CN106870665A - 具有内弯圆弧形槽的高强度减速机随动板 - Google Patents

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唐建柳
叶华平
倪剑生
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H13/00—Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members
    • F16H13/06—Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members with members having orbital motion
    • F16H13/08—Gearing for conveying rotary motion with constant gear ratio by friction between rotary members with members having orbital motion with balls or with rollers acting in a similar manner
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing

Abstract

本发明公开了一种应用于关节机器人的具有内弯圆弧形槽的高强度减速机随动板，其随动板本体的一表面上设有若干条向右弯曲圆弧形槽、其另一表面上设有若干条向左弯曲圆弧形槽，且所述向右、向左弯曲圆弧形槽在平面空间上各自形成互为向内弯的交叉圆弧状。所述向右、向左弯曲圆弧形槽的内凹底部均为圆弧状。向右弯曲圆弧形槽与第一球珠相配套，向左弯曲圆弧形槽与第二球珠相配套。本发明加强了随动板结构强度，增加减速机的寿命；减少磨耗，节省电能；易于安装，节省人工，提高生产效率。其所应用的减速机具有结构紧凑、噪音低、重量轻、体积小、传动平稳可靠、输出精度高等优点。

Description

具有内弯圆弧形槽的高强度减速机随动板
技术领域
本发明涉及机械传动减速技术，具体涉及一种应用于关节机器人的驱动减速机随动板。
背景技术
目前，机械传动减速机大多数采用齿轮或蜗轮传动，其主要原理是利用改变齿轮齿数来实现变速。这类机械传动减速机所存在的缺陷与不足是：由于传动件加工精度不高，齿轮或蜗轮减速机在设计和安装过程中，均存在一定的工艺间隙而影响输出精度，加上齿与齿之间是以高副形式运动，容易产生机件磨损、传动不平稳、噪声大、输出精度差等问题。
在中国发明专利申请号201510363182.3中，公开了一种用于多关节机器人的十字滑块驱动减速机，其机体内安装输入轴、十字滑块、轨迹控制器(即差动变速器)和输出轴，所述十字滑块上设有用于安装传动滚珠的传动轨迹，传动滚珠在传动轨迹内运动以将输入轴的运动传递给轨迹控制器；轨迹控制器下表面设有用于安装所述驱动滚珠的运动轨迹，轨迹控制器通过驱动滚珠调整输出轴的输出。这项技术不需要借助齿轮或蜗轮传动来实现变速，在一定程度上降低了减速机的噪音，提高了传动效率。但是，该驱动滚珠工作时易产生轻微跳动，其稳定性较差，容易产生减速机输出不平稳、步进震动、磨损率高等不良的现象。特别是发明专利申请号201610997120.2中，公开了一种关节机器人的随动式平稳减速机，使用了十字交叉随动板在精密减速机内以补偿传动链上的不同轴度误差，由于随动板上具有多个交叉V型槽(又称V型轨道，且径向穿通到随动板表面的边缘处)结构，降低了随动板的强度，且在试验或实际应用中容易发生随动板断裂现象，影响了减速机的使用寿命。此外随动板所配套采用的交叉滚柱存在着摩擦力大、易于耗损、组装复杂等缺陷。
发明内容
为了解决现有技术所存在的技术问题和不足，本发明提供一种应用于关节机器人的具有内弯圆弧形槽的高强度减速机随动板，能使减速机的传动球珠和差动变速器的轨迹吻合度高，能使减速机输出平稳、机械磨损率低。
本发明的目的通过如下技术方案来实现：具有内弯圆弧形槽的高强度减速机随动板，包括随动板本体，所述随动板本体的一表面上设有若干条向右弯曲圆弧形槽、其另一表面上设有若干条向左弯曲圆弧形槽，且所述随动板本体表面上的向右弯曲圆弧形槽与向左弯曲圆弧形槽在平面空间上各自形成互为向内弯的交叉圆弧状。
所述向右弯曲圆弧形槽与向左弯曲圆弧形槽的内凹底部均为圆弧状。
所述向右弯曲圆弧形槽与向左弯曲圆弧形槽的圆弧状内凹槽面的槽宽角度为30-90度。所述向右弯曲圆弧形槽与第一球珠相配套，所述向左弯曲圆弧形槽与第二球珠相配套。
本发明与现有技术相比，具有如下优点及有益效果：
1、由于向右、向左弯曲圆弧形槽在随动板本体表面上的径向不穿通，避免了原V形槽径向穿通至随动板边缘结构，且向右、向左弯曲圆弧形槽底部是圆弧形的，避免了原V形槽底部刀尖状的应力集中现象，加强了随动板的强度。其所配套采用的第一、第二球珠摩擦系数小，使得摩擦力小，使用损耗低，使用寿命增加。
2、不采用齿轮做传动，所应用的减速机使用输入轴(偏心轴)作为轨迹发生器，经过差动变速器由本随动板及其向右、向左弯曲圆弧形槽上所对应安装的第一、第二球珠配合输入轴偏心运动完成输出来实现减速。通过本随动板、第一、第二球珠实现自动补偿输入轴(偏心轴)的偏心运动，从而使该减速机具有结构紧凑、噪音低、重量轻、体积小、传动平稳可靠、输出精度高、机械磨损率低等优点。
附图说明
图1为本发明具有内弯圆弧形槽的高强度减速机随动板的结构示意图。
图2为图1的侧向剖视图。
图3为图1中向右(向左)弯曲的圆弧状内凹槽面的槽宽角度示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
参见图1、图2，本发明应用于关节机器人的具有内弯圆弧形槽的高强度减速机随动板，包括随动板本体1(其中间为空心状，其整体呈环状)，所述随动板本体的一表面(正面)上设有若干条向右弯曲圆弧形槽2(图1中的实线表示)、其另一表面(反面)上设有若干条向左弯曲圆弧形槽3(图1中的虚线表示)，且所述随动板本体表面上的向右弯曲圆弧形槽2与向左弯曲圆弧形槽3在平面空间上各自形成互为向内弯的交叉圆弧状(若干条，如图1所示)。
所述向右弯曲圆弧形槽2与向左弯曲圆弧形槽3的内凹底部均为圆弧状(如图2所示)。所述向右弯曲圆弧形槽2或向左弯曲圆弧形槽3的圆弧状内凹槽面的槽宽角度A为30-90度(如图3所示)。所述向右弯曲圆弧形槽2与第一球珠(若干个)相配套，所述向左弯曲圆弧形槽3与第二球珠(若干个)相配套。
其中，若干条向右弯曲圆弧形槽、向左弯曲圆弧形槽在随动板本体正反面的空间位置上应相互对应、互为形成交叉，且以该随动板本体的直径互为对称。
本随动板具备几何误差补偿作用，并且配套采用球珠取代了原交叉滚柱，其表面由底部圆弧状的向右(向左)弯曲圆弧形槽取代了原来的V形槽结构。由于向右(向左)弯曲圆弧形槽的底部是圆弧形的，避免了原V形槽底部刀尖状的应力集中现象，加强了随动板的强度；由于向右(向左)弯曲圆弧形槽在随动板本体表面上的径向不穿通，避免了原V形槽径向穿通至随动板边缘的结构，进一步加强了随动板的强度；而且，向右(向左)弯曲圆弧形槽底部的圆弧槽的加工工序少于原V形槽，减少了加工机床的数量，同时提高了生产效率。其所配套采用的第一、第二球珠摩擦系数小于原应用的交叉滚柱，使得摩擦力小，使用损耗低，使用寿命增加；且由于摩擦力小，其功率消耗也少，节省驱动电能；单一的球珠比交叉滚柱工步少，易于安装，生产效率高。
如图3所示，根据其所配套应用的球珠受力分析，在垂直力作用下，球珠的底部受力最大，在球珠的中心线左右偏摆30度范围内承受了主要垂直力，因此，此向右(向左)弯曲圆弧形槽的内凹深度可以做得比较浅，其槽宽角度A可为90度(槽宽摆度合计)时，即-45°＜槽宽摆角＜45°，使得本随动板的强度大大增加。所以，本发明的结构创新产生的技术效果是：加强了随动板的结构强度，增加减速机的寿命；减少磨耗，节省电能；易于安装，节省人工，提高生产效率；减少加工机床的数量，减少投资额度。

Claims (4)

1.具有内弯圆弧形槽的高强度减速机随动板，包括随动板本体(1)，其特征在于：所述随动板本体的一表面上设有若干条向右弯曲圆弧形槽(2)、其另一表面上设有若干条向左弯曲圆弧形槽(3)，且所述随动板本体表面上的向右弯曲圆弧形槽(2)与向左弯曲圆弧形槽(3)在平面空间上各自形成互为向内弯的交叉圆弧状。
2.根据权利要求1所述的具有内弯圆弧形槽的高强度减速机随动板，其特征在于：所述向右弯曲圆弧形槽(2)与向左弯曲圆弧形槽(3)的内凹底部均为圆弧状。
3.根据权利要求2所述的具有内弯圆弧形槽的高强度减速机随动板，其特征在于：所述向右弯曲圆弧形槽(2)或向左弯曲圆弧形槽(3)的圆弧状内凹槽面的槽宽角度为30-90度。
4.根据权利要求1所述的具有内弯圆弧形槽的高强度减速机随动板，其特征在于：所述向右弯曲圆弧形槽(2)与第一球珠相配套，所述向左弯曲圆弧形槽(3)与第二球珠相配套。
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