一种机器人用行星齿轮减速器制造技术

本发明专利技术公开了一种机器人用行星齿轮减速器，该减速器解决了现有行星齿轮减速器轴向尺寸较大，导致行星轴跨距加大，刚性变弱的问题。该减速器采用孔用挡圈对第一级行星齿轮减速机构的行星轮进行轴向定位、当前级行星架对行星轮轴承进行轴向定位、上一级行星架通过下一级太阳轮的第一外齿轴向定位，同时同一级行星轮和行星架直接接触实现相互轴向定位，与现有减速器结构相比，本发明专利技术的结构不仅缩短了行星齿轮减速器的整体轴向尺寸，同时也减少了零件特征与数量，降低制造成本。降低制造成本。降低制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人用行星齿轮减速器


[0001]本专利技术涉及一种齿轮传动装置，具体涉及一种机器人用行星齿轮减速器。

技术介绍

[0002]现有机器人减速器通常采用RV减速器结构，RV减速器优点为体积小而减速比大，但相对来说，由于采用摆线齿轮结构，其加工难、成本高、传动效率低、精度保持性差。行星齿轮减速器在成本、效率、精度保持性等方面都优于RV减速器。
[0003]例如：中国专利，申请号为：CN200710068194.9公开了一种《封闭式行星齿轮减速器》，如图1所示，该减速器为三级行星齿轮结构，其中，输入端高速级太阳轮14通过轴承19与壳体(实际为端盖18)接触进行轴向定位，输出端低速级行星轴5与输出法兰(即三级行星架34)接触进行轴向定位。各级太阳轮相互之间进行接触定位；各级行星架通过太阳轮上的卡簧、太阳轮轮齿端面进行轴向定位；行星轮轴通过轴肩与卡簧轴向固定于行星架上；行星轮通过行星轴的轴承一面定位于行星轴上，另一面定位于行星架上。
[0004]但是目前上述结构的行星齿轮减速器却存在以下问题：
[0005]1、大量采用卡簧进行轴向定位，既占据了轴向尺寸，又使得行星轴本身跨距加大，刚性变弱，同时由于轴向尺寸较大会导致无法满足一些对使用空间要求比较苛刻的场景。
[0006]2、该行星齿轮减速器的作为输出端的低速级行星架与内齿壳之间采用深沟球轴承，但是由于深沟球轴承主要用于承担径向载荷，对轴向载荷的承载力较弱，降低了减速器的对轴向和弯矩载荷的承载能力。也有些结构中将深沟球轴承替换为双排角接触球轴承，但是采用该轴承会使的整个减速器占用的空间太大，同时也降低了减速器的功率密度。
[0007]3、各级行星齿轮减速机构中行星轮和行星轴之间的行星轮轴承多采用滚针轴承，装配完成后滚针轴承与行星轮内孔、行星轴外圆均为线接触。
[0008]但由于制造误差(滚针、行星轮内孔、行星轴外圆三个零件的圆柱度误差)，实际上会成为接近滚针轴向某一端的点接触，使得滚针所受的径向载荷沿轴向分布不均匀，进而使得滚针沿轴向的摩擦力不均匀，使滚针自身轴线与运动方向不垂直，这种倾斜会增大摩擦阻力，产生拖拉现象，使得滚针快速失效。
[0009]另外，当减速器受载后，作为低速输出端的行星架在抵抗输出转矩的时候，需要承载的扭转载荷，要远大于另一端(输入端)的扭转载荷，从而造成作为低速输出端使用的行星架产生扭转变形，导致行星轴形成弯曲变形，这种变形又进一步破坏了滚针轴承的线接触。
[0010]以上两个因素极大地降低了滚针轴承的传动效率，导致其极易失效，缩短了使用寿命，是减速器内最容易失效损坏的环节。

技术实现思路

[0011]为了解决现有行星齿轮减速器轴向尺寸较大，导致行星轴跨距加大，刚性变弱的问题，以及输出端的行星架与内齿壳之间采用深沟球轴承或双排角接触球轴承存在的问
题，以及行星轮轴承采用滚针轴承时极易失效的问题，本专利技术提供了一种机器人用行星齿轮减速器。
[0012]本专利技术的具体技术方案是：
[0013]一种机器人用行星齿轮减速器，包括内齿壳以及沿内齿壳轴向依次设置的N级行星齿轮减速机构；N≥2；每级行星齿轮减速机构均包括太阳轮、行星轮、行星架以及行星轴；
[0014]其改进之处是：
[0015]第1级行星齿轮减速机构的行星轮通过卡装于内齿壳内部的孔用挡圈轴向定位；
[0016]第2至N级行星齿轮减速机构中，太阳轮上均设置有第一外齿和第二外齿，且第一外齿的齿高大于第二外齿的齿高；所述第一外齿与当前级的行星轮啮合，第二外齿与上一级的行星架形成键连接；上一级行星架的端面与当前级太阳轮上的第一外齿端面接触，并同时与当前级行星轮端面形成微间隙；
[0017]每级行星齿轮减速机构的行星轴与行星架上的行星轴安装孔为过盈配合，第N级行星齿轮减速机构的行星轮和行星架相互接触实现第N级行星齿轮减速机构中行星轮的轴向定位；
[0018]第1
‑
N级行星齿轮减速机构中，行星轴位于行星轮轴承安装孔内的外表面沿轴向并排开设S条第一内圈外滚道，S≥2，每条第一内圈外滚道与行星轮轴承安装孔的孔壁之间沿圆周方向设置有多个第一钢珠；每相邻两条第一内圈外滚道中安装的第一钢珠在圆周方向错位布置，从而构成了N级行星齿轮减速机构的行星轮轴承；行星轮轴承安装孔靠近行星架的一侧设有向内突起的圆弧形沟道，用于对第一钢珠进行轴向定位；
[0019]第N级行星齿轮减速机构的行星架与所述内齿壳之间通过至少一列接触式滚珠轴承结构实现转动连接，同时该接触式滚珠轴承结构实现第N级行星齿轮减速机构中行星架的轴向定位；
[0020]接触式滚珠轴承结构包括在第N级行星齿轮减速机构的行星架的外表面沿轴向方向设置的M条第二内圈外滚道，内齿壳的内壁上沿轴向方向设置有与M条第二内圈外滚道一一对应的M条第二外圈内滚道；M≥1；
[0021]M条第二内圈外滚道和M条第二外圈内滚道之间构成M条钢珠安装滚道；每条钢珠安装滚道内沿圆周方向均设置有多个第二钢珠；
[0022]第N级行星齿轮减速机构的行星架上设置有至少一个轴向孔，轴向孔与第二内圈外滚道位置对应处均设置有M个滚珠装填孔，各滚珠装填孔内设置有防止滚珠脱出的防脱出结构；
[0023]第1级行星齿轮减速机构的太阳轮的中心通孔内设有用于与外部电机输出端连接的键槽。
[0024]进一步地，上述每级太阳轮均具有中心通孔；所述第N级行星齿轮减速机构的行星架中心设置用于安装电机的定位通孔，第1级行星减速齿轮机构中太阳轮的中心通孔内设置有键槽。
[0025]进一步地，上述第N级行星齿轮减速机构的行星架上还设置有限位孔，限位孔与滚珠装填孔连通；所述限位孔内设置有防止防脱出结构移动的限位装置。
[0026]进一步地，上述限位孔是平行于轴向孔的螺孔，限位装置是支紧螺丝。
[0027]进一步地，上述M为1时：钢珠安装滚道包含四段异心的圆弧，每段占截面周长的1/
4，且第二钢珠与钢珠安装滚道的四段圆弧均为点接触。
[0028]进一步地，上述M为2时，
[0029]第一条钢珠安装滚道包含四段异心的圆弧，每段占截面周长的1/4；
[0030]第二条钢珠安装滚道包含四段异心的圆弧，每段占截面周长的1/4；
[0031]第一条钢珠安装滚道的圆弧和第二条钢珠安装滚道的圆弧相同，且第二钢珠与第一条钢珠安装滚道的四段圆弧，以及第二钢珠与第二条钢珠安装滚道的四段圆弧均为点接触。
[0032]进一步地，上述M为2时，
[0033]第一条钢珠安装滚道包含二段异心的圆弧，每段占截面周长的1/2；
[0034]第二条钢珠安装滚道包含二段异心的圆弧，每段占截面周长的1/2；
[0035]第一条钢珠安装滚道的圆弧和第二条钢珠安装滚道的圆弧镜像设置。
[0036]进一步地，上述M为3时，
[0037]第一条钢珠安装滚道包含两段异心的圆弧，每段占截面周长的1/2；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人用行星齿轮减速器，包括内齿壳以及沿内齿壳轴向依次设置的N级行星齿轮减速机构；N≥2；每级行星齿轮减速机构均包括太阳轮、行星轮、行星架以及行星轴；其特征在于：第1级行星齿轮减速机构的行星轮通过卡装于内齿壳内部的孔用挡圈轴向定位；第2至N级行星齿轮减速机构中，太阳轮上均设置有第一外齿和第二外齿，且第一外齿的齿高大于第二外齿的齿高；所述第一外齿与当前级的行星轮啮合，第二外齿与上一级的行星架形成键连接；上一级行星架的端面与当前级太阳轮上的第一外齿端面接触，并同时与当前级行星轮端面形成微间隙；每级行星齿轮减速机构的行星轴与行星架上的行星轴安装孔为过盈配合，第N级行星齿轮减速机构的行星轮和行星架相互接触实现第N级行星齿轮减速机构中行星轮的轴向定位；第1
‑
N级行星齿轮减速机构中，行星轴位于行星轮轴承安装孔内的外表面沿轴向并排开设S条第一内圈外滚道，S≥2，每条第一内圈外滚道与行星轮轴承安装孔的孔壁之间沿圆周方向设置有多个第一钢珠；每相邻两条第一内圈外滚道中安装的第一钢珠在圆周方向错位布置，从而构成了N级行星齿轮减速机构的行星轮轴承；行星轮轴承安装孔靠近行星架的一侧设有向内突起的圆弧形沟道，用于对第一钢珠进行轴向定位；第N级行星齿轮减速机构的行星架与所述内齿壳之间通过至少一列接触式滚珠轴承结构实现转动连接，同时该接触式滚珠轴承结构实现第N级行星齿轮减速机构中行星架的轴向定位；接触式滚珠轴承结构包括在第N级行星齿轮减速机构的行星架的外表面沿轴向方向设置的M条第二内圈外滚道，内齿壳的内壁上沿轴向方向设置有与M条第二内圈外滚道一一对应的M条第二外圈内滚道；M≥1；M条第二内圈外滚道和M条第二外圈内滚道之间构成M条钢珠安装滚道；每条钢珠安装滚道内沿圆周方向均设置有多个第二钢珠；第N级行星齿轮减速机构的行星架上设置有至少一个轴向孔，轴向孔与第二内圈外滚道位置对应处均设置有M个滚珠装填孔，各滚珠装填孔内设置有防止滚珠脱出的防脱出结构；第1级行星齿轮减速机构的太阳轮的中心通孔内设有用于与外部电机输出端连接的键槽。2.根据权利要求1所述的机器人用行星齿轮减速器，其特征在于：每级太阳轮均具有中心通孔；所述第N级行星齿轮减速机构的行星架中心设置用于安装电机的定位通孔，第1级行星减速齿轮机构中太阳轮的中心通孔内设置有键槽。3.根据权利要求2所述的机器人用行星齿轮减速器，其特征在于：第N级...

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊岭，
申请(专利权)人：六环传动西安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：