CN108916370B - 减速器和机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种滚针、减速器和机器人，滚针在延伸方向的端部的外沿设置环形凸起，环形凸起从端部沿延伸方向向外凸起，滚针在环形凸起围绕处形成相对于环形凸起下凹的油槽。减速器包括摆线轮、针齿壳、滚针、行星架、刚性盘、第一轴承和第二轴承；刚性盘通过第一轴承转动连接于针齿壳上，行星架通过第二轴承转动连接于针齿壳上，摆线轮设置在刚性盘和行星架之间，多个滚针设置在摆线轮与针齿壳之间；滚针轴承位于轴承孔中，滚针的环形凸起与第一轴承或第二轴承抵接。在减速器工作时，环形凸起与轴承之间的接触面积有效减小，油槽可存储润滑油脂，环形凸起与轴承之间保持湿摩擦，环形凸起与油槽的设置均增大滚针表面积，散热效果更好。

Description

减速器和机器人

技术领域

本发明涉及减速设备技术领域，具体涉及一种减速器和具有该种减速器的机器人。

背景技术

在现有的RV减速器中，针齿壳和摆线轮之间通过滚针啮合，摆线轮相对于内齿齿轮作偏心转动，内齿齿轮的齿数与摆线轮的齿数不同。若是摆线轮作偏心转动的类型，摆线轮支承在行星架与刚性盘上。摆线轮和内齿齿轮啮合且作偏心转动时，对应于两齿轮的齿数之差，行星架与刚性盘相对于内齿齿轮缓慢转动。

现有的RV减速器中，行星架和刚性盘均通过轴承安装在针齿壳上，RV减速器工作时，滚针延伸方向上的端面与轴承大面积接触，滚针端面处无法存储润滑油脂，滚针容易造成磨损。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种减少磨损且具有更好润滑、散热效果的减速器。

本发明的第二目的在于提供一种减少磨损且具有更好润滑、散热效果的机器人。

本发明第一目的提供的减速器包括针齿壳、摆线轮、滚针、第一轴承和第二轴承，第一轴承安装在针齿壳的轴向第一端，第二轴承安装在针齿壳的轴向第二端，多个滚针啮合在摆线轮与针齿壳之间，且多个滚针位于第一轴承与第二轴承之间；滚针呈圆柱状，滚针在轴向端部的外沿设置环形凸起，环形凸起从端部沿滚针的轴向向外凸起，滚针在环形凸起围绕处形成相对于环形凸起沿滚针的轴向向内凹陷的油槽。

由上述方案可见，滚针延伸方向上的端部外沿设置环形凸起，在减速器工作时，环形凸起与轴承之间的接触面积有效减小，环形凸起围绕处形成的油槽可存储一定的润滑油脂，保证环形凸起的表面与轴承之间保持湿摩擦，而环形凸起与油槽的设置均增大滚针端部的表面积，散热效果更好。

进一步的方案是，环形凸起的外表面为圆弧面。

由上可见，此设置使环形凸起与轴承之间的接触面进一步减小。

进一步的方案是，油槽的槽面为内凹的弧面。

由上可见，此设置可增大油槽的空间。

进一步的方案是，油槽呈圆台状。

由上可见，此设置在增大油槽的空间的前提下提高滚轴的强度。

进一步的方案是，滚针上设置有第一油路；第一油路贯穿于油槽的槽面与滚针的外周面之间。

由上可见，润滑油脂可通过第一油路流动于油槽和滚针的外周面之间，有效保持滚针的表面润滑度。

进一步的方案是，滚针在轴向上具有第一端和第二端；第一端和第二端上均设有环形凸起和油槽。

由上可见，滚针延伸时方向的两端均设置环形凸起和油槽，进一步减少磨损、提高润滑和散热效果。

进一步的方案是，滚针上设置有第二油路和第三油路；第二油路连通于位于第一端的油槽与滚针的外周面之间，且第二油路在外周面上形成第一开口；第三油路连通于位于第二端的油槽与滚针的外周面之间，且第三油路在外周面上形成第二开口；

由上可见，滚针端面与外周面之间的润滑油脂相互流通，有效保持滚针的表面的整体润滑度。

进一步的方案是，第一开口和第二开口在滚针的周向上对称设置。

由上可见，第一开口和第二开口的对称设置可进一步保证滚针的表面的整体润滑度。

进一步的方案是，滚针设置有第四油路；第四油路连通于位于第一端的油槽与位于第二端的油槽之间。

由上可见，润滑油脂可通过第四油路可流动于滚针两端的两个油槽之间，保证滚针两端均得到充分润滑。

进一步的方案是，滚针上设置有第五油路；第五油路连通于第四油路和滚针的外周面之间。

由上可见，润滑油脂可通过第四油脂和第五油路流通于滚针的两端与外周面之间，进一步保证滚针的整体润滑度，进一步减少滚针的磨损和提高散热效果。

进一步的方案是，减速器还包括输入轴、行星齿轮、曲轴和滚针轴承，曲轴具有偏心部，摆线轮具有轴承孔；行星齿轮套装在曲轴上，输入轴的齿面端与行星齿轮啮合；曲轴穿过摆线轮的轴承孔，偏心部位于轴承孔内，滚针轴承滚动配合于偏心部的外周面与轴承孔的内壁面之间。

进一步的方案是，减速器还包括行星架和刚性盘；针齿壳上设置有贯穿轴向两端的安装位，刚性盘通过第一轴承转动连接于针齿壳上，行星架通过第二轴承转动连接于针齿壳上，刚性盘和行星架转动相对设置在安装位的轴向两端；摆线轮设置在刚性盘和行星架之间。

由上述方案可见，滚针延伸方向上的端部外沿设置环形凸起，在减速器工作时，环形凸起与第一轴承之间、环形凸起与第二轴承之间的接触面积有效减小，环形凸起围绕处形成的油槽可存储一定的润滑油脂，保证环形凸起的表面与轴承之间保持湿摩擦，而环形凸起与油槽的设置均增大滚针端部的表面积，散热效果更好。

本发明第二目的提供的机器人包括第一部件和相对于第一部件转动的第二部件，机器人还包括如上述的减速器，减速器连接于第一部件与第二部件之间。

由上述方案可见，具有更好润滑效果和更好散热效果的减速器设置在机器人两个臂部之间的关节处，可有效提高机器人的可靠性和延长使用寿命。

附图说明

图1为本发明滚针第一实施例的剖视图。

图2为本发明滚针第二实施例的剖视图。

图3为本发明滚针第三实施例的剖视图。

图4为本发明滚针第四实施例的剖视图。

图5为本发明滚针第五实施例的剖视图。

图6为本发明滚针第六实施例的剖视图。

图7为本发明滚针第七实施例的剖视图。

图8为本发明减速器实施例的剖视图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

滚针第一实施例

参见图1，图1为本发明滚针第一实施例的剖视图。本发明提供的滚针用于构成具有摆线轮减速结构的减速器，如RV减速器。本实施例提供的滚针1外轮廓呈圆柱状，滚针1在轴向具有相对的第一端191和第二端192，第一端191的端面外沿设置一圈环形凸起11，环形凸起11沿滚针1的轴向向外凸起，环形凸起11的外表面110为圆弧面，滚针1在环形凸起11的围绕处形成相对于环形凸起11凹陷的油槽12，油槽12具有槽面120，槽面120的底面为平面。

对应地，第二端192的端面外沿设置一圈环形凸起13，环形凸起13沿滚针1的轴向向外凸起，环形凸起13的外表面130为圆弧面，滚针1在环形凸起13的围绕处形成相对于环形凸起13凹陷的油槽14，油槽14具有槽面140，槽面140的底面为平面。

滚针第二实施例

参见图2，图2为本发明滚针第二实施例的剖视图。本实施例提供的滚针2外轮廓呈圆柱状，滚针2在轴向上具有相对的第一端和第二端，第一端的端面外沿设置一圈环形凸起21，环形凸起21沿滚针1的轴向向外凸起，环形凸起21的外表面为圆弧面，滚针1在环形凸起21的围绕处形成相对于环形凸起21凹陷的油槽22，油槽22具有槽面220，槽面220的为下凹的弧面，具体地，槽面220可设置为下凹的球冠面或半球面。

对应地，第二端的端面外沿设置一圈环形凸起23，环形凸起23沿滚针1的轴向向外凸起，环形凸起23的外表面为圆弧面，滚针1在环形凸起23的围绕处形成相对于环形凸起23凹陷的油槽24，油槽24具有槽面240，槽面240也是向滚针中部凹陷的半球面。凹陷的槽面240可增加油槽24的容量。

滚针第三实施例

参见图3，图3为本发明滚针第三实施例的剖视图。本实施例提供的滚针3的外轮廓呈圆柱状，滚针3在轴向上具有相对的第一端和第二端，第一端的端面外沿设置一圈环形凸起31，环形凸起31沿滚针1的轴向向外凸起，环形凸起31的端面310为平面，滚针3在环形凸起31的围绕处形成相对于环形凸起31凹陷的油槽32，油槽32呈圆台状，油槽32具有槽面320，槽面320为圆台面。

对应地，第二端的端面外沿设置一圈环形凸起33，环形凸起33沿滚针3的轴向向外凸起，环形凸起33的延伸端面为平面，滚针3在环形凸起33的围绕处形成相对于环形凸起33凹陷的油槽34，油槽34呈圆台状，油槽34具有槽面340，槽面340为圆台面。

滚针第四实施例

参见图4，图4为本发明滚针第四实施例的剖视图。本发明提供的滚针用于构成具有摆线轮减速结构的减速器，如RV减速器。本实施例提供的滚针4外轮廓呈圆柱状，滚针4在轴向上具有相对的第一端和第二端，第一端的端面外沿设置一圈环形凸起41，环形凸起41沿滚针4的轴向向外凸起，环形凸起41的外表面为圆弧面，滚针4在环形凸起41的围绕处形成相对于环形凸起41凹陷的油槽42，油槽42具有槽面420，槽面420的底面为平面。

滚针4上设置有第一油路43，第一油路43为贯穿于槽面420与滚针4的外周面400之间的通孔，第一油路43在外周面400上形成开口431，开口431的位置可根据滚针4所在的RV减速器中摆线轮的数量和位置而定，开口431的位置可选择地设置在滚针4与摆线轮抵接配合的位置或者设置在相邻的两个摆线轮之间的缝隙的正对处。

滚针第五实施例

参见图5，图5为本发明滚针第五实施例的剖视图。本实施例提供的滚针5轮廓呈圆柱状，滚针5在长度延伸方向上具有相对的第一端和第二端，第一端的端面外沿设置一圈环形凸起51，环形凸起51沿滚针5的轴向向外凸起，环形凸起51的外表面为圆弧面，滚针5在环形凸起51的围绕处形成相对于环形凸起51凹陷的油槽52，油槽52具有槽面520，槽面520的底面为平面。

对应地，滚针5延伸第二端的端面外沿设置一圈环形凸起53，环形凸起53沿滚针5的轴向向外凸起，滚针5在环形凸起53的围绕处形成相对于环形凸起53凹陷的油槽54，油槽54具有槽面540，槽面540的底部为平面。

滚针5上设置有第二油路55和第三油路56，第二油路55为贯穿于槽面520的底部与滚针5的外周面500之间的通孔，第二油路55在外周面500上形成第一开口550，第三油路56为贯穿于槽面540的底部与滚针5的外周面500之间的通孔，第三油路56在外周面500上形成第二开口560，第一开口550和第二开口560对称地设置在滚针5的周向两侧。

滚针第六实施例

参见图6，图6为本发明滚针第六实施例的剖视图。本实施例提供的滚针6在轴向上具有相对的第一端和第二端，第一端的端面外沿设置一圈环形凸起61，滚针6在环形凸起61的围绕处形成相对于环形凸起61凹陷的油槽62，油槽62具有槽面620，对应地，第二端的端面外沿设置一圈环形凸起63，滚针6在环形凸起63的围绕处形成相对于环形凸起63凹陷的油槽64，油槽64具有槽面640。滚针6设置有连通于槽面620与槽面640之间的第四油路65，第四油路65沿直线延伸。

滚针第七实施例

参见图7，图7为本发明滚针第七实施例的剖视图。本实施例提供的滚针7在轴向上具有相对的第一端和第二端，第一端的端面外沿设置一圈环形凸起71，滚针7在环形凸起71的围绕处形成相对于环形凸起71凹陷的油槽72，油槽72具有槽面720，对应地，第二端的端面外沿设置一圈环形凸起73，滚针7在环形凸起73的围绕处形成相对于环形凸起73凹陷的油槽74，油槽74具有槽面740。滚针7内设置有连通于槽面720与槽面740之间的第四油路75，滚针7上设置有贯穿外周面700周向两侧的第五油路76，第五油路76与第四油路75连通。

减速器实施例

结合图7和图8，图8为本发明减速器实施例的剖视图。减速器包括针齿壳81、刚性盘82、行星架83、曲轴84、摆线轮85、行星齿轮86、滚针7、滚针轴承87、输入轴88、第一轴承91、第二轴承92、第三轴承93以及第四轴承94。针齿壳81中部具有贯穿于其轴向两端的安装位，刚性盘82通过第二轴承92可转动地安装在针齿壳81上并位于安装位的轴向第一端，行星架83通过第一轴承91可转动地安装在针齿壳81上并位于安装位的轴向第二端，曲轴84的轴向第一端通过第三轴承93可转动地安装在行星架83上，曲轴84的轴向第二端通过第四轴承94可转动地安装在刚性盘82上，行星齿轮86固定在曲轴84的轴向第一端末端，且行星齿轮86位于行星架83的凹位831内。

曲轴84的中部具有一个或多个偏心部841，本实施例中曲轴84具有两个偏心部841，偏心部841位于行星架83与刚性盘82之间，与偏心部841数量对应的摆线轮85设置在行星架83与刚性盘82之间，偏心部841设置在摆线轮85的轴承孔中，且轴承孔的内壁面与偏心部841外周面之间设置有滚针轴承87。摆线轮85外周面与针齿壳81之间设置有多个滚针7。输入轴88具有齿面的第一端依次穿过刚性盘82、两个摆线轮85和行星架83后与多个行星齿轮86同时啮合。

滚针7第一端的环形凸起71与第一轴承91的外环911接触，滚针7第二端的环形凸起73与第二轴承92的外环921接触，润滑油脂可通过第四油路75流动于第一轴承91的内部、油槽72、油槽74和第二轴承92之间；相邻的两个摆线轮85之间形成间隙95，间隙95与第五油路76连通，润滑油脂可通过第四油路75、第五油路76流动于间隙95、针齿壳81与滚针7之间的连接处、第一轴承91的内部、油槽72、油槽74和第二轴承92之间。

本发明提供的减速器应用于机器人上，机器人相互转动连接的第一部件和第二部件，第一部件为第一机械臂，第二部件为第二机械臂，减速器设置在第一机械臂与第二机械臂之间。第一机械臂中设置有驱动电机，驱动电机连接到减速器的输入轴88上，第一机械臂与针齿壳81上的法兰盘固定安装，第二机械臂与行星架83固定连接。机器人的关节处采用具有更好润滑和散热效果的减速器可提升机器人的可靠性和延长机器人的使用寿命。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.减速器，包括针齿壳、摆线轮、滚针、第一轴承和第二轴承，所述第一轴承安装在所述针齿壳的轴向第一端，所述第二轴承安装在所述针齿壳的轴向第二端，多个所述滚针啮合在所述摆线轮与所述针齿壳之间，且多个所述滚针位于所述第一轴承与所述第二轴承之间；

其特征在于：

所述滚针呈圆柱状，所述滚针在轴向端部的外沿设置环形凸起，所述环形凸起从所述端部沿所述滚针的轴向向外凸起，所述滚针在所述环形凸起围绕处形成相对于所述环形凸起沿所述滚针的轴向向内凹陷的油槽；

所述滚针在轴向上具有第一端和第二端，所述滚针的第一端和所述滚针的第二端上均设有所述环形凸起和所述油槽；

在所述滚针的轴向上，所述滚针第一端的所述油槽朝向所述第一轴承的内部并连通至所述第一轴承的内部，所述滚针第二端的所述油槽朝向所述第二轴承的内部并连通至所述第二轴承的内部。

2.根据权利要求1所述的减速器，其特征在于：

所述环形凸起的外表面为圆弧面。

3.根据权利要求1所述的减速器，其特征在于：

所述油槽的槽面为内凹的弧面。

4.根据权利要求1所述的减速器，其特征在于：

所述油槽呈圆台状。

5.根据权利要求1至4任一项所述的减速器，其特征在于：

所述滚针上设置有第一油路；

所述第一油路贯穿于所述滚针的第一端所述油槽的槽面与所述滚针的外周面。

6.根据权利要求1至4任一项所述的减速器，其特征在于：

所述滚针上设置有第二油路和第三油路；

所述第二油路连通于位于所述滚针的第一端的所述油槽与所述滚针的外周面之间，且所述第二油路在所述外周面上形成第一开口；

所述第三油路连通于位于所述滚针的第二端的所述油槽与所述滚针的外周面之间，且所述第三油路在所述外周面上形成第二开口。

7.根据权利要求6所述的减速器，其特征在于：

所述第一开口和所述第二开口在所述滚针的周向上对称设置。

8.根据权利要求1至4任一项所述的减速器，其特征在于：

所述滚针设置有第四油路；

所述第四油路连通于位于所述滚针的第一端的所述油槽与位于所述滚针的第二端的所述油槽之间。

9.根据权利要求8所述的减速器，其特征在于：

所述滚针上设置有第五油路；

所述第五油路连通于所述第四油路和所述滚针的外周面之间。

10.根据权利要求1至4任一项所述的减速器，其特征在于：

所述减速器还包括输入轴、行星齿轮、曲轴和滚针轴承，所述曲轴具有偏心部，所述摆线轮具有轴承孔；

所述行星齿轮套装在所述曲轴上，所述输入轴的齿面端与所述行星齿轮啮合；

所述曲轴穿过所述摆线轮的所述轴承孔，所述偏心部位于所述轴承孔内，所述滚针轴承滚动配合于所述偏心部的外周面与所述轴承孔的内壁面之间。

11.根据权利要求10所述的减速器，其特征在于：

所述减速器还包括行星架和刚性盘；

所述针齿壳上设置有贯穿轴向两端的安装位，所述刚性盘通过所述第一轴承转动连接于所述针齿壳上，所述行星架通过所述第二轴承转动连接于所述针齿壳上，所述刚性盘和所述行星架相对设置在所述安装位的轴向两端；

所述摆线轮设置在所述刚性盘和所述行星架之间。

12.机器人，包括第一部件和相对于所述第一部件转动的第二部件，其特征在于：

所述机器人还包括如上述权利要求1至11任一项所述的减速器，所述减速器连接于所述第一部件与所述第二部件之间。

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