(xiàn)型的齒輪系統(tǒng)中一般只有一到二個(gè)齒能同時(shí)工作，由此可知，相比于其他形式的傳動(dòng)，擺線(xiàn)傳動(dòng)中由于工作時(shí)有多個(gè)針齒參與承載，因此其傳動(dòng)能力顯示出無(wú)可比擬的優(yōu)越性。
[0003]但是，這種多齒同時(shí)承載的要求也為其加工制造帶來(lái)了巨大的困難。針齒2與擺線(xiàn)盤(pán)3的接觸可能會(huì)因加工、磨損及變形等各種原因產(chǎn)生的誤差與理論相差甚遠(yuǎn)，所以針齒2和擺線(xiàn)盤(pán)3的加工必須十分精確，允許誤差極小，否則多齒同時(shí)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(shí)出現(xiàn)的情況可從圖2中看出。
[0004]圖2中示出了針齒2與擺線(xiàn)盤(pán)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(xiàn)盤(pán)3相接觸，能正好地推動(dòng)擺線(xiàn)盤(pán)3前進(jìn)。而在A處，二者之間的距離過(guò)近。針齒2受到強(qiáng)烈的壓縮，產(chǎn)生很大的變形，盡管針齒2有可能仍能勉強(qiáng)地推動(dòng)擺線(xiàn)盤(pán)3前進(jìn)，但要是針齒2所受壓力太大，針齒2可能會(huì)被壓碎，或者被很快地磨損，擺線(xiàn)盤(pán)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(guò)分地大，以至針齒2根本接觸不到擺線(xiàn)盤(pán)3，這時(shí)針齒2不會(huì)推動(dòng)擺線(xiàn)盤(pán)3前進(jìn)。由此可見(jiàn)，各種原因引起的接觸誤差既可使同時(shí)承載的齒數(shù)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(gè)實(shí)心的圓柱，剛度非常大，真正工作時(shí)產(chǎn)生的變形非常??；圖2中所示的接觸變化實(shí)際上是非常小的，一般僅為幾個(gè)微米，肉眼是無(wú)法觀察到的，圖上所反映的變化實(shí)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(shí)參與承載，實(shí)際生產(chǎn)中往往選用過(guò)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?yàn)閷?shí)心的滾柱可不被破壞地壓縮的能力實(shí)在太有限?？赡芤舱且?yàn)檫@種過(guò)分嚴(yán)格的要求，使機(jī)器人使用的RV型針齒擺線(xiàn)減速器至今仍不能自主滿(mǎn)足要求，主要仍需依靠進(jìn)口。
[0007]為解決這種窘境，目前國(guó)內(nèi)所采取的措施主要是進(jìn)一步提高加工精度，全面向進(jìn)口原裝靠攏。而提高加工精度主要的措施是采購(gòu)更高級(jí)、主要是進(jìn)口的加工設(shè)備。但事實(shí)證明，單純這樣做并不能完全地達(dá)到目的，而由此帶來(lái)的生產(chǎn)成本昂貴，也使人們懷疑將來(lái)能不能真正形成商品化，從而達(dá)到與國(guó)外產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的能力。
[0008]因此，有必要提供一種改進(jìn)的針齒擺線(xiàn)減速器以克服上述問(wèn)題。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型的目的在于提供一種兼具柔性和強(qiáng)度且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造精度要求相對(duì)較低的針齒擺線(xiàn)減速器。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供了一種針齒擺線(xiàn)減速器，其包括擺線(xiàn)盤(pán)、針齒殼和夾持在擺線(xiàn)盤(pán)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(nèi)側(cè)圓周方向分布的彈性滾柱和實(shí)心滾柱，所述實(shí)心滾柱間隔分布于彈性滾柱之間，并且所述彈性滾柱的外徑大于實(shí)心滾柱的外徑。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述彈性滾柱和實(shí)心滾柱在所述針齒殼的圓周方向上都均勻分布。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述彈性滾柱的外徑是實(shí)心滾柱外徑的1.003至
1.006 倍。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述彈性滾柱的數(shù)量不少于所述彈性滾柱和實(shí)心滾柱總數(shù)的四分之一。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述彈性滾柱為空心滾柱，并且所述空心滾柱的壁厚為空心滾柱外徑的0.12-0.18倍。
[0015]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述彈性滾柱為空心滾柱，并且所述空心滾柱的空心度為60%至70%。
[0016]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，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(fù)合成型的復(fù)合型彈性滾柱。
[0017]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述針齒擺線(xiàn)減速器還包括與擺線(xiàn)盤(pán)配合設(shè)置的曲柄軸和設(shè)置在曲柄軸和擺線(xiàn)盤(pán)之間的滾子軸承，所述滾子軸承具有內(nèi)滾道、外滾道以及位于內(nèi)滾道和外滾道之間的若干滾子。
[0018]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，若干所述滾子包括若干沿內(nèi)滾道圓周方向分布的彈性滾子和實(shí)心滾子，所述彈性滾子間隔分布于實(shí)心滾子之間，并且所述彈性滾子的外徑大于實(shí)心滾子的外徑。
[0019]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，若干所述滾子均為彈性滾子，所述彈性滾子包括空心滾子以及設(shè)置于空心滾子內(nèi)側(cè)的實(shí)心滾子，所述空心滾子的內(nèi)壁面與實(shí)心滾子的外壁面之間設(shè)置有供空心滾子發(fā)生彈性形變的浮動(dòng)間隙；并且所述空心滾子的外徑大于內(nèi)滾道和外滾道之間的間隙。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型針齒擺線(xiàn)減速器將針齒組件設(shè)置為間隔分布的彈性滾柱和實(shí)心滾柱，其中正常情況下實(shí)心滾柱可正好填滿(mǎn)針齒殼和擺線(xiàn)盤(pán)之間的間隙，而直徑稍大一些的彈性滾柱即可被稍壓扁一些擠在間隙中，起到彈性補(bǔ)償?shù)淖饔?；同時(shí)，實(shí)心滾柱又可提供一定的支撐力，防止彈性滾柱因過(guò)大載荷而被壓扁破壞，使得本實(shí)用新型針齒擺線(xiàn)減速器具有抵抗強(qiáng)大的超載沖擊，強(qiáng)度較高，不會(huì)損壞，從而達(dá)到可靠的彈性補(bǔ)償目的，并進(jìn)一步提高本實(shí)用新型針齒擺線(xiàn)減速器的使用壽命；此外，結(jié)合上述可知，本實(shí)用新型中彈性滾柱的設(shè)置，還可降低現(xiàn)有技術(shù)中擺線(xiàn)盤(pán)的制造精度，方便制造，同時(shí)該種結(jié)構(gòu)設(shè)置較為簡(jiǎn)單，方便制造且成本較低。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中針齒擺線(xiàn)減速器的剖視示意圖；
[0022]圖2是圖1中圈出部位的放大圖；
[0023]圖3是本實(shí)用新型針齒擺線(xiàn)減速器一較佳實(shí)施例的剖視示意圖；
[0024]圖4是圖3中圈出部位的放大圖；
[0025]圖5是圖4中針齒擺線(xiàn)減速器的彈性滾柱的另一實(shí)施例的剖視示意圖，顯示彈性滾柱為由復(fù)合材料制成；
[0026]圖6是圖3中針齒擺線(xiàn)減速器的滾子軸承的剖視示意圖；
[0027]圖7是圖6中滾子軸承上滾子的另一實(shí)施例的剖視示意圖；
[0028]圖8是圖7中滾子的再一實(shí)施例的剖視示意圖；
[0029]圖9是圖7中滾子的又一實(shí)施例的軸向剖視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下將結(jié)合附圖所示的各實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本實(shí)用新型，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0031]請(qǐng)參照?qǐng)D3至圖9所示為本實(shí)用新型針齒擺線(xiàn)減速器100的較佳實(shí)施方式。所述針齒擺線(xiàn)減速器100包括位于中間以連接伺服電動(dòng)機(jī)(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(shè)置在輸入齒輪周?chē)男行驱X輪(未圖示)、與行星齒輪相固定的曲柄軸1、與曲柄軸1配合設(shè)置的擺線(xiàn)盤(pán)2、配合設(shè)置在曲柄軸1和擺線(xiàn)盤(pán)2之間的滾子軸承3、針齒殼4、夾持在擺線(xiàn)盤(pán)2和針齒殼4之間的針齒組件5以及與擺線(xiàn)盤(pán)2相配合設(shè)置的輸出元件6。所述擺線(xiàn)盤(pán)2上設(shè)置有收容所述曲柄軸1和滾子軸承3的穿孔21。
[0032]其中，請(qǐng)參照?qǐng)D3和圖4所示，所述針齒組件5包括若干沿針齒殼4內(nèi)側(cè)圓周方向分布的彈性滾柱51和實(shí)心滾柱52，所述實(shí)心滾柱52間隔分布于彈性滾柱51之間，并且所述彈性滾柱51的外徑大于實(shí)心滾柱52的外徑。
[0033]具體地，所述彈性滾柱51和實(shí)心滾柱52在所述針齒殼4的圓周方向上都均勻分布。所述彈性滾柱51的外徑是實(shí)心滾柱52外徑的1.003至1.006倍。
[0034]另外，所述彈性滾柱51的數(shù)量不少于所述彈性滾柱51和實(shí)心滾柱52總數(shù)的四分之一。具體地，所述彈性滾柱51和實(shí)心滾柱52的排列方式可以因本實(shí)用新型針齒擺線(xiàn)減速器100的工作條件而變化，當(dāng)針齒擺線(xiàn)減速器100工作載荷比較恒定，不會(huì)發(fā)生過(guò)分強(qiáng)大的沖擊時(shí)，彈性滾柱51的比例可以高一些，例如，每隔四個(gè)彈性滾柱51添加一個(gè)實(shí)心滾柱52，即實(shí)心滾柱52為彈性滾柱51數(shù)量的四分之一；而在本實(shí)用新型針齒擺線(xiàn)減速器100工作載荷變動(dòng)較大，多突然沖擊時(shí)，可以多加一些實(shí)心滾柱52，例如每一個(gè)彈性滾柱51隔一個(gè)實(shí)心滾柱52，即彈性滾柱51和實(shí)心滾柱52的數(shù)量可基本相同；進(jìn)一步地，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)證明，在彈性滾柱51占彈性滾柱51和實(shí)心滾柱52總數(shù)的一小部分，例如三分之一或四分之一時(shí)，該種布局方式對(duì)本實(shí)用新型針齒擺線(xiàn)減速器100的磨損或精度要求仍具有較好的補(bǔ)償作用。
[0035]其中，在本實(shí)施例中，所述彈性滾柱51為空心滾柱，并且所述空心滾柱51的壁厚為空心滾柱51外徑的0.12-0.18倍。另外，所述空心滾柱51的空心度為60%至70%，空心度為空心滾柱51內(nèi)部的空心孔的直徑所占空心滾