一种薄壁正截面机器人轴承制造技术

本发明专利技术公开一种薄壁正截面机器人轴承，包括同轴套设的内圈和外圈，所述内圈的外壁上和所述外圈的内壁上分别开设有用于滚珠滚动的滚道，所述滚道包括径向的中垂线，所述滚道与所述滚珠之间具有二者相互接触的接触部，所述接触部对称设置在所述中垂线的两侧，所述接触部的法线与所述中垂线之间的夹角为接触角，所述接触角大于30

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁正截面机器人轴承


[0001]本专利技术涉及轴承设计
，特别是涉及一种薄壁正截面机器人轴承。

技术介绍

[0002]工业机器人的需求市场发展越来越快，来自服务领域的机器人需求也陆续增多，在这一趋势下，工业机器人对相应轴承的需求也急需研制和开发。机器人关节领域，作为工业机器人最为关键的部件之一，薄壁正截面机器人轴承具有广泛应用。薄壁正截面机器人轴承，是工业机器人关键配套件之一；工业机器人要求工作精度高，连续生产状态下一致性强，相互误差小等特殊要求，这些项目都体现在机器人减速器上全部由轴承来完成，满足以上要求设计机器人轴承，就必须要求轴承的占用空间小，并且承受来自于径向和轴向的联合应力，也就是倾覆力矩。目前，大部分轴承都存在占用空间大，重量超重，在工作过程中振动大、噪音超标等问题，而机器人的关节部位是特殊的工况，空间小受限制，不能在特定的空间里，满足足够的轴向倾覆力矩的承载能力。
[0003]申请公布号为CN106801706A的中国专利公开了一种用于工业机器人的薄壁轴承的加工方法，包括有同轴间隔布置的外圈和内圈，外圈与内圈之间装设有保持架，保持架镶嵌有滚珠，内圈的外周壁和外圈的内周壁分别成型有滚道，保持架开设有用于镶嵌滚珠的兜孔，保持架的其中一端面对应各兜孔分别开设有球槽。该方案只是采用了普通的薄壁轴承的结构，关键在于采用了拉外圈顶内圈的工艺使得装配放入钢球时形成了所必须的外圈最小变形量，降低了因装配带来的残余应力，保证了产品的寿命，可见该方案是对于装配工艺的改进，其轴向倾覆力矩的承载能力并没有得到改善。
[0004]申请公布号CN104235189A的中国专利公开了一种等截面超薄壁轴承的密封圈骨架结构，包括密封圈及骨架，其中在等截面超薄壁轴承外圈的内表面的两侧对称的设有牙口槽，在等截面超薄壁轴承内圈的外表面的两侧对称的设有台阶，密封圈安装于等截面超薄壁轴承外圈的牙口槽与内圈的台阶之间，与外圈的牙口槽过盈配合，与内圈的台阶径向接触，起到密封作用，骨架是截面形状为矩形的片状空心圆柱体弹簧钢结构，密封圈包覆在骨架的外侧。该方案重点在于利用密封圈实现更好的密封效果，对于轴承自身的结构并没有较大改进，而相对现有的轴承，其轴向倾覆力矩的承载能力也并没有得到提升。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种薄壁正截面机器人轴承，以解决上述现有技术存在的问题，在内圈的外壁上和外圈的内壁上分别开设有用于滚珠滚动的滚道，滚道与滚珠的接触部对称设置在中垂线两侧，并且将接触角设置成大于30
°
，能够增加轴承的轴向倾覆力矩的承载能力。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]本专利技术提供一种薄壁正截面机器人轴承，包括同轴套设的内圈和外圈，所述内圈的外壁上和所述外圈的内壁上分别开设有用于滚珠滚动的滚道，所述滚道包括径向的中垂
线，所述滚道与所述滚珠之间具有二者相互接触的接触部，所述接触部对称设置在所述中垂线的两侧，所述接触部的法线与所述中垂线之间的夹角为接触角，所述接触角大于30
°
。
[0008]优选地，所述接触角为33
°
。
[0009]优选地，所述内圈的外壁和所述外圈的内壁之间设置有保持架，所述保持架设置有若干兜孔，所述兜孔内镶嵌有滚珠，所述兜孔包括球兜孔和直兜孔，所述球兜孔包括容纳所述滚珠的弧形段，所述直兜孔包括容纳所述滚珠的平行的直线段。
[0010]优选地，所述弧形段的最大间距小于所述直线段的间距。
[0011]优选地，所述球兜孔和所述直兜孔在所述保持架上间隔布置。
[0012]优选地，所述球兜孔轴向端面具有第一开口，所述第一开口小于所述滚珠的直径。
[0013]优选地，所述直兜孔轴向端面具有第二开口，所述第二开口大于所述滚珠的直径，所述第一开口与所述第二开口的朝向相同。
[0014]优选地，所述滚珠距离所述保持架的端面的宽度不同，较窄的一侧对应于所述第一开口的开口方向。
[0015]优选地，所述滚道的中垂线距离所述内圈和所述外圈的端面的宽度不同，较窄的一侧对应于所述第一开口的开口方向。
[0016]优选地，所述内圈与所述外圈的轴向宽度相等，且等于所述外圈的外径侧与所述内圈的内径侧之间的间距。
[0017]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0018](1)本专利技术在内圈的外壁上和外圈的内壁上分别开设有用于滚珠滚动的滚道，滚道与滚珠的接触部对称设置在中垂线两侧，并且将接触角设置成大于30
°
，能够增加轴承的轴向倾覆力矩的承载能力，能够满足机器人腰部的特殊的工况要求；
[0019](2)本专利技术保持架包括球兜孔和直兜孔，球兜孔轴向端面具有第一开口，直兜孔轴向端面具有第二开口，也就是说，保持架为半开放结构，将现有技术中两片铆钉保持架，优化成一体式保持架，降低了保持架的自重，降低了轴承起动力矩，提升了机器人轴承的极限转速；
[0020](3)本专利技术球兜孔包括容纳滚珠的弧形段，球兜孔能够很好的限定滚珠的位置，直兜孔包括容纳滚珠的平行的直线段，直线段与滚珠的接触面更小，正常情况下并不与滚珠接触摩擦，或者只有点接触，能够大大降低滚珠与保持架之间的摩擦水平；
[0021](4)本专利技术保持架的球兜孔只有一个挡边，减少了一个挡边，空间占比小、重量轻，在工作过程中由于减少了一个挡边，球兜孔和滚珠的接触面减少了三分之一，保持架的自重减少了28％，噪音得到了降低，振动也相应减小，能够延长轴承的使用寿命。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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。
[0023]图1为本专利技术剖面结构示意图；
[0024]图2为本专利技术滚珠与滚道的结构关系示意图；
[0025]图3为本专利技术保持架结构示意图；
[0026]图4为图3中A
‑
A剖视图；
[0027]其中，1、外圈；2、内圈；3、滚珠；4、保持架；41、本体；42、球兜孔；43、直兜孔；5、接触部；α、接触角。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]本专利技术的目的是提供一种薄壁正截面机器人轴承，以解决现有技术存在的问题，在内圈的外壁上和外圈的内壁上分别开设有用于滚珠滚动的滚道，滚道与滚珠的接触部对称设置在中垂线两侧，并且将接触角设置成大于30
°
，能够增加轴承的轴向倾覆力矩的承载能力。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄壁正截面机器人轴承，其特征在于：包括同轴套设的内圈和外圈，所述内圈的外壁上和所述外圈的内壁上分别开设有用于滚珠滚动的滚道，所述滚道包括径向的中垂线，所述滚道与所述滚珠之间具有二者相互接触的接触部，所述接触部对称设置在所述中垂线的两侧，所述接触部的法线与所述中垂线之间的夹角为接触角，所述接触角大于30
°
。2.根据权利要求1所述的薄壁正截面机器人轴承，其特征在于：所述接触角为33
°
。3.根据权利要求1或2所述的薄壁正截面机器人轴承，其特征在于：所述内圈的外壁和所述外圈的内壁之间设置有保持架，所述保持架设置有若干兜孔，所述兜孔内镶嵌有滚珠，所述兜孔包括球兜孔和直兜孔，所述球兜孔包括容纳所述滚珠的弧形段，所述直兜孔包括容纳所述滚珠的平行的直线段。4.根据权利要求3所述的薄壁正截面机器人轴承，其特征在于：所述弧形段的最大间距小于所述直线段的间距。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张书玉，杨海博，牟景瑞，
申请(专利权)人：山东博特轴承有限公司，
类型：发明
国别省市：