CN108716536B - 一种减速机输出端密封结构及其构成的rv减速机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种减速机输出端密封结构及其构成的RV减速机，其特征在于：所述输出端密封结构包括输出端面法兰、输出盘架；所述输出盘架具有光滑的输出端面，所述输出端面的中心具有太阳轮槽及围绕太阳轮槽呈轴对称分布或环状分布的行星轮槽；所述输出端面上还具有用以固定输出盘架的螺纹孔，所述输出端面深入所述输出端面法兰内部并与输出端面法兰构成面密封或线密封；所述RV减速机包括针齿壳、偏心轴、行星轮、输入轴、输出盘架、角接触球轴承、摆线轮、输出端面法兰。本发明提供的RV减速机，大大降低了用户对于输出端面法兰的安装难度，用户无需再使用平面密封胶密封，降低了成本，提升了效率；而且封油效果更好，运转精度更高。

Description

一种减速机输出端密封结构及其构成的RV减速机
技术领域
本发明涉及精密减速机技术领域，特别涉及一种减速机输出端密封结构及其构成的RV减速机。
背景技术
RV减速机具有高刚度、高精度、承载扭矩高、传动效率高等优点，广泛应用于高精度机器人关节以及重载情况下的高精度传动。图1是传统RV减速机的结构简图，两侧都为开放结构，使用时两侧都需要进行密封。输入轴的一端为中心齿轮，与RV减速机的行星齿轮啮合，构成第一级行星减速机构；输入轴的另一端与伺服电机相连接。摆线轮、滚针和针齿壳构成第二级摆线减速机构。这两级减速机构靠偏心轴相连，传递转速和转矩。
关于减速机的密封方式，也有部分专利公开了一些技术方案，如：中国专利CN201232752Y公开了一种减速机输出端的密封装置，该密封装置设置在支撑减速机输出轴的轴承外侧，该密封装置包括：扣压在轴承外侧的密封盖、密封圈；所述密封圈分别设置在如下位置：密封盖与减速机的输出孔端面的接触面之间；嵌入在密封盖的内孔与密封套之间，密封套内径套装在输出轴上；轴承外侧的输出轴和密封套内径之间。中国专利CN205896123U了公开一种减速机密封结构，密封结构包括端盖、密封盖和弹性密封圈，端盖上方的端面上设有环形的缺口，缺口与轴体之间形成开口向上的环形的凹槽，弹性密封圈放置于凹槽内且高度高于凹槽的深度，端盖与减速机密封连接时，弹性密封圈与凹槽和减速机形成刚性挤压接触；所述密封盖设于端盖下方且与端盖密封连接，所述密封盖上与端盖接触的端面上设有槽体，所述端盖上设有将端盖与轴体之间泄漏的润滑油引入槽体的流道，所述密封盖与端盖接触的内侧端面之间设有带弹性的密封片，所述密封盖上设有连通槽体底部与外界的导出管道。上述现有技术公开了不同结构的减速机密封形式，但未提出如何对RV减速机的输出盘架进行密封，RV减速机的输出盘架具有光滑的端面其密封的精度要求非常高，现有技术中，常采用平面密封胶密封，这种作业方式会带来以下诸多问题：
一、如胶水使用量过大，则容易导致安装输出端面法兰时胶水被挤压至行星轮槽内，影响行星轮的正常运转，如胶水使用量不够，则极难保证胶水均匀地涂覆在输出盘架端面上，尤其是行星轮槽与输出盘架端面边缘之间狭小的端面处极易发生漏油现象，因而无法保证密封效果；
二、如使用平面密封胶密封，则当减速机在较高温度下长时间高速运转时，胶水的使用寿命会大大缩短，无法长时间保证密封效果；
三、当输出盘架与输出端面法兰之间涂有一层平面密封胶时，两金属平面之间为软接触而非硬接触，必然会影响输出端面法兰的运转精度；
四、平面密封胶的使用不仅增加了机器人的生产成本，还会导致机器人制造商生产效率低下。
基于上述情况，为解决输出端面法兰在装配过程中的密封问题，亟需设计一种能够大大降低用户装配难度、成本并能保证减速机输出端密封效果的密封方法。
发明内容
为克服现有技术中存在的输出端面法兰在装配过程中的密封问题，本发明提供了一种减速机输出端密封结构及其构成的RV减速机。
本发明采用的技术方案是：一种减速机输出端密封结构，其特征在于：包括输出端面法兰、与减速机连接的输出盘架；所述输出盘架具有光滑的输出端面，所述输出端面的中心具有太阳轮槽及围绕太阳轮槽呈轴对称分布或环状分布的行星轮槽；所述输出端面上还具有用以固定输出盘架的螺纹孔，所述输出端面深入所述输出端面法兰内部并与输出端面法兰构成面密封或线密封。
作为本发明一种可选的实施方式，所述输出端面具有至少一条围绕太阳轮槽及行星轮槽的环形凹槽，所述环形凹槽内具有用于密封输出端面法兰的内底面与输出端面的密封介质。
在此基础上，所述输出端面上围绕螺纹孔的外周具有圆形槽，所述圆形槽内具有用于密封输出端面法兰的内底面与输出端面上的螺纹孔之间密封介质。
在此基础上，所述密封介质为密封胶水或弹性O型圈。
作为本发明另一种可选的实施方式，所述输出盘架上位于输出端面的外侧壁沿径向开有至少一条O型密封圈槽，所述O型密封圈槽内设置有用于密封输出端面法兰的内侧壁与输出端面的外侧壁的输出盘架外圆面O型圈。
在此基础上，所述输出端面上围绕螺纹孔的外侧开有O型圈槽，所述O型圈槽内设置有外径略大于O型圈槽宽度的用于密封输出端面法兰的内底面与输出端面上的螺纹孔(10)之间的输出盘架端面O型圈。
在此基础上，所述输出盘架外圆面O型圈、所述输出盘架端面O型圈均为弹性橡胶密封圈。
本发明还公开了一种具有上述输出端密封结构的RV减速机，其特征在于：包括针齿壳、偏心轴、行星轮、输入轴、输出盘架、角接触球轴承、摆线轮、输出端面法兰；所述行星轮安装在偏心轴的一端；所述输入轴位于所述针齿壳的中央位置，输入轴的末端齿轮与行星轮在同一旋转平面上啮合连接构成第一级行星减速机构；所述摆线轮、针齿壳、滚针构成第二级摆线减速机构。
在此基础上，所述RV减速机的偏心轴上包含两段凸轮，两段凸轮的轴心线相互平行，呈180°对称分布于偏心轴的主轴心线的两侧；两段凸轮之间的连接处具有凹陷槽，所述凹陷槽内具有加强环，所述加强环填充整个凹陷槽并连接连接两段凸轮的槽内侧面、凹陷槽底的轴表面。
在此基础上，所述加强环的外表面包括一段沿所述偏心轴的轴方向上相切的圆弧段和一段与所述圆弧段相切的直线段，所述圆弧段连接凸轮的凸端面，所述直线段与凸轮的外径及圆弧段相切。
在此基础上，所述偏心轴的直径为凸轮直径的60～75％；所述偏心轴的外径到凸轮的外边缘的最短距离为所述偏心轴的外径到凸轮的外边缘的最长距离距离的1/5～1/6。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明提供的具有上述输出端密封结构的RV减速机，在输出端面上采用环形凹槽和圆形槽来进行线密封，无需再担心胶水过量或不足的情况，降低了操作的难度，提升了RV减速机的装配速度，简单方便快捷。
(2)本发明提供的具有上述输出端密封结构的RV减速机，输出盘架端面O型圈可以保证RV减速机内部油脂不会从输出端面法兰与输出盘架端面连接的螺纹孔处渗漏；输出盘架外圆面O型圈保证RV减速机内部油脂不会从输出端面法兰的止口处渗漏。使用本发明的减速机，机器人制造商无需使用平面密封胶，只需安装O型圈后拧紧多个螺栓即可完成输出端面法兰的安装，大大降低了装配难度，并能极大地提升减速机输出端的密封性能。而且，由于取消了平面的密封胶，减速机输出盘架与输出端面法兰之间的两端面可以直接实现光滑平面接触，而在外侧使用O型圈密封，封油效果更好，并且长时间使用不会失效，提升了减速机的密封使用寿命。
(3)本发明提供的具有上述输出端密封结构的RV减速机，输出盘架的光滑端面的与法兰的光滑端面可以接近与绝对平面接触，从而从根本上杜绝了传统技术中因胶水涂覆不均匀导致端面微观不平整而造成的减速机精度难以进一步提升的情况，这大大提升了RV减速机的精度。
(4)本发明提供的具有上述输出端密封结构的RV减速机，可以大大提高机器人制造商的生产效率，降低了机器人的制造成本，提升了效率。
(5)本发明提供的具有上述输出端密封结构的RV减速机，两相邻凸轮连接处之间的凹陷槽内具有加强环，它连接了相邻凸轮间的凹陷槽内侧面、凹陷槽底的轴表面，从而消除了两相邻两凸轮处的加工应力，使得偏心轴的负载能力和抗疲劳能力大大加强，提升了偏心轴的寿命和长时间运转精度。
附图说明
图1是本发明的具有输出端密封结构的RV减速机结构示意图；
图2是本发明的输出盘架的输出端面的密封面示意图；
图3是本发明的输出盘架的输出端面密封部位的结构示意图；
图4是本发明的偏心轴结构示意图；
图5是本发明中偏心轴上的加强环的结构示意图；
附图标记如下：针齿壳1、偏心轴2、行星轮3、输入轴4、输出盘架5、角接触球轴承6、摆线轮7、输出端面法兰8、输出端面9、太阳轮槽91、行星轮槽92、环形凹槽93、圆形槽94、螺纹孔10、输出盘架端面O型圈11、输出盘架外圆面O型圈12、凸轮13、加强环14、圆弧段14-1、直线段14-2。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，一种减速机输出端密封结构，包括输出端面法兰8、与减速机连接的输出盘架5；输出盘架5具有光滑的输出端面9，输出端面9的中心具有太阳轮槽91及围绕太阳轮槽呈轴对称分布或环状分布的行星轮槽92；输出端面9上还具有用以固定输出盘架5的螺纹孔10，输出端面9深入输出端面法兰8内部并与输出端面法兰8构成面密封或线密封。
如图2所示，按照密封要求，图中黑色部分要求与输出端面法兰8进行密封，但黑色部分有一狭窄的边缘处，要求胶水既不能涂覆太多也不能太少，这样操作要求极高，而且密封的效果也并非十分理想。因此，本实施例中，如图3所述，输出端面9上开有至少一条围绕太阳轮槽91及行星轮槽92的环形凹槽93，环形凹槽93内具有用于密封输出端面法兰8的内底面与输出端面9的密封介质。输出端面9上围绕螺纹孔10的外周具有圆形槽94，圆形槽94内具有用于密封输出端面法兰8的内底面与输出端面9上的螺纹孔10之间的密封介质。密封介质为密封胶水或弹性O型圈。
本发明提供的具有上述输出端密封结构的RV减速机，在输出端面上采用环形凹槽和圆形槽来进行线密封，无需再担心胶水过量或不足的情况，降低了操作的难度，提升了RV减速机的装配速度，简单方便快捷。
实施例2
如图1所示，一种减速机输出端密封结构，包括输出端面法兰8、与减速机连接的输出盘架5；输出盘架5具有光滑的输出端面9，输出端面9的中心具有太阳轮槽91及围绕太阳轮槽呈轴对称分布或环状分布的行星轮槽92；输出端面9上还具有用以固定输出盘架5的螺纹孔10，输出端面9深入输出端面法兰8内部并与输出端面法兰8构成面密封或线密封。
在本实施例中，输出盘架5上位于输出端面9的外侧壁沿径向开有至少一条O型密封圈槽，O型密封圈槽内设置有用于密封输出端面法兰8的内侧壁与输出端面9的外侧壁的输出盘架外圆面O型圈12。
此外，输出端面9上围绕螺纹孔10的外侧开有O型圈槽，O型圈槽内设置有外径略大于O型圈槽宽度的用于密封输出端面法兰8的内底面与输出端面9上的螺纹孔10之间的输出盘架端面O型圈11。输出盘架外圆面O型圈12、输出盘架端面O型圈11均为弹性橡胶密封圈。
本发明提供的具有上述输出端密封结构的RV减速机，在所述输出盘架上位于输出端面的外侧壁沿径向开有O型密封圈槽，大大降低了用户对于输出端面法兰的安装难度，用户无需再使用平面密封胶密封，降低了成本，提升了效率；而且，不使用平面的密封胶，减速机输出盘架与输出端面法兰之间的两端面可以直接实现光滑平面接触，而外侧使用O型圈密封，具有更好的封油效果，并且长时间使用不会失效，提升了减速机的密封使用寿命。
实施例3
如图1所示，一种具有上述实施例1或实施例2的输出端密封结构的RV减速机，包括针齿壳1、偏心轴2、行星轮3、输入轴4、输出盘架5、角接触球轴承6、摆线轮7、输出端面法兰8；行星轮3安装在偏心轴2的一端；输入轴4位于针齿壳1的中央位置，输入轴4的末端齿轮与行星轮3在同一旋转平面上啮合连接构成第一级行星减速机构；摆线轮7、针齿壳1、滚针构成第二级摆线减速机构。
此外，RV减速机的偏心轴2上包含两段凸轮13，两段凸轮13的轴心线相互平行，呈180°对称分布于偏心轴2的主轴心线的两侧；两段凸轮13之间的连接处具有凹陷槽，凹陷槽内具有加强环14，加强环14填充整个凹陷槽并连接连接两段凸轮13的槽内侧面、凹陷槽底的轴表面。
加强环14的外表面包括一段沿偏心轴2的轴方向上相切的圆弧段14-1和一段与圆弧段14-1相切的直线段14-2，圆弧段14-1连接凸轮13的凸端面，直线段14-2与凸轮13的外径及圆弧段14-1相切。
偏心轴2的直径为凸轮直径的60～75％；偏心轴的外径到凸轮的外边缘的最短距离为偏心轴的外径到凸轮的外边缘的最长距离距离的1/5～1/6。
本发明提供的具有上述输出端密封结构的RV减速机，输出盘架的光滑端面的与法兰的光滑端面可以接近与绝对平面接触，从而从根本上杜绝了传统技术中因胶水涂覆不均匀导致端面微观不平整而造成的减速机精度难以进一步提升的情况，这大大提升了RV减速机的精度。而且本发明提供的RV减速机，可以大大提高机器人制造商的生产效率，降低了机器人的制造成本。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种减速机输出端密封结构，其特征在于：包括输出端面法兰(8)、与减速机连接的输出盘架(5)；所述输出盘架(5)具有光滑的输出端面(9)，所述输出端面(9)的中心具有太阳轮槽(91)及围绕太阳轮槽呈轴对称分布或环状分布的行星轮槽(92)；所述输出端面(9)上还具有用以固定输出盘架(5)的螺纹孔(10)，所述输出端面(9)深入所述输出端面法兰(8)内部并与输出端面法兰(8)构成面密封或线密封；所述输出端面(9)上具有至少一条围绕太阳轮槽(91)及行星轮槽(92)的环形凹槽(93)，所述环形凹槽(93)内具有用于密封输出端面法兰(8)的内底面与输出端面(9)的密封介质；所述输出端面(9)上围绕螺纹孔(10)的外周具有圆形槽(94)，所述圆形槽(94)内具有用于密封输出端面法兰(8)的内底面与输出端面上的螺纹孔(10)之间的密封介质；所述密封介质为密封胶水或弹性O型圈；所述输出盘架(5)上位于输出端面(9)的外侧壁沿径向开有至少一条O型密封圈槽，所述O型密封圈槽内设置有用于密封输出端面法兰(8)的内侧壁与输出端面(9)的外侧壁的输出盘架外圆面O型圈(12)；所述输出端面(9)上围绕螺纹孔(10)的外侧开有O型圈槽，所述O型圈槽内设置有外径略大于O型圈槽宽度的用于密封输出端面法兰(8)的内底面与输出端面(9)上的螺纹孔(10)之间的输出盘架端面O型圈(11)。
2.根据权利要求1所述的减速机输出端密封结构，其特征在于：所述输出盘架外圆面O型圈(12)、所述输出盘架端面O型圈(11)均为弹性橡胶密封圈。
3.一种具有权利要求1-2任一项所述的输出端密封结构的RV减速机，其特征在于：包括针齿壳(1)、偏心轴(2)、行星轮(3)、输入轴(4)、输出盘架(5)、角接触球轴承(6)、摆线轮(7)、输出端面法兰(8)；所述行星轮(3)安装在偏心轴(2)的一端；所述输入轴(4)位于所述针齿壳(1)的中央位置，输入轴(4)的末端齿轮与行星轮(3)在同一旋转平面上啮合连接构成第一级行星减速机构；所述摆线轮(7)、针齿壳(1)、滚针构成第二级摆线减速机构。
4.根据权利要求3所述的RV减速机，其特征在于：所述偏心轴(2)上包含两段凸轮(13)，两段凸轮(13)的轴心线相互平行，呈180°对称分布于偏心轴(2)的主轴心线的两侧；两段凸轮(13)之间的连接处具有凹陷槽，所述凹陷槽内具有加强环(14)，所述加强环(14)填充整个凹陷槽并连接两段凸轮(13)的槽内侧面、凹陷槽底的轴表面。
5.根据权利要求4所述的RV减速机，其特征在于：所述加强环(14)的外表面包括一段沿所述偏心轴(2)的轴方向上相切的圆弧段(14-1)和一段与所述圆弧段(14-1)相切的直线段(14-2)，所述圆弧段(14-1)连接凸轮(13)的凸端面，所述直线段(14-2)与凸轮(13)的外径及圆弧段(14-1)相切。
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