结构紧凑的摆线轮减速器制造技术

本发明专利技术提供一种结构紧凑的摆线轮减速器，一种结构紧凑的摆线轮减速器，包括外壳、输出座和输入轴，输入轴上固设有两个相位相差180°的偏心轮，两个偏心轮通过滚针轴承分别与一个摆线轮连接，在外壳的内壁沿圆周设有多个针齿销，针齿销与两个摆线轮间歇啮合，其特征是：还设有支撑法兰，支撑法兰位于摆线轮的一侧，输出座位于摆线轮的另一侧，支撑法兰与输出座之间通过多个轴销和螺栓固定连接。通过采用将支撑法兰、轴销和输出座连接为一个整体的结构，增强了传动刚性，同时结构更为紧凑，缩小了占用的空间，减少了零部件。使减速器体积更小，安装被机械手的运转更为灵活，完全可以代替谐波减速机的输出扭矩不足的领域使用。

【技术实现步骤摘要】
结构紧凑的摆线轮减速器
本专利技术涉及减速器领域，特别是一种结构紧凑的摆线轮减速器。
技术介绍
减速机是各类机械设备中广泛应用的装置，减速器设计的优劣直接影响机械设备的传动性能。目前，广泛应用的摆线针轮减速器具有传动效率高，变速比大的优点。但是摆线轮式减速器中的输出轴为悬臂结构，使该结构沿轴向的空间体积较大，且传动刚性不足，尤其是侧向受力较差。现有的摆线轮式减速器的装配精度要求较高，对于装配工人的熟练度要求较高。例如中国专利文献CN105114543A即记载了一种双区式夹层箱体水冷动平衡内摆线减速箱，其中的输出轴即为悬臂结构，且零件较多，安装和调校复杂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种结构紧凑的摆线轮减速器，能够克服现有技术中摆线针轮减速器输出轴悬臂无支点，造成传动刚性不足的问题，在强化传动刚性的基础上，还减小了结构体积。优选的方案中，能够进一步提高装配精度。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种结构紧凑的摆线轮减速器，包括外壳、输出座和输入轴，输入轴上固设有两个相位相差180°的偏心轮，两个偏心轮通过滚针轴承分别与一个摆线轮连接，在外壳的内壁沿圆周设有多个针齿销，针齿销与两个摆线轮间歇啮合，其特征是：还设有支撑法兰，支撑法兰位于摆线轮的一侧，输出座位于摆线轮的另一侧，支撑法兰与输出座之间通过多个轴销和螺栓固定连接。优选的方案中，所述的输出座通过第一主轴轴承支承在外壳内，支撑法兰通过第二主轴轴承支承在外壳内。优选的方案中，多个轴销和螺栓沿着圆周交错布置。优选的方案中，所述的轴销穿过摆线轮的传动孔，在轴销的外壁设有轴套。优选的方案中，所述的螺栓穿过摆线轮的传动孔，在螺栓的外壁设有间隔套。优选的方案中，所述的第一主轴轴承或第二主轴轴承为角接触轴承，第一主轴轴承或第二主轴轴承的外圈与外壳为一体结构。优选的方案中，输入轴的一端通过第二输入轴轴承支承在输出座内，输入轴的另一端通过第一输入轴轴承支承在支撑法兰内。优选的方案中，第一输入轴轴承的内径大于第二输入轴轴承的内径。优选的方案中，在支撑法兰的外端设有内扩展边沿，内扩展边沿与第一输入轴轴承的外圈侧壁接触；在支撑法兰的外端还设有外扩展边沿，外扩展边沿与第二主轴轴承的内圈侧壁接触。优选的方案中，在输入轴的外端设有用于连接传动轴的孔；在输入轴的外壁设有用于轴向定位第一输入轴轴承和第二输入轴轴承的第一轴肩和第二轴肩，在第一输入轴轴承与第一轴肩之间设有第一调整垫，在第二输入轴轴承与第二轴肩之间设有第二调整垫。优选的方案中，摆线轮的齿形轮廓采用以下坐标函数：等距修形与移距修形组合的齿型坐标函数：转角修形齿型坐标函数：式中：Δj为径向间隙；Δrrp为等距修形量(mm)，Δrrp为负值；Δrp为移距修形量(mm)，Δrp为负值，且-Δrrp-(-Δrp)＝-Δj；ki为有移距修形时齿型的短幅系数，ki＝a×zp/(rp+Δrp)；rp为针齿中心分布圆半径(mm)；rrp为针齿套外圆半径(mm)；a为偏心距(mm)；zp为针轮齿数；zc为摆线轮齿数；ih为摆线轮和针轮的相对传动比，ih＝zp/zc(mm)φ为位置角(°)；δ为转角修形量(mm)。要获得紧凑的结构，还确保传动精度，现有技术中，焦文瑞、孔庆华和宋德朝等发表的2009年发表的《摆线轮齿廓修形的优化设计》中记载了“采用合适的正等距加负移距组合的方法可使磨削出的齿廓与用转角修形得到齿廓相接近等距加移距修形齿廓一方面应保证摆线针齿啮合副齿顶和齿根处有合适间隙存在同时又能保证摆线轮齿廓曲线在啮合区间内尽可能地近似于共扼齿廓，达到多对齿同时啮合。”并提出了利用MATLAB进行优化计算的方案。但是，现有技术中的摆线轮优化计算多是针对液压马达的用途，与本申请的rv减速器用途所追求的目标参数还是存在较大区别。在实际工况中，该方案的问题主要表现为，回差精度降低。而且计算和验证方法较为复杂，不利于一线员工使用。魏波、周广武、杨荣松和周宏军等提出一种RV减速器摆线轮齿廓修形方法对比研究，也提出了多种的正等距加负移距的摆线轮齿廓修形模型。该方案也并未解决上述的问题，尤其是，该方案中采用一组函数拟合齿廓修形和转角修形，效果未能达到最佳。本专利技术提供了一种结构紧凑的摆线轮减速器，通过采用将支撑法兰、轴销和输出座连接为一个整体的结构，增强了传动刚性，同时结构更为紧凑，缩小了占用的空间，与传统RV减速机相比，优化了行星轮的传动，减少了零部件。使减速器体积更小，安装被机械手的运转更为灵活，完全可以代替谐波减速机的输出扭矩不足的领域使用。优选的方案中，通过优化的摆线轮齿廓修形方案，采用了负等距加负移距修形的方案和转角修形采用独立计算公式的方案，摆线轮与针齿销的啮合精度更高，并实现回差小于1弧分，完全可以代替谐波减速机的使用领域。本机型适用六轴工业机器人的后三轴关节，也适用小型智能服务型机器人。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术另一改进实例的结构示意图。图3为图1的右视图。图4为本专利技术中的优化齿型图。图中：轴销1，轴套2，外壳3，摆线轮4，针齿销5，第一主轴轴承6，油封7，输出座8，内六角螺栓9，滚针轴承10，间隔套11，输入轴12，支撑法兰13，内扩展边沿131，外扩展边沿132，第一输入轴轴承14，第一轴肩15，第二调整垫16，第二轴肩17，针齿销18，第一调整垫19，传动孔20，第二主轴轴承21，第二输入轴轴承22，转角修形轮廓23，标准齿型轮廓24，负等距加负移距修形轮廓25。具体实施方式实施例1：如图1～3中，一种结构紧凑的摆线轮减速器，包括外壳3、输出座8和输入轴12，输入轴12上固设有两个相位相差180°的偏心轮，两个偏心轮通过滚针轴承10分别与一个摆线轮4连接，在外壳3的内壁沿圆周设有多个针齿销5，针齿销5与两个摆线轮4间歇啮合，还设有支撑法兰13，支撑法兰13位于摆线轮4的一侧，输出座8位于摆线轮4的另一侧，支撑法兰与输出座8之间通过多个轴销1和螺栓固定连接。优选的方案如图3中，多个轴销1和螺栓沿着圆周交错布置。由此结构，通过将支撑法兰13和输出座8连接为一个整体，解决了现有技术中，输出座8悬臂结构导致传动刚性不足的问题。优选的方案如图1中，所述的输出座8通过第一主轴轴承6支承在外壳3内，支撑法兰13通过第二主轴轴承21支承在外壳3内。由此结构，提高支承强度。优选的方案如图1中，所述的轴销1穿过摆线轮4的传动孔20，在轴销1的外壁设有轴套2。优选的方案中，所述的螺栓穿过摆线轮4的传动孔20，在螺栓的外壁设有间隔套11。优选的，螺栓采用内六角螺栓9。优选的方案如图2中，所述的第一主轴轴承6或第二主轴轴承21为角接触轴承，第一主轴轴承6或第二主轴轴承21的外圈与外壳3为一体结构。由此结构，提高了输出座和支撑法兰的装配精度，减少人为安装误差。进一步优选的，外壳3采用轴承钢。优选的方案如图1、2中，输入轴12的一端通过第二输入轴轴承22支承在输出座8内，输入轴12的另一端通过第一输入轴轴承14支承在支撑法兰13内。由此结构，提高支承强度。优选的方案如图1、2中，第一输入轴轴承14的内径大于第二输入轴轴承22的内径。由此结构，有利于减低传动的振动。优选的方案如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构紧凑的摆线轮减速器，包括外壳(3)、输出座(8)和输入轴(12)，输入轴(12)上固设有两个相位相差180°的偏心轮，两个偏心轮通过滚针轴承(10)分别与一个摆线轮(4)连接，在外壳(3)的内壁沿圆周设有多个针齿销(5)，针齿销(5)与两个摆线轮(4)间歇啮合，其特征是：还设有支撑法兰(13)，支撑法兰(13)位于摆线轮(4)的一侧，输出座(8)位于摆线轮(4)的另一侧，支撑法兰与输出座(8)之间通过多个轴销(1)和螺栓固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种结构紧凑的摆线轮减速器，包括外壳(3)、输出座(8)和输入轴(12)，输入轴(12)上固设有两个相位相差180°的偏心轮，两个偏心轮通过滚针轴承(10)分别与一个摆线轮(4)连接，在外壳(3)的内壁沿圆周设有多个针齿销(5)，针齿销(5)与两个摆线轮(4)间歇啮合，其特征是：还设有支撑法兰(13)，支撑法兰(13)位于摆线轮(4)的一侧，输出座(8)位于摆线轮(4)的另一侧，支撑法兰与输出座(8)之间通过多个轴销(1)和螺栓固定连接。2.根据权利要求1所述的一种结构紧凑的摆线轮减速器，其特征是：所述的输出座(8)通过第一主轴轴承(6)支承在外壳(3)内，支撑法兰(13)通过第二主轴轴承(21)支承在外壳(3)内。3.根据权利要求2所述的一种结构紧凑的摆线轮减速器，其特征是：多个轴销(1)和螺栓沿着圆周交错布置。4.根据权利要求2或3所述的一种结构紧凑的摆线轮减速器，其特征是：所述的轴销(1)穿过摆线轮(4)的传动孔(20)，在轴销(1)的外壁设有轴套(2)。5.根据权利要求2或3所述的一种结构紧凑的摆线轮减速器，其特征是：所述的螺栓穿过摆线轮(4)的传动孔(20)，在螺栓的外壁设有间隔套(11)。6.根据权利要求2所述的一种结构紧凑的摆线轮减速器，其特征是：所述的第一主轴轴承(6)或第二主轴轴承(21)为角接触轴承，第一主轴轴承(6)或第二主轴轴承(21)的外圈与外壳(3)为一体结构。7.根据权利要求2所述的一种结构紧凑的摆线轮减速器，其特征是：输入轴(12)的一端通过第二输入轴轴承(22)支承在输出座(8)内，输入轴(12...

【专利技术属性】
技术研发人员：余运清，董红刚，程志毅，
申请(专利权)人：武汉市精华减速机制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42