CN103917805B - 减速装置 - Google Patents

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Abstract

本发明抑制辊式减速装置的振动。将输入轴（7）与固定配置的内齿轮（3）同轴配置，将能够在内齿轮（3）内旋转的偏心圆板（9）设于该输入轴（7）。将能够在内齿轮（3）与偏心圆板（9）之间旋转的壳体（14）设于配置为与输入轴（7）同轴的输出轴（12）的轴端部，在该壳体（14）形成数量比内齿轮（3）的内齿（4）少的窗孔（18），将辊（19）收容在该窗孔（18）各自的内部，通过与输入轴（7）一同旋转的偏心圆板（9）的旋转，与该偏心圆板（9）嵌合的滚动轴承（11）对辊（19）进行按压使得辊（19）依次与内齿（4）啮合，输入轴（7）每旋转一圈辊（19）沿周向仅移动内齿（4）的一齿的量，从而使输出轴（12）减速旋转。预先测量内齿轮（3）的齿底圆半径、以输入轴（7）的轴心为中心的滚动轴承（11）的外接圆半径、以及辊（19）的外径，通过对这三个部件的尺寸进行选择组合来对形成在辊（19）与内齿轮（3）的齿底之间的最小的辊间隙（20）进行管理，从而抑制振动的产生。

Description

减速装置
技术领域
本发明涉及使数量比形成于内齿轮的内周的内齿少的辊依次与该内齿啮合而将输入轴的旋转减速后向输出轴传递的辊式减速装置。
背景技术
作为这种辊式减速装置，以往已知有专利文献1中所记载的辊式减速装置。在该辊式减速装置中，将输入轴与输出轴配置于轴端部对置的同轴上，利用覆盖该两轴的轴端部的外罩对在内周具有多个曲线形内齿的内齿轮进行支承，在上述输入轴的轴端部沿轴向间隔设置有在内齿轮内能够旋转的两片偏心圆板，在上述输出轴的轴端部设有壳体，该壳体配置于压入内齿轮与偏心圆板的各自的外径面的滚动轴承之间，在该壳体的与两片偏心圆板各自对置的部位沿周向等间隔地形成有数量比上述内齿的数量少的多个窗孔，在该窗孔的内部分别收容有沿上述滚动轴承的外径面滚动并与内齿轮的内齿依次啮合的辊。
由在上述的结构形成的减速装置中，当输入轴旋转时，通过偏心圆板的旋转使得辊依次与内齿轮的内齿啮合，该输入轴每旋转一圈，辊沿周向错开内齿的一齿的量的位置，从而输出轴相对于输入轴减速旋转。
此处，为了能够获得圆滑的旋转传递，在上述专利文献1所记载的减速装置中，内齿的齿形形成为如下齿形：输出轴的旋转角处于内齿轮的一齿距量的范围中，当输出轴因偏心圆板的旋转而旋转时，将与辊的中心所描绘的轨迹平行的曲线中的辊外侧的曲线作为一齿的量的齿形，从而使多个辊全部与内齿接触。
专利文献1：日本特开昭62-93565号公报
然而，形成辊式减速装置的内齿轮、偏心圆板、滚动轴承、以及辊等各种部件具有制造误差，以往，由于仅通过组装这些具有制造误差的各种部件来对辊式减速装置进行装配，因此无法形成固定大小的辊间隙，从而无法获得良好品质的制品。
此处，辊间隙是指：在示出辊式减速装置的辊减速机构部的图5中，配置于嵌合在偏心圆板的外周的滚动轴承11的偏心圆板位移侧的辊19与形成于内齿轮3的内周的内齿4的齿底4a之间的间隙20。
以往，如上所述，由于是不对辊间隙20进行管理的装配，因此无法确保辊间隙20为适合的大小，存在辊间隙20形成为其大小是所需以上大小的情况。在该情况下，当从内齿轮3的内齿4中暂且脱出的辊19进入邻接的内齿4内时，则与内齿4的齿底4a发生碰撞，从而产生振动。
此处，在辊间隙20的大小为δ1的情况下，该δ1能够以下述算式（1）来表示。
δ1=（A－B）－C算式（1）
在上述算式（1）中，
A表示内齿轮3的齿底圆半径；
B表示以输入轴的轴心为中心的滚动轴承11的外接圆半径；
C表示辊19的外径。
本申请的发明人们通过验证形成于辊19与内齿轮3的齿底4a之间的辊间隙20对减速装置带来的影响，从而导出以下项目。
效率；由于辊间隙过大、过小的偏差而产生旋转不均。并且，由于在过小间隙部的损失过大，因此导致效率降低。
寿命；在辊通过过小间隙部时，在辊与内齿轮内径或辊与滚动轴承的外圈的接触部产生过大面压，从而产生早期剥离。
振动；辊在过大间隙部的运动不稳定而产生振动。
另外，将辊间隙20作为输入特性值而实施了特性评价，获得了图6所示的结果。由此，辊间隙20的最优化是重要的。
发明内容
本发明的课题在于通过使辊间隙处于最佳的范围来抑制减速装置的振动，实现品质的稳定化。
为了解决上述课题，在本发明中采用以下结构，即减速装置具有：固定配置的内齿轮；输入轴，该输入轴在轴端部具有能够在该内齿轮内旋转的偏心圆板，并且在该偏心圆板的外径面嵌合有滚动轴承；以及输出轴，该输出轴与该输入轴同轴配置，在所述输出轴的与所述输入轴对置的轴端部设有能够在所述内齿轮与所述滚动轴承之间旋转的壳体，在该壳体的沿径向与所述滚动轴承对置的部位，沿周向等间隔地设置有数量比形成于内齿轮的内周的内齿少的窗孔，所述窗孔的内部分别收容有与所述内齿啮合的辊，通过所述偏心圆板的偏心旋转使得辊依次与所述内齿啮合，输入轴每旋转一圈，辊沿周向仅移动内齿的一齿的量，由此使得输出轴减速旋转，预先测定所述内齿轮的齿底圆半径、以所述输入轴的轴心为中心的滚动轴承的外接圆半径、以及辊的外径，将形成在辊与内齿轮的齿底之间的辊间隙管理在0μｍ～20μｍ的范围内。
此处，辊间隙是指图5所示的间隙20，当该辊间隙的大小处于0μｍ～20μｍ的范围时，从图6的各种特性的试验结果可知，能够获得产生振动少的、高效率的、寿命长且品质上无偏差的减速装置。
在本发明所涉及的减速装置中，将嵌合有滚动轴承的偏心圆板设置为两片，将所述两片偏心圆板沿轴向设置为使其圆筒状外径面的中心在周向上的位置错开180°，以滚动轴承嵌合于所述两片偏心圆板的状态同时对各自的滚动轴承的外圈外径面的公转圆直径进行测量，由此能够高效地进行测量操作。
在内齿轮的齿底圆半径的测量中，能够通过使用激光位移计或静电电容式位移计来进行高精度的测量。
在本发明所涉及的减速装置中，如上所述，预先测量内齿轮的齿底圆半径、以输入轴的轴心为中心的滚动轴承的外接圆半径、以及辊的外径，通过对这三个部件的尺寸进行选择组合来将形成在辊与内齿轮的齿底之间的辊间隙管理在0μｍ～20μｍ的范围，从而能够抑制减速装置的振动，能够实现品质的稳定化。
附图说明
图1是示出本发明所涉及的减速装置的实施方式的纵剖主视图。
图2是沿图1的II－II线的剖视图。
图3是示出以输入轴的轴心为中心的滚动轴承的外接圆半径的测量状态的剖视图。
图4是示出滚动轴承的外接圆半径的测量结果的图表。
图5是示出内齿轮的齿底圆半径、以输入轴的轴心为中心的滚动轴承的外接圆半径、以及辊的外径尺寸的剖视图。
图6是示出辊间隙与各种特性的验证结果的图表。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。如图1所示，外罩1形成为圆筒状。外罩1设有沿轴向被一分为二的第一分割外罩1a与第二分割外罩1b。
第一分割外罩1a与第二分割外罩1b借助省略图示的螺钉的紧固而结合一体化，在其对接侧端部的内径面，跨越第一分割外罩1a与第二分割外罩1b而形成有大径凹部2。
如图1以及图2所示，在大径凹部2内压入有内齿轮3，在该内齿轮3的内周设有多个内齿4。
如图1所示，在第一分割外罩1a的开口端部设有端板5，在形成于该端板5的中央部的轴插入孔6中插入有输入轴7。输入轴7被组入轴插入孔6内的轴承8支承为自如旋转且被配置在与内齿轮3同轴上，在位于上述外罩1内的轴端部沿轴向空开间隔地设有能够在内齿轮3内旋转的两片偏心圆板9。
并且，两片偏心圆板9被安装为使其圆筒状外径面的中心在周向上错开180°的位置，在其外径面10压入有滚动轴承11。作为滚动轴承11而采用球轴承。此处，图2所示的δ0表示输入轴7的中心O0与偏心圆板9的圆筒状外径面的中心O1的偏心量。
如图1所示，在第二分割外罩1b的内侧插入有输出轴12。输出轴12被组入第二分割外罩1b的开口端部内的轴承13支承为自如旋转且被配置在与输入轴7同轴上。
在输出轴12的与输入轴7对置的轴端部设有壳体14，该壳体14能够在偏心圆板9上的滚动轴承11与内齿轮3的对置部之间自如旋转。壳体14在输出轴12侧具有封闭端，在形成于其封闭端面15的中央部的小径孔部16内组入有承受输入轴7的轴端部的轴承17。
如图1以及图2所示，在壳体14形成有多列沿周向等间隔排列的多个窗孔18，各列的窗孔18形成于在径向上与分别支承两片偏心圆板9的滚动轴承11对置的位置，一列的多个窗孔18与另一列的多个窗孔18沿周向错开半齿距位置。
各列的多个窗孔18收容有数量比形成于内齿轮3的内周的内齿4的齿数少的辊19，且每个辊19对于每个窗孔18能够沿径向自如移动。
辊19能够对于内齿轮3的内齿4啮合，该辊19所啮合的内齿4形成为能够同时与沿周向排列的多个辊19的每一个进行接触的曲线状的齿形。为了能够与所有的辊19进行接触，如上述专利文献1所记载的那样形成为如下齿形：在输出轴12的旋转角在内齿轮3的内齿4的一齿距量的范围内，当输出轴12因偏心圆板9的旋转而旋转时，与辊19的中心所描绘的轨迹平行的曲线中的辊19外侧的曲线为一齿的量的齿形。
实施方式所示的减速装置包括上述的结构，在进行减速装置的装配时，分别对图5所示的内齿轮3的齿底圆半径A、以输入轴的轴心为中心的滚动轴承11的外圈11a的外接圆半径B、以及辊19的外径C进行测量，通过对这三个部件的尺寸进行选择组合而形成的匹配来对形成在辊19与内齿轮3的齿底之间的辊间隙20的大小δ1进行管理，使得上述辊间隙20的大小δ1为0～20μｍ。
此处，在对以输入轴7的轴心为中心的滚动轴承11的外圈11a的外接圆半径B进行测量时，预先准备与滚动轴承11相同直径的计量用外圈（省略图示），朝形成于该计量用外圈的外周的真圆状外径面按压千分表30的接触部31，使指针摆动并记下该指针的摆动量。
之后，如图3所示，在卸下第一分割外罩1a以及内齿轮3的状态下，将千分表30的接触部31插入窗孔18内，并将该接触部31朝滚动轴承11的外圈11a的外径面按压，在指针摆动量与之前所记下的指针的摆动量一致的状态下，使输入轴7旋转一圈。
通过该测量，千分表30的指针如图4的图表所示，其检测出加入了偏心圆板9的偏心量δ的2倍数值（2δ）的数值为正弦曲线，通过将其振幅W与壳体用外圈的半径相加能够得知滚动轴承11的外圈11a的外接圆半径B。
这样，在将滚动轴承11嵌合在了偏心圆板9的外径面的安装状态下对该滚动轴承11的外圈11a的外径面进行直接测量，由此无需测量偏心圆板9的外径、滚动轴承11的内圈内径、以及同轴度，从而使得测量作业容易，能够完成精度高的测量。并且，由于能够在减速装置的装配线上进行测量，因此无需进行大幅度的装配线变更。
此处，在对内齿轮的齿底圆半径进行测量时，使用激光位移计或静电电容式位移计来进行测量。
图1示出了根据对三个部件的尺寸进行选择组合而形成的匹配装配而得的减速装置。当该减速装置的输入轴7旋转时，通过偏心圆板9的旋转使得辊19依次与内齿轮3的内齿4啮合，该输入轴7每旋转一圈，辊19沿周向移动内齿4的一齿的量，从而输出轴12减速旋转。
此时，由于对形成在辊19与内齿轮3的齿底之间的辊间隙20进行管理使其大小δ1为0～20μｍ，因此辊19不会与内齿轮3发生碰撞，不会有振动产生。
能够抑制因辊间隙20的过大、过小的偏差而产生旋转不均或者在过小间隙部的损失过大，从而不会产生使效率降低这样的缺陷。
通过使辊间隙20的大小δ1处于0～20μｍ的范围，不会产生如下缺陷，即：由于辊19通过过小间隙部时在辊19与内齿轮内径或辊19与滚动轴承11的外圈11a的接触部产生过大面压，从而发生早期剥离。附图标记说明
1：外罩；3：内齿轮；4：齿轮；7：输入轴；9：偏心圆板；12：输出轴；14：壳体；18：窗孔；19：辊；20：辊间隙。

Claims (4)

1.一种减速装置，具有：
固定配置的内齿轮；
输入轴，该输入轴在轴端部具有能够在所述内齿轮内旋转的偏心圆板，并且在该偏心圆板的外径面嵌合有滚动轴承；以及
输出轴，该输出轴与该输入轴同轴配置，
在所述输出轴的与所述输入轴对置的轴端部设有能够在所述内齿轮与所述滚动轴承之间旋转的壳体，
在该壳体的沿径向与所述滚动轴承对置的部位，沿周向等间隔地设置有数量比形成于内齿轮的内周的内齿少的窗孔，
所述窗孔的内部分别收容有与所述内齿啮合的辊，
通过所述偏心圆板的偏心旋转使得辊依次与所述内齿啮合，并且输入轴每旋转一圈辊沿周向仅移动内齿的一齿的量，由此使输出轴减速旋转，
所述减速装置的特征在于，
预先测量所述内齿轮的齿底圆半径、以所述输入轴的轴心为中心的滚动轴承的外接圆半径、以及辊的外径，将形成在辊与内齿轮的齿底之间的辊间隙的大小δ1管理在0μm～20μm的范围内，其中辊间隙的大小δ1由下述算式(1)所定义，
所述滚动轴承的外接圆半径的测量，以在将滚动轴承嵌合于所述偏心圆板的外径面的状态下对该滚动轴承的外圈外径面的公转圆直径的测量为基础，
辊间隙的大小δ1＝(内齿轮的齿底圆半径－以输入轴的轴心为中心的滚动轴承的外接圆半径)－辊的外径……算式(1)。
2.根据权利要求1所述的减速装置，其特征在于，
将嵌合有滚动轴承的偏心圆板设置为两片，将两片所述偏心圆板沿轴向设置为使两片所述偏心圆板的圆筒状外径面的中心在周向上的位置错开180°，以滚动轴承嵌合于两片所述偏心圆板的状态同时对各自的滚动轴承的外圈外径面的公转圆直径进行测量。
3.根据权利要求1或2所述的减速装置，其特征在于，
利用激光位移计测量所述内齿轮的齿底圆半径。
4.根据权利要求1或2所述的减速装置，其特征在于，
利用静电电容式位移计测量所述内齿轮的齿底圆半径。
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