二級硬齒面擺線鋼球行星減速的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種二級硬齒面擺線鋼球行星減速機，包括機殼、輸入軸、偏心套、鋼球組、端蓋、行星盤、中心盤、輸出軸、預緊螺母、支承軸承、軸承端蓋。該減速機采用2K-H（NN）型二級行星傳動的基本結構，以端蓋、行星盤和中心盤端面上的內、外擺線槽作為齒廓，以鋼球作為中介體嚙合傳動，通過鋼球與擺線槽的四點接觸消除齒隙，具有結構簡單、體積小、傳動比大、零齒隙、傳動精度高、效率高的優點。同時，該減速機的內、外擺線槽均由兩擺線分體盤組裝而成，便于對各分體盤的擺線齒面進行表面熱處理和磨削加工，具有齒面硬度高、熱處理變形小、耐磨損、壽命長的優點。
【專利說明】二級硬齒面擺線鋼球行星減速機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種高精度減速傳動裝置，尤其是一種機器人用高精度減速傳動裝置，同時也可廣泛應用于精密制造、航空、汽車、儀器儀表等領域。
【背景技術】
[0002]為了提高機器人的傳動精度與控制精度，要求機器人用減速傳動裝置具有結構緊湊、體積小、質量輕、傳動比大、齒隙小、響應快、效率高等特點，同時要求減速傳動裝置能在較長的時間內保持較高的往復定位精度。
[0003]現有機器人用高精度減速傳動裝置一般采用漸開線行星齒輪減速機、RV減速機、諧波齒輪減速機或者擺線鋼球減速機。漸開線行星齒輪減速機由于不可避免的存在齒隙，因此需要很高的齒輪制造精度才能滿足基本的傳動精度要求。RV減速機雖然具有剛度大、傳動精度高的優點，但由于采用了擺線針輪傳動與漸開線行星齒輪傳動的組合結構來提高傳動比，因此結構復雜，制造和裝配精度要求很高。同時，RV減速機為減小或消除齒隙，往往需要進行齒廓修形加工，增加了制造工藝難度。諧波齒輪減速機采用可變形的柔輪消除齒隙，具有很高的傳動精度，但其柔輪強度差、易磨損、壽命短、傳動剛度不足的缺點一直無法克服。擺線鋼球減速機采用K-H-V型少齒差行星傳動的基本結構，由于其屬于二齒差單級傳動，因此可實現的傳動比不大。
【發明內容】
[0004]本實用新型克服上述存在的缺陷，提供一種二級硬齒面擺線鋼球行星減速機。該減速機采用2K-H(NN)型二級行星傳動的基本結構，以端蓋、行星盤和中心盤端面上的內、夕卜擺線槽作為齒廓，以鋼球作為中介體嚙合傳動，通過鋼球與擺線槽的四點接觸消除齒隙，具有結構簡單、體積小、傳動比大、零齒隙、傳動精度高、效率高的優點。同時，該減速機的內、外擺線槽均由兩擺線分體盤組裝而成，便于對各分體盤的擺線齒面進行表面熱處理和磨削加工，具有齒面硬度高、熱處理變形小、耐磨損、壽命長的優點。
[0005]本實用新型采用如下技術方案:一種二級硬齒面擺線鋼球行星減速機，包括機殼、輸入軸、偏心套、鋼球組、端蓋、行星盤、中心盤和輸出軸，其特征是:輸入軸過盈配合固連偏心套，偏心套通過轉臂軸承與行星盤連接，行星盤、端蓋和鋼球組構成第一級擺線鋼球行星減速傳動嚙合副，輸出軸通過螺釘組與中心盤固連，行星盤、中心盤和鋼球組構成第二級擺線鋼球行星減速傳動嚙合副。
[0006]進一步地，所述端蓋左端面通過過盈配合和緊定螺釘組固連內擺線外側盤和內擺線內側盤，內擺線外側盤內緣上和內擺線內側盤外緣上的齒廓組合成錐形截面的內擺線槽；行星盤右端面通過過盈配合和緊定螺釘組固連外擺線外側盤和外擺線內側盤，外擺線外側盤內緣上和外擺線內側盤外緣上的齒廓組合成錐形截面的外擺線槽，內、外擺線槽之間活動安裝鋼球組。
[0007]進一步地，所述行星盤左端面通過過盈配合和緊定螺釘組固連外擺線外側盤和外擺線內側盤，外擺線外側盤內緣上和外擺線內側盤外緣上的齒廓組合成錐形截面的外擺線槽；中心盤右端面通過過盈配合和緊定螺釘組固連內擺線外側盤和內擺線內側盤，內擺線外側盤內緣上和內擺線內側盤外緣上的齒廓組合成錐形截面的內擺線槽，內、外擺線槽之間活動安裝鋼球組。
[0008]進一步地，所述輸入軸右支承軸承采用內外圈軸向固定方式，輸入軸左支承軸承采用內圈軸向固定、夕卜圈軸向游動方式。
[0009]再進一步地，所述機殼左端內孔加工有螺紋，擰入預緊螺母固定輸出軸左支承軸承，預緊螺母與機殼之間安裝有止動墊圈。
[0010]采用以上技術方案后，本實用新型達到的有益效果是:
[0011](I)內、外擺線槽與鋼球為四點嚙合接觸，當減速機往復正反轉工作時，均可保證無齒隙，能夠實現很高的傳動精度，回差小于±5arc*min。同時，以活動的鋼球作為嚙合傳動的中介體，變滑動摩擦為滾動摩擦，大大提高了傳動效率，最高效率大于85%。
[0012](2)采用2K-H (NN)型二級行星傳動的基本結構，相比現有單級擺線鋼球行星減速機，顯著增大了傳動比。該傳動結構還省略了等速輸出機構，簡化了減速機結構，縮小了體積。
[0013](3)端蓋、行星盤和中心盤端面上的內、外擺線槽均由兩擺線分體盤組裝而成，擺線分體盤內緣上和外緣上的擺線齒面便于進行表面熱處理和磨削加工，齒面硬度可達50?60HRC，齒面熱處理變形小、耐磨損、壽命長。
[0014](4)機殼左端內孔加工有螺紋，擰入預緊螺母推動軸系零件移動，可消除初裝配時殘留的齒隙，保證傳動精度。同時，預緊螺母與機殼之間安裝有止動墊圈，防止預緊螺母產生松動。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0016]圖2為圖1的A-A剖面圖；
[0017]圖3為圖1的廠-Af剖面圖；
[0018]圖4為圖1的B-B剖面圖；
[0019]圖5為圖1的C-C剖面圖。
[0020]圖1?圖5中:1一平衡塊；2—右軸承端蓋；3—軸用彈性擋圈；4一租圈油封；5一輸入軸；6—輸入軸右支承軸承；7—偏心套；8一轉臂軸承；9一端蓋；10—螺釘組；11一內擺線外側盤；12—外擺線外側盤；13—外擺線外側盤；14一內擺線外側盤；15—螺釘組；16—輸入軸左支承軸承；17—輸出軸左支承軸承；18—止動墊圈；19一輸出軸；
[0021]20一租圈油封；21—左軸承端蓋；22—預緊螺母；23—輸出軸右支承軸承；24—軸用彈性擋圈；25 —中心盤；26 —內擺線內側盤；27—外擺線內側盤；28—行星盤；29—外擺線內側盤；30 —內擺線內側盤；31—鋼球組；32—緊定螺釘組；33—緊定螺釘組；34—機殼；35—緊定螺釘組；36—緊定螺釘組；37—鋼球組；38—緊定螺釘組；39—緊定螺釘組；40—緊定螺釘組；41 一緊定螺釘組；42—螺釘。
【具體實施方式】[0022]附圖非限制性地公開了本實用新型一種實施例的具體結構，下面結合附圖對本實用新型作進一步的描述。
[0023]圖1?圖5所示的二級硬齒面擺線鋼球行星減速機包括平衡塊I ;右軸承端蓋2 ；軸用彈性擋圈3、氈圈油封4 ;輸入軸5 ;輸入軸右支承軸承6 ;偏心套7 ;轉臂軸承8 ;端蓋9 ;螺釘組10 ;內擺線外側盤11 ;外擺線外側盤12 ;外擺線外側盤13 ;內擺線外側盤14 ;螺釘組15 ;輸入軸左支承軸承16 ;輸出軸左支承軸承17 ;止動墊圈18 ;輸出軸19 ;氈圈油封20 ;左軸承端蓋21 ;預緊螺母22 ;輸出軸右支承軸承23 ;軸用彈性擋圈24 ;中心盤25 ;內擺線內側盤26 ;外擺線內側盤27 ;行星盤28 ;外擺線內側盤29 ;內擺線內側盤30 ;鋼球組31 ；緊定螺釘組32 ;緊定螺釘組33 ;機殼34 ;緊定螺釘組35 ;緊定螺釘組36 ;鋼球組37 ;緊定螺釘組38 ;緊定螺釘組39 ;緊定螺釘組40 ;緊定螺釘組41 ;螺釘42。
[0024]動力由輸入軸5輸入，由于輸入軸通過過盈配合與偏心套7固連，因此輸入軸帶動偏心套一起自轉，并通過偏心套上的轉臂軸承8帶動行星盤28運動。與此同時，行星盤右端面上的外擺線槽推動鋼球組37運動，鋼球組37受到端蓋9左端面上內擺線槽的約束，反推行星盤以較低的角速度轉動，從而完成第一級減速傳動；行星盤左端面上的外擺線槽推動鋼球組31運動，鋼球組31與中心盤25右端面上的內擺線槽作用，推動中心盤以更低的角速度轉動，從而完成第二級減速傳動。中心盤通過螺釘組15與輸出軸19固連，動力由輸出軸輸出。
[0025]本實例中機殼左端內孔加工有螺紋，擰入預緊螺母22推動軸系零件作軸向移動，可消除擺線槽與鋼球組31、37之間的齒隙，保證傳動精度。同時，預緊螺母與機殼之間安裝止動墊圈18，防止預緊螺母產生松動。輸入軸采用右支承軸承6雙向固定，左支承軸承16游動的支承結構，既保證了軸系零件的定位，又能滿足消除齒隙過程中輸出軸的軸向移動要求。
【權利要求】
1.一種二級硬齒面擺線鋼球行星減速機，包括機殼(34)、輸入軸(5)、偏心套(7)、鋼球組(31、37)、端蓋(9)、行星盤(28)、中心盤(25)和輸出軸(19)，其特征是:輸入軸過盈配合固連偏心套，偏心套通過轉臂軸承(8)與行星盤連接，行星盤、端蓋和鋼球組(37)構成第一級擺線鋼球行星減速傳動嚙合副，輸出軸通過螺釘組(15)與中心盤固連，行星盤、中心盤和鋼球組(31)構成第二級擺線鋼球行星減速傳動嚙合副。
2.根據權利要求1所述的二級硬齒面擺線鋼球行星減速機，其特征是:所述端蓋左端面通過過盈配合和緊定螺釘組(40、41)固連內擺線外側盤(11)和內擺線內側盤(30)，內擺線外側盤內緣上和內擺線內側盤外緣上的齒廓組合成錐形截面的內擺線槽；行星盤右端面通過過盈配合和緊定螺釘組(38、39)固連外擺線外側盤(12)和外擺線內側盤(29)，外擺線外側盤內緣上和外擺線內側盤外緣上的齒廓組合成錐形截面的外擺線槽，內、外擺線槽之間活動安裝鋼球組(37)。
3.根據權利要求1所述的二級硬齒面擺線鋼球行星減速機，其特征是:所述行星盤左端面通過過盈配合和緊定螺釘組(32、33)固連外擺線外側盤(13)和外擺線內側盤(27)，夕卜擺線外側盤內緣上和外擺線內側盤外緣上的齒廓組合成錐形截面的外擺線槽；中心盤右端面通過過盈配合和緊定螺釘組(35、36)固連內擺線外側盤(14)和內擺線內側盤(26)，內擺線外側盤內緣上和內擺線內側盤外緣上的齒廓組合成錐形截面的內擺線槽，內、外擺線槽之間活動安裝鋼球組(31)。
4.根據權利要求1所述的二級硬齒面擺線鋼球行星減速機，其特征是:所述輸入軸右支承軸承(6)采用內外圈軸向固定方式，輸入軸左支承軸承(16)采用內圈軸向固定、外圈軸向游動方式。
5.根據權利要求1所述的二級硬齒面擺線鋼球行星減速機，其特征是:所述機殼(34)左端內孔加工有螺紋，擰入預緊螺母(22)固定輸出軸左支承軸承(17)，預緊螺母與機殼之間安裝有止動墊圈(18)。
【文檔編號】F16H13/08GK203809622SQ201420124432
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年3月19日 優先權日:2014年3月19日
【發明者】張鵬, 殷愛國, 王全先, 張介祿 申請人:江蘇泰隆減速機股份有限公司