CN105422744A - 双圆盘简支机构及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双圆盘简支机构，包括内齿轮以及设置于所述内齿轮的中心孔内并同轴固定连接的左支撑圆盘和右支撑圆盘；所述左支撑圆盘和右支撑圆盘与所述内齿轮中心孔之间分别设有左支撑轴承和右支撑轴承，所述左支撑轴承和右支撑轴承的滚子直接与内齿轮中心孔内壁配合，本双圆盘简支机构能够承受大的弯矩和较大轴向载荷，满足精密减速器的需求，降低加工难度和制造成本。

Description

双圆盘简支机构及其加工方法
技术领域
本发明涉及少齿差行星减速器输出支撑机构设计与加工的技术领域，具体是一种双圆盘简支输出机构及其加工的方法。
背景技术
少齿差行星减速器结构紧凑、传动平稳、单级传动比范围大，其啮合副多齿接触的特性使该型减速器具有大的承载能力，同时啮合副多齿接触引起的误差均化效应保证了该型减速器的比较利于实现精密传动的效果，因此，少齿差行星减速器被广泛应用于工业机器人关节驱动系统、航空航天、数控机床、国防武器装备、工业自动化等领域。
公开号为CN101893063A的中国专利公开了一种少齿差行星减速器，其中采用双圆盘简支机构输出部件，将左右两圆盘刚性固联成为一体，并通过球轴承与内齿轮配合，选择一个圆盘与输出法兰联接从而实现输出，同时该双圆盘简支机构也实现减速器内齿轮(常常与减速器壳体一体化设计)支撑的功能，即支撑轴承内圈安装在双圆盘上或者将支撑轴承内圈集成于简支圆盘。由于该机构是减速器的直接输出机构，故在以实现精密传递运动为主要目的的精密减速器中，轴承内外圈与轴承座安装位置的配合、轴承游隙都是影响减速器传动精度的直接因素。
为实现上述功能，支撑轴承内圈在双圆盘简支机构上安装部位的设计与加工主要有以下几种方式：第一种是先分别对左右圆盘安装支撑轴承部位进行精加工，然后分别安装支撑轴承，该方式为减小影响减速器传动精度的因素，对支撑轴承安装部位加工精度以及该部位的形位误差均要求较高，增加制造成本。第二种方式是将两支撑圆盘固联后一道工序完成支撑轴承安装位置的精加工，该方式可以有效保证支撑轴承安装位置的加工精度，此外，也有将轴承滚道(球轴承)集成于两支撑圆盘，进行整体式加工的结构，但该结构对两圆盘的材料、热处理要求均较高，同时对其他工序的加工带来一定难度，另外，采用球轴承的支撑方式，承载能力成为限制减速器负载的因素之一，且不能承受大的弯矩和较大轴向载荷。
因此，为解决以上问题，需要一种承受大的弯矩和较大轴向载荷的双圆盘简支机构的设计与加工方法，满足精密减速器的需求，降低加工难度和制造成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种能够承受大的弯矩和较大轴向载荷的双圆盘简支机构的设计与加工方法，满足精密减速器的需求，降低加工难度和制造成本。
本发明的双圆盘简支机构，包括内齿轮以及设置于所述内齿轮的中心孔内并同轴固定连接的左支撑圆盘和右支撑圆盘；所述左支撑圆盘和右支撑圆盘与所述内齿轮中心孔之间分别设有左支撑轴承和右支撑轴承，所述左支撑轴承和右支撑轴承的滚子直接与内齿轮中心孔内壁配合；
进一步，所述左支撑轴承和右支撑轴承均为交叉滚子轴承；
进一步，所述内齿轮的中心孔内壁一体式形成与交错滚子轴承的滚子配合的阶梯形外滚道；
进一步，所述左支撑轴承的内滚道与左支撑圆盘以及右支撑轴承的内滚道与右支撑圆盘均为分体式结构且左支撑轴承的内滚道和右支撑轴承的内滚道分别传动配合于左支撑圆盘和右支撑圆盘的外圆柱面；
进一步，所述左支撑轴承的内滚道和右支撑轴承的内滚道分别通过过盈配合的方式配合于左支撑圆盘和右支撑圆盘的外圆柱面；
进一步，所述左支撑圆盘和右支撑圆盘为精铸件；
进一步，所述左支撑圆盘和右支撑圆盘之间通过螺钉固定连接并通过销实现周向定位；
本发明还公开了一种双圆盘简支机构的加工方法，包括以下步骤：
A.精铸制作左支撑圆盘和右支撑圆盘毛坯件；
B.采用优质轴承滚道材料粗加工支撑轴承内滚道并留精加工余量；
C.分别对所述左支撑圆盘和右支撑圆盘毛坯件的端面、外圆和安装支撑轴承内滚道位置进行精加工；
D.对支撑轴承内滚道淬火处理后进行精加工安装内孔及安装端面；
E.将支撑轴承内滚道分别过盈配合安装到左支撑圆盘和右支撑圆盘上；
F.将左支撑圆盘和右支撑圆盘采用螺钉固联在一起，并采用定位销定位；
G.精加工支撑轴承内滚道及滚道侧面；
进一步，在精加工支撑轴承内滚道及滚道侧面时，以所述左支撑圆盘的外端面和外圆为定位基准，同时精密磨削加工支撑轴承内滚道及滚道侧面；
进一步，对左支撑圆盘和右支撑圆盘的端面、外圆和安装支撑轴承内滚道位置进行精加工的精度等级为7-8级；对支撑轴承内滚道安装内孔及安装端面进行精加工的精度等级为7-8级。
本发明的有益效果是：本发明的双圆盘简支机构，采用交叉滚子轴承能够显著提高承载能力且可以承受大的弯矩和较大的轴向力；轴承滚道与支撑圆盘采用分离式结构降低了圆盘的热处理要求和加工难度且节约优质轴承钢。本发明的双圆盘简支机构的加工方法，圆盘本体与滚道装配后整体加工保证了两轴承滚道尺寸一致性和完全的同轴性；该方法减少了减速器传动误差损失环节，降低了零部件的制造精度，节约成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的轴承内滚道的结构示意图；
图3为本发明的A-A剖面图。
具体实施方式
图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的轴承内管道2的结构示意图；图3为本发明的A-A剖面图；本实施例的双圆盘简支机构，包括内齿轮7以及设置于所述内齿轮7的中心孔内并同轴固定连接的左支撑圆盘1和右支撑圆盘3；所述左支撑圆盘1和右支撑圆盘3与所述内齿轮7中心孔之间分别设有左支撑轴承和右支撑轴承，所述左支撑轴承和右支撑轴承的滚子6直接与内齿轮7中心孔内壁配合，从而将轴承外滚道集成于支撑内齿轮7中心孔上，以控制轴承径向和轴向游隙,左支撑圆盘1和右支撑圆盘3设有太阳轮轴安装孔以及至少两个行星轮轴安装孔，少齿差行星减速器的太阳轮、行星轮和摆线轮均设置在左支撑圆盘1和右支撑圆盘3之间，行星轮轴穿过摆线轮，太阳轮与行星轮啮合形成一级减速，行星轮轴上固定有偏心套，并通过偏心套驱动摆线轮摆动，摆线轮与内齿轮少齿差啮合，形成二级减速，并由左支撑圆盘1和右支撑圆盘3将动力输出，此结构为现有技术，在此不在累述。
本实施例中，所述左支撑轴承和右支撑轴承均为交叉滚子6轴承；交叉滚子6轴承内部结构采用滚子6呈90°相互垂直交叉排列，滚子6之间装有间隔保持器或者隔离块，可以防止滚子6的倾斜所滚子6之间相互磨察。另外，不会发生滚子6的一方接触现象或者锁死现象；同时因为内外环是分割的结构，间隙可以调整，即使被施加预压，也能获得高精度的旋转运动，采用交叉滚子6轴承能够显著提高承载能力且可以承受大的弯矩和较大的轴向力。
本实施例中，所述内齿轮7的中心孔内壁一体式形成与交错滚子6轴承的滚子6配合的阶梯形外滚道，圆柱形滚子6直接与外滚道配合，阶梯肩部能够对滚子6进行轴向限位。
本实施例中，所述左支撑轴承的内管道2与左支撑圆盘1以及右支撑轴承的内管道2与右支撑圆盘3均为分体式结构且左支撑轴承的内管道2和右支撑轴承的内管道2分别传动配合于左支撑圆盘1和右支撑圆盘3的外圆柱面，轴承滚道与支撑圆盘采用分离式结构降低了圆盘的热处理要求和加工难度且节约优质轴承钢。
本实施例中，所述左支撑轴承的内管道2和右支撑轴承的内管道2分别通过过盈配合的方式配合于左支撑圆盘1和右支撑圆盘3的外圆柱面；采用过盈配合连接轴承内管道2和支撑圆盘能够有效简化其结构。
本实施例中，所述左支撑圆盘1和右支撑圆盘3为精铸件，在保证其精度的前提下有效简化制造工艺与成本。
本实施例中，所述左支撑圆盘1和右支撑圆盘3之间通过螺钉4固定连接并通过销实现周向定位，螺钉与右支撑圆盘3之间设置有弹性垫圈5。
本发明还公开了一种双圆盘简支机构的加工方法，包括以下步骤：
A.精铸制作左支撑圆盘1和右支撑圆盘3毛坯件；
B.采用优质轴承滚道材料粗加工支撑轴承内管道2并留精加工余量；
C.分别对所述左支撑圆盘1和右支撑圆盘3毛坯件的端面、外圆和安装支撑轴承内管道2位置进行精加工；
D.对支撑轴承内管道2淬火处理后进行精加工安装内孔及安装端面；
E.将支撑轴承内管道2分别过盈配合安装到左支撑圆盘1和右支撑圆盘3上；
F.将左支撑圆盘1和右支撑圆盘3采用螺钉4固联在一起，并采用定位销定位；
G.精加工支撑轴承内管道2及滚道侧面；
本实施例中，在精加工支撑轴承内管道2及滚道侧面时，以所述左支撑圆盘1的外端面和外圆为定位基准，同时精密磨削加工支撑轴承内管道2及滚道侧面，支撑圆盘与滚道装配后整体加工保证了两轴承滚道尺寸一致性和完全的同轴性；该方法减少了减速器传动误差损失环节，降低了零部件的制造精度，节约成本。
本实施例中，对左支撑圆盘1和右支撑圆盘3的端面、外圆和安装支撑轴承内管道2位置进行精加工的精度等级为7-8级；对支撑轴承内管道2安装内孔及安装端面进行精加工的精度等级为7-8级。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种双圆盘简支机构，其特征在于：包括内齿轮以及设置于所述内齿轮的中心孔内并同轴固定连接的左支撑圆盘和右支撑圆盘；所述左支撑圆盘和右支撑圆盘与所述内齿轮中心孔之间分别设有左支撑轴承和右支撑轴承，所述左支撑轴承和右支撑轴承的滚子直接与内齿轮中心孔内壁配合。
2.根据权利要求1所述的双圆盘简支机构，其特征在于：所述左支撑轴承和右支撑轴承均为交叉滚子轴承。
3.根据权利要求1所述的双圆盘简支机构，其特征在于：所述内齿轮的中心孔内壁一体式形成与交错滚子轴承的滚子配合的阶梯形外滚道。
4.根据权利要求1所述的双圆盘简支机构，其特征在于：所述左支撑轴承的内滚道与左支撑圆盘以及右支撑轴承的内滚道与右支撑圆盘均为分体式结构且左支撑轴承的内滚道和右支撑轴承的内滚道分别传动配合于左支撑圆盘和右支撑圆盘的外圆柱面。
5.根据权利要求1所述的双圆盘简支机构，其特征在于：所述左支撑轴承的内滚道和右支撑轴承的内滚道分别通过过盈配合的方式配合于左支撑圆盘和右支撑圆盘的外圆柱面。
6.根据权利要求1所述的双圆盘简支机构，其特征在于：所述左支撑圆盘和右支撑圆盘为精铸件。
7.根据权利要求1所述的双圆盘简支机构，其特征在于：所述左支撑圆盘和右支撑圆盘之间通过螺钉固定连接并通过销实现周向定位。
8.一种双圆盘简支机构的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.精铸制作左支撑圆盘和右支撑圆盘毛坯件；
B.采用优质轴承滚道材料粗加工支撑轴承内滚道并留精加工余量；
C.分别对所述左支撑圆盘和右支撑圆盘毛坯件的端面、外圆和安装支撑轴承内滚道位置进行精加工；
D.对支撑轴承内滚道淬火处理后进行精加工安装内孔及安装端面；
E.将支撑轴承内滚道分别过盈配合安装到左支撑圆盘和右支撑圆盘上；
F.将左支撑圆盘和右支撑圆盘采用螺钉固联在一起，并采用定位销定位；
G.精加工支撑轴承内滚道及滚道侧面。
9.根据权利要求8所述的双圆盘简支机构的加工方法，其特征在于：在精加工支撑轴承内滚道及滚道侧面时，以所述左支撑圆盘的外端面和外圆为定位基准，同时精密磨削加工支撑轴承内滚道及滚道侧面。
10.根据权利要求8所述的双圆盘简支机构的加工方法，其特征在于：对左支撑圆盘和右支撑圆盘的端面、外圆和安装支撑轴承内滚道位置进行精加工的精度等级为7-8级；对支撑轴承内滚道安装内孔及安装端面进行精加工的精度等级为7-8级。
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