單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單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、端蓋盤、十字盤、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K-H-V型單級少齒差行星傳動的基本結構，以中心盤和行星盤端面上的內、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，同時配以無齒隙十字鋼球等速機構，具有結構簡單、體積小、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】單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減速機或者是諧波齒輪減速機。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。
【發明內容】
[0004]本實用新型克服上述存在的缺陷，提供一種單級硬齒面擺線鋼球行星減速機。該減速機采用K-H-V型單級少齒差行星傳動的基本結構，以中心盤和行星盤端面上的內、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，同時配以無齒隙十字鋼球等速機構，具有結構簡單、體積小、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:一種單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、十字盤、行星盤、中心盤和輸出軸，其特征是:所述輸入軸過盈配合固連穿接偏心套，偏心套通過轉臂軸承穿接行星盤，輸出軸通過螺釘組與中心盤固連，行星盤、中心盤和鋼球組組成擺線鋼球行星傳動機構；所述端蓋通過螺釘組將端蓋盤
(27)和機殼固連，十字盤穿接于輸入軸上且十字盤浮動設置于行星盤與端蓋盤之間，十字盤、行星盤和鋼球組，以及十字盤、端蓋盤和鋼球組組成十字鋼球等速傳動機構。
[0006]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；所述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。
[0007]進一步地，所述行星盤右端面加工有一組錐形截面的水平槽，十字盤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的鋼球組；所述端蓋盤左端面加工有一組錐形截面的垂直槽，十字盤右端面也加工有一組錐形截面的垂直槽，兩組垂直槽之間也安裝有活動的鋼球組。
[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，水平槽、垂直槽與鋼球也為四點嚙合接觸，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±3arc.π?η。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90%。
[0012](2)行星盤、十字盤、端蓋盤通過水平槽、垂直槽、鋼球，構成無齒隙十字鋼球等速機構，該機構中鋼球尺寸不受偏心距大小的影響，承載能力較強。同時，將該機構布置在減速機的輸入端，使十字盤、行星盤均作平動，有效減少了偏心自轉引起的不平衡慣性力。
[0013](3)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A -A,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:1一右軸承端蓋；2—軸用彈性擋圈；3—租圈油封；4一輸入軸；5一輸入軸右支承軸承；6—偏心套；7—端蓋；8一螺釘組；9一十字盤；10—轉臂軸承；11 一外擺線外側盤；12—內擺線外側盤；13—螺釘組；14 一輸入軸左支承軸承；15—輸出軸左支承軸承；16—止動墊圈；17—輸出軸；18—氈圈油封；19一左軸承端蓋；20—預緊螺母；21—輸出軸右支承軸承；22—軸用彈性擋圈；23 —中心盤；24 —內擺線內側盤；25—外擺線內側盤；26—行星盤；27—端蓋盤；28—平衡塊；29—機殼；30—緊定螺釘組；31—緊定螺釘組；32—鋼球組；33—緊定螺釘組；34—緊定螺釘組；35—鋼球組；36—螺釘組；37—鋼球組。
【具體實施方式】
[0021]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。[0022]圖1?5所示，單級硬齒面擺線鋼球行星減速機包括右軸承端蓋1、軸用彈性擋圈
2、氈圈油封3、輸入軸4、輸入軸右支承軸承5、偏心套6、端蓋7、螺釘組8、十字盤9、轉臂軸承10、外擺線外側盤11、內擺線外側盤12、螺釘組13、輸入軸左支承軸承14輸出軸左支承軸承15、止動墊圈16、輸出軸17、氈圈油封18、左軸承端蓋19、預緊螺母20、輸出軸右支承軸承21、軸用彈性擋圈22、中心盤23、內擺線內側盤24、外擺線內側盤25、行星盤26、端蓋盤27、平衡塊28、機殼29、緊定螺釘組30、緊定螺釘組31、鋼球組32、緊定螺釘組33、緊定螺釘組34、鋼球組35、螺釘組36、鋼球組37。
[0023]動力由輸入軸4輸入，由于輸入軸通過過盈配合與偏心套6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10帶動行星盤26運動。鋼球組35、37及十字盤9左、右端面上的水平槽、垂直槽構成十字鋼球等速機構，行星盤通過十字鋼球等速機構與端蓋盤27連接。由于端蓋盤通過端蓋7固定在機殼29上，因此行星盤的自轉運動被十字鋼球等速機構約束，行星盤僅隨輸入軸的自轉作平動。與此同時，行星盤左端面上的外擺線槽通過鋼球組32與中心盤23右端面上的內擺線槽嚙合傳動，從而推動中心盤低速轉動。中心盤通過螺釘組13與輸出軸17固連，動力由輸出軸輸出。
[0024]本實例中機殼左端內孔加工有螺紋，擰入預緊螺母20推動軸系零件作軸向移動，可消除擺線槽與鋼球組32之間的齒隙，以及水平槽、垂直槽與鋼球組35、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16，防止預緊螺母產生松動。輸入軸采用輸入軸左、右支承軸承14、5分別支承于輸出軸17和端蓋7上，輸入軸右端經氈圈油封3穿接右軸承端蓋I上配合軸用彈性擋圈2固定，左支承軸承14經軸用彈性擋圈22連接在輸入軸上并在輸出軸右端內腔游動支承，輸出軸17經輸出軸左支承軸承15、輸出軸右支承軸承21支承于機殼內，輸出軸17的左端經氈圈油封18穿接左軸承端蓋19，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】
1.一種單級硬齒面擺線鋼球行星減速機，包括機殼(29)、輸入軸(4)、偏心套(6)、鋼球組(32、35、37)、端蓋(7)、十字盤(9)、行星盤(26)、中心盤(23)和輸出軸(17)，其特征是:所述輸入軸過盈配合固連穿接偏心套，偏心套通過轉臂軸承(10)穿接行星盤，輸出軸通過螺釘組(13)與中心盤固連，行星盤、中心盤和鋼球組(32)組成擺線鋼球行星傳動機構；所述端蓋通過螺釘組(36)將端蓋盤(27)和機殼固連，十字盤穿接于輸入軸上且十字盤浮動設置于行星盤與端蓋盤之間，十字盤、行星盤和鋼球組(35)，以及十字盤、端蓋盤和鋼球組(37)組成十字鋼球等速傳動機構。
2.根據權利要求1所述的單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(30、31)固連外擺線外側盤(11)和外擺線內側盤(25)，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；所述中心盤右端面通過過盈配合和緊定螺釘組(33、34)固連內擺線外側盤(12)和內擺線內側盤(24)，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(32)。
3.根據權利要求1所述的單級硬齒面擺線鋼球行星減速機，其特征是:所述行星盤右端面加工有一組錐形截面的水平槽，十字盤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的鋼球組(35);所述端蓋盤左端面加工有一組錐形截面的垂直槽，十字盤右端面也加工有一組錐形截面的垂直槽，兩組垂直槽之間也安裝有活動的鋼球組(37)。
4.根據權利要求1所述的單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(5)采用內外圈軸向固定方式，輸入軸左支承軸承(14)采用內圈軸向固定、外圈軸向游動方式。
5.根據權利要求1所述的單級硬齒面擺線鋼球行星減速機，其特征是:所述機殼(29)左端內孔加工有螺紋，擰入預緊螺母(20)固定輸出軸左支承軸承(15)，預緊螺母與機殼之間安裝有止動墊圈(16)。
【文檔編號】F16H55/17GK203809616SQ201420124577
【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, 張俊, 張介祿 申請人:江蘇泰隆減速機股份有限公司