一種二級(jí)串聯(lián)擺線鋼球減速器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種二級(jí)串聯(lián)擺線鋼球減速器，屬于精密機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域，包括第一級(jí)輸入軸、機(jī)殼I、十字盤I、行星盤I、鋼球組、端蓋I、第二級(jí)輸入軸、端蓋盤、行星盤II、十字盤II、中心盤、鋼球組、第二級(jí)輸出軸、機(jī)殼II、端蓋II、預(yù)緊螺母、支承軸承等。該減速機(jī)采用二級(jí)串聯(lián)的K-H-V型少齒差行星傳動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)，以中心盤和行星盤端面上的內(nèi)、外擺線槽作為齒廓，以鋼球作為中介體進(jìn)行嚙合傳動(dòng)，通過鋼球與擺線槽的四點(diǎn)接觸消除齒隙，同時(shí)配以無(wú)齒隙的十字鋼球等速機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、零齒隙、傳動(dòng)精度高、低沖擊、傳動(dòng)比大的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】
一種二級(jí)串聯(lián)擺線鋼球減速器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種精密減速傳動(dòng)裝置，可應(yīng)用于機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、航空、醫(yī)療器械、儀器儀表等精密機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]為了提高機(jī)器人等精密機(jī)械的傳動(dòng)精度與控制精度，要求使用的減速傳動(dòng)裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、傳動(dòng)比大、齒隙小、響應(yīng)快、效率高等特點(diǎn)，同時(shí)要求減速傳動(dòng)裝置具有較高的往復(fù)定位精度。
[0003]現(xiàn)有常用的精密減速傳動(dòng)裝置多采用單級(jí)K-H-V型或二級(jí)NN型少齒差傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)形式。其中，單級(jí)K-H-V型少齒差傳動(dòng)可實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng)比較小，尤其是單級(jí)擺線鋼球傳動(dòng)，由于其采用二齒差的齒數(shù)組合，因此可實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng)比更小，難以適應(yīng)機(jī)器人裝備低速運(yùn)轉(zhuǎn)的需求。二級(jí)NN型少齒差傳動(dòng)雖然可以實(shí)現(xiàn)較高的傳動(dòng)比，但該傳動(dòng)屬于正號(hào)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)效率很低，尤其是NN型擺線鋼球傳動(dòng)，兩行星輪安裝于同一偏心軸段，相關(guān)零件的制造精度與裝配精度要求很高，傳動(dòng)運(yùn)行時(shí)慣性力大，轉(zhuǎn)臂軸承負(fù)載很大、壽命較低，因此難以具備優(yōu)良的傳動(dòng)性能。
[0004]中國(guó)專利200720311321.9，【公開日】2008年10月8日，公開了一份名稱為一種擺線鋼球減速器，由輸入部分和輸出部分相嗤合組成，其主要技術(shù)特點(diǎn)是在輸入軸一端設(shè)有偏心軸，偏心軸上通過軸承設(shè)有動(dòng)擺線盤，動(dòng)擺線盤一端設(shè)有環(huán)形擺線槽軌道，擺線槽中心設(shè)有截面為凹形的貯油槽，動(dòng)擺線盤的另一端面設(shè)有圓形鋼球窩，鋼球窩在動(dòng)擺線盤上同一半徑上均勻分布設(shè)置，輸入軸和輸出軸通過定擺線盤、動(dòng)擺線盤和鋼球相滾動(dòng)鏈接。該實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，動(dòng)力傳遞效率高，但由于該實(shí)用新型采用了單級(jí)K-H-V型少齒差傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)形式，其可實(shí)現(xiàn)的傳動(dòng)比較小，難以適用在機(jī)器人等裝備低速運(yùn)轉(zhuǎn)的需求。
[0005]中國(guó)專利200820076990.7，【公開日】2009年I月28日，公開了一份名稱為時(shí)時(shí)無(wú)回差傳動(dòng)二級(jí)精度鋼球行星減速器，其包括輸入偏心軸、端面有擺線封閉槽的中心盤、組合式行星盤、端面有擺線封閉槽的輸出盤及機(jī)架，組合式行星盤端面有擺線封閉槽的行星盤、蝶形彈簧、銷軸和端面有擺線封閉槽的行星盤組成。該實(shí)用新型解決了精密鋼球行星減速器因嚙合副磨損出現(xiàn)間隙，導(dǎo)致傳動(dòng)回差及嚙合副熱膨脹導(dǎo)致卡死等問題，可實(shí)現(xiàn)減速器的時(shí)時(shí)自動(dòng)無(wú)回差傳動(dòng)，但由于該實(shí)用新型采用了 NN型少齒差傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)形式，存在較大的封閉功率，傳動(dòng)效率較低，且組合式行星盤的加工精度與裝配精度要求很高，傳動(dòng)運(yùn)行時(shí)慣性力大，轉(zhuǎn)臂軸承壽命低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明克服上述存在的缺陷，提供一種二級(jí)串聯(lián)擺線鋼球減速器，屬于精密機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域。該減速機(jī)采用二級(jí)串聯(lián)的K-H-V型少齒差行星傳動(dòng)的基本結(jié)構(gòu)，以中心盤和行星盤端面上的內(nèi)、外擺線槽作為齒廓，以鋼球作為中介體進(jìn)行嚙合傳動(dòng)，通過鋼球與擺線槽的四點(diǎn)接觸消除齒隙，同時(shí)配以無(wú)齒隙的十字鋼球等速機(jī)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、零齒隙、傳動(dòng)精度高、低沖擊、傳動(dòng)比大的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種二級(jí)串聯(lián)擺線鋼球減速器，包括第一級(jí)輸入軸、機(jī)殼1、十字盤1、行星盤1、第一、二、三鋼球組、端蓋I;第二級(jí)輸入軸、端蓋盤、行星盤I1、十字盤I1、中心盤、第四、五、六鋼球組、第二級(jí)輸出軸、機(jī)殼I1、端蓋I1、預(yù)緊螺母。其特征是:第一級(jí)輸入軸的偏心軸段上安裝第一轉(zhuǎn)臂軸承，第一轉(zhuǎn)臂軸承與行星盤I連接;第二級(jí)輸入軸既是第一級(jí)傳動(dòng)的輸出軸，又是第二級(jí)傳動(dòng)的輸入軸;第二級(jí)輸入軸的偏心軸段上安裝第二轉(zhuǎn)臂軸承，第二轉(zhuǎn)臂軸承與行星盤11連接；中心盤與第二級(jí)輸出軸通過第一螺釘組連接；十字盤I在機(jī)殼I和行星盤I之間浮動(dòng)，十字盤II在行星盤II與中心盤之間浮動(dòng);機(jī)殼1、端蓋盤通過第二螺釘組與機(jī)殼II固連，且保證機(jī)殼1、端蓋盤、機(jī)殼II同軸。
[0008]進(jìn)一步地，所述的二級(jí)串聯(lián)擺線鋼球減速器行星盤I左端面上加工有錐形截面外擺線封閉槽，第二級(jí)輸入軸右側(cè)盤面上加工有錐形截面內(nèi)擺線封閉槽，內(nèi)、外擺線封閉槽之間安裝有活動(dòng)的第一鋼球組;行星盤I右端面加工有一組錐形截面的水平槽，十字盤I左端面也加工有一組錐形截面的水平槽，兩組水平槽之間安裝有活動(dòng)的第二鋼球組，機(jī)殼I左端面加工有一組錐形截面的垂直槽，十字盤I右端面也加工有一組錐形截面的垂直槽，兩組垂直槽之間安裝有活動(dòng)的第三鋼球組;行星盤II右端面上加工有錐形截面外擺線封閉槽，端蓋盤左側(cè)盤面上加工有錐形截面內(nèi)擺線封閉槽，內(nèi)、外擺線封閉槽之間安裝有活動(dòng)的第六鋼球組;行星盤II左端面加工有一組錐形截面的水平槽，十字盤II右端面也加工有一組錐形截面的水平槽，兩組水平槽之間安裝有活動(dòng)的第五鋼球組，中心盤右端面加工有一組錐形截面的垂直槽，十字盤II左端面也加工有一組錐形截面的垂直槽，兩組垂直槽之間安裝有活動(dòng)的第四鋼球組。
[0009]還包括，所述的二級(jí)減速器第一級(jí)輸入軸右支承軸承采用內(nèi)外圈軸向固定方式，輸入軸左支承軸承采用內(nèi)圈軸向固定、外圈軸向游動(dòng)方式。二級(jí)減速器第二級(jí)輸入軸右支承軸承采用內(nèi)外圈軸向固定方式，輸入軸左支承軸承采用內(nèi)圈軸向固定、外圈軸向游動(dòng)方式。機(jī)殼的左端內(nèi)孔加工有螺紋，擰入預(yù)緊螺母固定輸出軸左支承軸承，預(yù)緊螺母與機(jī)殼之間安裝有止動(dòng)墊圈。
[0010]采用以上技術(shù)方案后，本發(fā)明達(dá)到的有益效果是:
[0011](I)二級(jí)串聯(lián)擺線鋼球減速器的嚙合副為內(nèi)、外擺線槽與鋼球的四點(diǎn)嚙合接觸，當(dāng)減速器正反轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，均可保證無(wú)齒隙傳動(dòng)，傳動(dòng)精度高，傳動(dòng)回差小于±4arc.min，且二級(jí)串聯(lián)的傳動(dòng)形式易于實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，傳動(dòng)比可達(dá)100以上。
[0012](2) 二級(jí)串聯(lián)擺線鋼球減速器由于采用了二級(jí)串聯(lián)的K-H-V型少齒差行星傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)形式，無(wú)封閉功率，因此傳動(dòng)效率較NN型傳動(dòng)要高，傳動(dòng)效率可達(dá)到80%以上。另外，行星盤、十字盤、端蓋盤等之間通過水平槽、垂直槽、鋼球構(gòu)成了無(wú)齒隙的十字鋼球等速機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)中水平槽與豎直槽加工有一定的長(zhǎng)度，可使鋼球在槽中任意浮動(dòng)以適應(yīng)加工精度要求，因此減速器的零件加工精度與裝配精度要求低;該機(jī)構(gòu)中的鋼球尺寸還不受偏心距大小的影響，承載能力較強(qiáng)。
[0013](3)相比NN型傳動(dòng)，二級(jí)串聯(lián)擺線鋼球減速器采用二級(jí)串聯(lián)結(jié)構(gòu)，將質(zhì)量較大的行星盤放置于二級(jí)傳動(dòng)的低速級(jí)，轉(zhuǎn)速低、慣性力小;第一級(jí)、第二級(jí)的行星盤各自獨(dú)立安裝在不同的輸入軸上，傳動(dòng)中對(duì)各自轉(zhuǎn)臂軸承施加的載荷小，轉(zhuǎn)臂軸承壽命高、不易失效。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為圖1的A-A剖面圖；
[0016]圖3為圖1的B-B剖面圖；
[0017]圖4為圖1的C-C剖面圖；
[0018]圖5為圖1的D-D剖面圖；
[0019]圖6為圖1的E-E剖面圖；
[0020]圖7為圖1的F-F剖面圖；
[0021]圖8為圖1的G-G剖面圖；
[0022]圖9為圖1的H-H剖面圖；
[0023]圖10為圖1的1-1剖面圖；
[0024]圖1?圖10中:
[0025]I一端蓋11 ； 2一唇型密封圈；3—第二級(jí)輸出軸;4一螺釘組；
[0026]5—第二級(jí)輸出軸右支承軸承;6—軸用彈性擋圈;7—第二級(jí)輸入軸左支承軸承；
[0027]8—第一螺釘組;9一彈簧墊圈；10—中心盤;11一行星盤II;
[0028]12一第二螺釘組;13一彈黃墊圈；14一端蓋盤;15一第二級(jí)輸入軸；
[0029]16—行星盤I ； 17—十字盤I ； 18—機(jī)殼I ； 19一端蓋I ；
[0030]20—螺釘組;21—第一級(jí)輸入軸;22—唇型密封圈；23—軸用彈性擋圈；
[0031]24—第一級(jí)輸入軸右支承軸承;25—第一轉(zhuǎn)臂軸承;26—軸用彈性擋圈；
[0032]27—第一級(jí)輸入軸左支承軸承;28—軸用彈性擋圈;29—第二級(jí)輸入軸右支承軸承；
[0033]30—軸用彈性擋圈；31—第二轉(zhuǎn)臂軸承;32—平衡塊;33—十字盤II;
[0034]34—螺釘組;35—彈簧墊圈；36—第二級(jí)輸入軸；37—軸用彈性擋圈；
[0035]38—第二級(jí)輸出軸左支承軸承;39—預(yù)緊螺母;40—止動(dòng)墊圈；
[0036]41 一墊圈；42—第一鋼球組;43—第二鋼球組;44 一第三鋼球組；
[0037]45—第四鋼球組;46—第五鋼球組;47—第六鋼球組;48—機(jī)殼。
【具體實(shí)施方式】
[0038]附圖非限制性地公開了本發(fā)明一種實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0039]圖1?圖9所示的二級(jí)串聯(lián)擺線鋼球減速器。其工作原理為:動(dòng)力由第一級(jí)輸入軸21輸入，第一級(jí)輸入軸等速自轉(zhuǎn)，并通過第一級(jí)輸入軸上的第一轉(zhuǎn)臂軸承25帶動(dòng)行星盤116運(yùn)動(dòng)。十字盤Il 7左、右端面上的水平槽、垂直槽通過鋼球組第二、三43、44與行星盤116右端面水平槽、機(jī)殼I左端面豎直槽構(gòu)成嚙合副，使十字盤通過鋼球與水平槽、豎直槽的嚙合左右、上下滑動(dòng)，從而組成十字鋼球等速機(jī)構(gòu)，行星盤116通過十字鋼球等速機(jī)構(gòu)與機(jī)殼118連接，因此行星盤I的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被十字鋼球等速機(jī)構(gòu)約束，行星盤I僅隨輸入軸的自轉(zhuǎn)作平動(dòng)。與此同時(shí)，行星盤I左端面上的外擺線封閉槽通過第一鋼球組42與第二級(jí)輸入軸15右端面上的內(nèi)擺線封閉槽嚙合傳動(dòng)，推動(dòng)第二級(jí)輸入軸作低速自轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)第一級(jí)傳動(dòng)。第二級(jí)輸入軸既是第一級(jí)傳動(dòng)的輸出軸，又是第二級(jí)傳動(dòng)的輸入軸。第二級(jí)輸入軸將動(dòng)力傳入第二級(jí)傳動(dòng)，并通過第二級(jí)輸入軸上的第二轉(zhuǎn)臂軸承31帶動(dòng)行星盤IIll作公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，行星盤II右端面上的外擺線封閉槽通過第六鋼球組(47)與端蓋盤14左端面上的內(nèi)擺線封閉槽嚙合傳動(dòng)，反推行星盤IIll作低速自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。十字盤1133左、右端面上的水平槽、垂直槽通過第四、五鋼球組45、46與行星盤IIll左端面水平槽、輸出軸I右端面豎直槽構(gòu)成嚙合副，使十字盤通過鋼球與水平槽、豎直槽的嚙合左右、上下滑動(dòng)，從而組成十字鋼球等速機(jī)構(gòu)，行星盤II11通過十字鋼球等速機(jī)構(gòu)與中心盤10連接，行星盤II11的低速自轉(zhuǎn)通過十字鋼球等速機(jī)構(gòu)等速傳遞給中心盤10，并由輸出軸3輸出，從而實(shí)現(xiàn)第二級(jí)傳動(dòng)。
[0040]本實(shí)例中機(jī)殼1148的左端內(nèi)孔加工有螺紋，擰入預(yù)緊螺母39推動(dòng)軸系零件作軸向移動(dòng)，可消除各擺線槽與鋼球組之間的齒隙，以及水平槽、垂直槽與鋼球組之間的齒隙，保證無(wú)齒隙嚙合與傳動(dòng)精度。同時(shí)，預(yù)緊螺母39與機(jī)殼1148之間安裝有止動(dòng)墊圈40，防止預(yù)緊螺母39產(chǎn)生松動(dòng)。第一級(jí)輸入軸和第二級(jí)輸入軸均采用右支承軸承24、29雙向固定，左支承軸承27、7游動(dòng)的支承結(jié)構(gòu)，既能保證軸系零件的定位要求，又能滿足消除齒隙過程中軸系零件的軸向移動(dòng)要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種二級(jí)串聯(lián)擺線鋼球減速器，包括第一級(jí)輸入軸(21)、機(jī)殼I (18)、十字盤I (17)、行星盤1(16)、第一、二、三鋼球組(42、43、44)、端蓋1(19);第二級(jí)輸入軸(15)、端蓋盤(14)、行星盤11(11)、十字盤11(33)、中心盤(10)、第四、五、六鋼球組(45、46、47)、第二級(jí)輸出軸(3)、機(jī)殼II(48)、端蓋II(I)、預(yù)緊螺母(39);其特征是:第一級(jí)輸入軸(21)的偏心軸段上安裝第一轉(zhuǎn)臂軸承(25)，第一轉(zhuǎn)臂軸承(25)與行星盤1(16)連接;第二級(jí)輸入軸(15)既是第一級(jí)傳動(dòng)的輸出軸，又是第二級(jí)傳動(dòng)的輸入軸;第二級(jí)輸入軸(15)的偏心軸段上安裝第二轉(zhuǎn)臂軸承(31)，第二轉(zhuǎn)臂軸承(31)與行星盤II(Il)連接；中心盤(10)與第二級(jí)輸出軸(3)通過第一螺釘組(8)連接;十字盤1(17)在機(jī)殼1(18)和行星盤1(16)之間浮動(dòng)，十字盤11(33)在行星盤II(Il)與中心盤(10)之間浮動(dòng);機(jī)殼1(18)、端蓋盤(14)通過第二螺釘組(12)與機(jī)殼11(48)固連，且保證機(jī)殼1(18)、端蓋盤(14)、機(jī)殼11(48)同軸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二級(jí)串聯(lián)擺線鋼球減速器，其特征是:行星盤1(16)左端面上加工有錐形截面外擺線封閉槽，第二級(jí)輸入軸(15)右側(cè)盤面上加工有錐形截面內(nèi)擺線封閉槽，內(nèi)、外擺線封閉槽之間安裝有活動(dòng)的第一鋼球組(42);行星盤1(16)右端面加工有一組錐形截面的水平槽，十字盤1(17)左端面也加工有一組錐形截面的水平槽，兩組水平槽之間安裝有活動(dòng)的第二鋼球組(43)，機(jī)殼1(18)左端面加工有一組錐形截面的垂直槽，十字盤I(17)右端面也加工有一組錐形截面的垂直槽，兩組垂直槽之間安裝有活動(dòng)的第三鋼球組(44);行星盤II(Il)右端面上加工有錐形截面外擺線封閉槽，端蓋盤(14)左側(cè)盤面上加工有錐形截面內(nèi)擺線封閉槽，內(nèi)、外擺線封閉槽之間安裝有活動(dòng)的第六鋼球組(47);行星盤II(11)左端面加工有一組錐形截面的水平槽，十字盤11(33)右端面也加工有一組錐形截面的水平槽，兩組水平槽之間安裝有活動(dòng)的第五鋼球組(46)，中心盤(10)右端面加工有一組錐形截面的垂直槽，十字盤11(33)左端面也加工有一組錐形截面的垂直槽，兩組垂直槽之間安裝有活動(dòng)的第四鋼球組(45)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二級(jí)串聯(lián)擺線鋼球減速器，其特征是:所述的第一級(jí)輸入軸(21)右支承軸承(24)采用內(nèi)、外圈軸向固定的定位方式，第一級(jí)輸入軸(21)左支承軸承(27)采用內(nèi)圈軸向固定、外圈軸向游動(dòng)的定位方式，第二級(jí)輸入軸(15)右支承軸承(29)采用內(nèi)、外圈軸向固定的定位方式，第二級(jí)輸入軸(15)左支承軸承(7)采用內(nèi)圈軸向固定、夕卜圈軸向游動(dòng)的定位方式。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二級(jí)串聯(lián)擺線鋼球減速器，其特征是:所述機(jī)殼11(48)的左端內(nèi)孔加工有螺紋，擰入預(yù)緊螺母(39)固定輸出軸(3)的左支承軸承(38)，預(yù)緊螺母(39)與機(jī)殼11(48)之間安裝有止動(dòng)墊圈(40)。
【文檔編號(hào)】F16H57/12GK205446591SQ201620002311
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月9日
【發(fā)明人】張鵬, 殷愛國(guó), 孔霞, 張介祿
【申請(qǐng)人】江蘇泰隆減速機(jī)股份有限公司