一种锥形针齿精密摆线针轮减速器制造技术

本实用新型专利技术提供一种锥形针齿精密摆线针轮减速器，包括：输入曲轴，摆线轮，圆盘传动件，输入支撑端，输出法兰，针齿，挡圈弹簧，壳体；所述输入曲轴两端由曲轴支撑滚子轴承分别支撑在输入支撑端和输出法兰上，输入曲轴两个偏心外圆上装有圆柱滚子轴承。两个挡圈弹簧分别位于针齿的两端，两个摆线轮的一端各有两个矩形凸台，分别与圆盘传动件的矩形孔连接，输入支撑端和输出法兰的一端同样具有两个矩形凸台，分别与圆盘传动件的另外两个矩形孔连接。本实用新型专利技术采用一级传动机构，能够弥补制造误差和工作磨损带来的摆线齿轮与针齿之间的间隙缺陷，能够使所有针齿都与摆线齿轮保持接触，从而显著提高摆线针轮减速器的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种锥形针齿精密摆线针轮减速器
本技术涉及工程机械领域，特别涉及一种新型齿形摆线针轮减速器。
技术介绍
精密摆线针轮减速器是一种利用摆线齿轮和针齿啮合实现动力传递的装置。从几何上看，摆线齿轮与所有针齿都接触；从力学上看，有一半数目的针齿参与动力传递，因此理论上说，摆线针轮传动具有承载能力大、传动精度高、装置体积小等许多优点。摆线针轮传动主要应用在精密传动领域，如工业机器人关节用减速器，主要的产品有日本Nabtesc公司的RV减速器，日本住友公司的FA、FC系列减速器，美国Onvio公司的Dojen减速器，斯洛伐克Spinea公司的Twinspin减速器。但是，由于制造误差以及工作磨损，实际摆线针轮传动中往往不是所有针齿都能与摆线齿轮接触，部分针齿与摆线齿轮之间存在间隙，仅有少数针齿与摆线齿轮相接触而传递动力，导致以下不良情况：(1)这几对相互接触的轮齿承受过大载荷而容易断裂及疲劳失效；(2)间隙产生针齿与摆线齿轮之间的冲击碰撞，发出噪声，引起振动；(3)间隙降低了摆线针轮传动的精度和刚度；(4)对摆线轮的制造精度要求高，仅有部分针齿与摆线轮啮合，容易导致受力不均，磨损严重，精度低，使用寿命降低。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的存在的问题而提供一种新的摆线针轮减速器及其齿形方式，本技术修形方法无需摆线齿轮齿廓修形，且本技术修行方法能够使摆线针轮传动装置中所有针齿都与摆线齿轮保持接触，从而显著提高承载能力和传动精度，可以应用于工业机器人关节用高精密减速器中的摆线针轮传动。为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：一种锥形针齿精密摆线针轮减速器，包括有输入支撑端1、输入曲轴2、圆柱滚子轴承3、摆线齿轮4、壳体5、针齿6、圆盘传动件8、输出法兰9、圆柱交叉滚子10、轴承压盖11、曲轴支撑滚子轴承12、挡圈弹簧20；其中，输入曲轴2两端由曲轴支撑滚子轴承12分别支撑在输入支撑端1和输出法兰9上，两个圆柱滚子轴承3安装在输入曲轴2中间的偏心外圆上；两个摆线齿轮4分别套接于两个圆柱滚子轴承3的外侧，其外齿面与壳体5内的针齿6啮合，两个挡圈弹簧20分别位于两个针齿6的两端，挡圈弹簧上均布的弹簧数与针齿数相等，挡圈弹簧上的每个弹簧与相对应的针齿相啮合；两个摆线齿轮4的一端各有两个第一矩形凸台401，两个第一矩形凸台401与分别位于两个摆线齿轮4两侧的两个圆盘传动件8上的两个矩形孔相连，两个圆盘传动件8上的另外两个矩形孔分别与输出法兰的两个第二矩形凸台901以及输入支撑端1的两个第三矩形凸台101连接，输入支撑端1的外侧套接有输入支撑端滚子轴承18，壳体5套接于输入支撑端滚子轴承18外侧，圆柱交叉滚子10套接于输出法兰9上，与壳体5及轴承压盖11相连；圆盘传动件8的每个矩形孔都安装有若干个圆柱滚子7，其矩形孔与摆线齿轮4的第一矩形凸台401、输出法兰9的第二矩形凸台901以及输入支撑端1的第三矩形凸台101之间为滚动配合；摆线齿轮4的齿数是奇数，比设置于壳体5上的针齿6的齿数少一个，使得摆线齿轮4和壳体5、针齿6做少一齿差的行星减速运动；两个摆线齿轮4、两个圆盘传动件8、圆柱滚子7、输入支撑端1上的第三矩形凸台101、输出法兰9上的第二矩形凸台901构成两组完全对称的结构，将两个摆线齿轮4的行星运动平稳地转化为圆周运动。进一步的，圆盘传动件8对称设置有四个矩形孔，其中，和第一矩形凸台相连的两个矩形孔对称设置，和第二矩形凸台、第三矩形凸台相连的另外两个矩形孔对称设置；和第一矩形凸台相连的两个矩形孔距离轴心的第一距离与和第二矩形凸台、第三矩形凸台相连的另外两个矩形孔距离轴心的第二距离不同。进一步的，所述第一距离小于第二距离，其中：((第二距离-第一距离)/第一距离)<锁紧阈值。进一步的，两个挡圈弹簧20相对设置，两个挡圈弹簧20分别位于两个针齿6的大端，挡圈弹簧均布的针齿弹簧2001分别与针齿的大端配合。进一步的，针齿的大端直径为用φ1表示，针齿的锥度角为2度，满足自锁条件：μ为针齿槽与针齿相接触表面的摩擦系数。进一步的，所述圆盘传动件8上的四个矩形孔内侧均设置有圆柱滚子7，所述圆柱滚子7设置在矩形孔上一组对称边上，而在另一组对称边上没有设置圆柱滚子7。进一步的，每个边内侧设置有奇数个圆柱滚子。工作原理及显著效果：采用一级传动机构，可以将电机轴通过键槽带动输入曲轴旋转，也可以通过齿轮或齿形带将电机的转动传递给输入曲轴，曲轴支撑滚子轴承支撑在输入支撑端和输出法兰上，再通过圆柱滚子轴承推动两个摆线齿轮做行星运动，其中一个摆线齿轮使输出法兰产生转动，另一个摆线齿轮使输入支撑端产生转动，具有精度高、力矩大、传动效率高、结构简单、制造成本低的优点。此外，本技术的针齿采用锥形滚针，具有传动精度高，使用寿命长，加工要求低，制造成本低的优点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的锥形针齿的剖视图；图2为本技术的挡圈弹簧侧视图；图3为本技术的壳体的侧面局部剖视结构示意图；图4为本技术的挡圈弹簧结构示意图；图5为本技术的圆盘传动件结构示意图；图6为本技术的摆线齿轮结构示意图；图7为本技术的输入支撑端结构示意图；图8为本技术的输出法兰结构示意图；图9为本技术的组合结构示意图；图10为本技术的分解结构示意图；具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。附图1-10中的附图标记：1－输入支撑端；2－输入曲轴；3－圆柱滚子轴承；4－摆线齿轮；5－壳体；6－针齿；7－圆柱滚子；8－圆盘传动件；9－输出法兰；10－圆柱交叉滚子；11－轴承压盖；12－曲轴支撑滚子轴承；14－旋转骨架油封；15－锁紧螺栓；16－螺母；17－螺钉；18－输入支撑端滚子轴承；19－骨架油封；20－挡圈弹簧；401－第一矩形凸台；901－第二矩形凸台；101－第三矩形凸台；2001－针齿弹簧。本技术公开了一种锥形针齿精密摆线针轮减速器，包括有输入支撑端1、输入曲轴2、圆柱滚子轴承3、摆线齿轮4、壳体5、齿针6、圆盘传动件8、输出法兰9、圆柱交叉滚子10、轴承压盖11、曲轴支撑滚子轴承12、挡圈弹簧20；其中，输入曲轴2两端由曲轴支撑滚子轴承12分别支撑在输入支撑端1和输出法兰9上，两个圆柱滚子轴承3安装在输入曲轴2中间的偏心外圆上；两个摆线齿轮4分别套接于两个圆柱滚子轴承3的外侧，其外齿面与壳体5内的针齿6啮合，两个挡圈弹簧20分别位于两个针齿6的两端，挡圈弹簧上均布的弹簧数与针齿数相等，挡圈弹簧上的每个弹簧与相对应的针齿相配合；两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锥形针齿精密摆线针轮减速器，其特征在于：包括有输入支撑端(1)、输入曲轴(2)、圆柱滚子轴承(3)、摆线齿轮(4)、壳体(5)、针齿(6)、圆盘传动件(8)、输出法兰(9)、圆柱交叉滚子(10)、轴承压盖(11)、曲轴支撑滚子轴承(12)、挡圈弹簧(20)；其中，输入曲轴(2)两端由曲轴支撑滚子轴承(12)分别支撑在输入支撑端(1)和输出法兰(9)上，两个圆柱滚子轴承(3)安装在输入曲轴(2)中间的偏心外圆上；两个摆线齿轮(4)分别套接于两个圆柱滚子轴承3的外侧，其外齿面与壳体(5)内的针齿(6)啮合，两个挡圈弹簧(20)分别位于两个针齿(6)的两端，挡圈弹簧上均布的弹簧数与针齿数相等，挡圈弹簧上的每个弹簧与相对应的针齿相啮合；两个摆线齿轮(4)的一端各有两个第一矩形凸台(401)，两个第一矩形凸台(401)与分别位于两个摆线齿轮(4)两侧的两个圆盘传动件(8)上的两个矩形孔相连，两个圆盘传动件(8)上的另外两个矩形孔分别与输出法兰的两个第二矩形凸台(901)以及输入支撑端(1)的两个第三矩形凸台(101)连接，输入支撑端(1)的外侧套接有输入支撑端滚子轴承(18)，壳体(5)套接于输入支撑端滚子轴承(18)外侧，圆柱交叉滚子(10)套接于输出法兰(9)上，与壳体(5)及轴承压盖(11)相连；圆盘传动件(8)的每个矩形孔都安装有若干个圆柱滚子(7)，其矩形孔与摆线齿轮(4)的第一矩形凸台(401)、输出法兰(9)的第二矩形凸台(901)以及输入支撑端(1)的第三矩形凸台(101)之间为滚动配合；摆线齿轮(4)的齿数是奇数，比设置于壳体(5)上的针齿(6)的齿数少一个，使得摆线齿轮(4)和壳体(5)、针齿(6)做少一齿差的行星减速运动；两个摆线齿轮(4)、两个圆盘传动件(8)、圆柱滚子(7)、输入支撑端(1)上的第三矩形凸台(101)、输出法兰(9)上的第二矩形凸台(901)构成两组完全对称的结构，将两个摆线齿轮(4)的行星运动平稳地转化为圆周运动。...

【技术特征摘要】
1.一种锥形针齿精密摆线针轮减速器，其特征在于：包括有输入支撑端(1)、输入曲轴(2)、圆柱滚子轴承(3)、摆线齿轮(4)、壳体(5)、针齿(6)、圆盘传动件(8)、输出法兰(9)、圆柱交叉滚子(10)、轴承压盖(11)、曲轴支撑滚子轴承(12)、挡圈弹簧(20)；其中，输入曲轴(2)两端由曲轴支撑滚子轴承(12)分别支撑在输入支撑端(1)和输出法兰(9)上，两个圆柱滚子轴承(3)安装在输入曲轴(2)中间的偏心外圆上；两个摆线齿轮(4)分别套接于两个圆柱滚子轴承3的外侧，其外齿面与壳体(5)内的针齿(6)啮合，两个挡圈弹簧(20)分别位于两个针齿(6)的两端，挡圈弹簧上均布的弹簧数与针齿数相等，挡圈弹簧上的每个弹簧与相对应的针齿相啮合；两个摆线齿轮(4)的一端各有两个第一矩形凸台(401)，两个第一矩形凸台(401)与分别位于两个摆线齿轮(4)两侧的两个圆盘传动件(8)上的两个矩形孔相连，两个圆盘传动件(8)上的另外两个矩形孔分别与输出法兰的两个第二矩形凸台(901)以及输入支撑端(1)的两个第三矩形凸台(101)连接，输入支撑端(1)的外侧套接有输入支撑端滚子轴承(18)，壳体(5)套接于输入支撑端滚子轴承(18)外侧，圆柱交叉滚子(10)套接于输出法兰(9)上，与壳体(5)及轴承压盖(11)相连；圆盘传动件(8)的每个矩形孔都安装有若干个圆柱滚子(7)，其矩形孔与摆线齿轮(4)的第一矩形凸台(401)、输出法兰(9)的第二矩形凸台(901)以及输入支撑端(1)的第三矩形凸台(101)之间为滚动配合；摆线齿轮(4)的齿数是奇数，比设置于壳体(5)上的针齿(6)的齿数少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，丁亮，于振中，陈浣，张洁洁，赵福臣，李鹭扬，王健，
申请(专利权)人：哈工大机器人合肥国际创新研究院，
类型：新型
国别省市：安徽,34