CN114352684A - 一种带传感器的高效率摆线针轮减速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种带传感器的高效率摆线针轮减速器，其中支撑端与针齿壳固定连接且连接面上安装有密封圈，支撑端上安装有传感器，曲柄轴两端分别由第一标准球轴承和第二标准球轴承支撑在支撑端和输出端上，针齿壳内放置有若干滚针，两个摆线轮分别通过两组第一非标球轴承支撑在曲柄轴的偏心轴段上，两个摆线轮与滚针啮合运动过程中两个端面之间留有一定的间隙，多个圆柱销被固定安装在输出端且每个圆柱销外安装有柱销套，每个柱销套同时穿过两个摆线轮上的通孔并与之配合，输出端与针齿壳间通过第二非标球轴承支撑且两者之间安装有旋转骨架油封。本发明具有结构紧凑、传动效率高、可靠性高的优点，且内置传感器可采集减速器内温度和振动的信息。

Description

一种带传感器的高效率摆线针轮减速器

技术领域

本发明涉及机械传动领域，尤其是涉及一种带传感器的高效率摆线针轮减速器。

背景技术

摆线针轮减速器通常被应用于机器人、高端数控机床、医疗设备等领域。减速器在使用过程中其内部的温度变化及振动情况是作为减速器故障诊断及性能评估的重要指标。

目前国内外市场上大批量生产的摆线针轮减速器产品中，仍为出现内置传感器的产品。通过内置温度和振动传感器，可以通过监测减速器内的温度变化和振动数据，结合减速器内的润滑条件、负载变化条件及轴承工况，对减速器进行故障诊断，判断是否需要更换油脂或更换轴承等已严重磨损的零部件。与此同时，目前国内外市场上的摆线针轮减速器内大多使用两个及以上数量的摆线轮进行传动，摆线轮通过滚子轴承支撑在曲柄轴上，但多个摆线轮之间轴向没有被限制位置，工作过程中由于制造误差摆线轮可能会沿轴向移动，导致两个摆线轮端面产生面与面的摩擦，尤其在一定负载下会提高减速器内的温度，降低传动效率。

因此有必要针对上述的多个现象及问题对现有的摆线针轮减速器予以改进，提出新的结构方案。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的不足之处而提供一种带传感器的高效率摆线针轮减速器，包括支撑端、针齿壳、密封圈、传感器、曲柄轴、第一标准球轴承、第二标准球轴承、输出端、滚针、摆线轮、第一非标球轴承、圆柱销、柱销套、第二非标球轴承、旋转骨架油封。其中支撑端与针齿壳固定连接且连接面上安装有密封圈，支撑端上安装有传感器，曲柄轴两端分别由第一标准球轴承和第二标准球轴承支撑在支撑端和输出端上，针齿壳内放置有若干滚针，两个摆线轮分别通过两组第一非标球轴承支撑在曲柄轴的偏心轴段上，两个摆线轮与滚针啮合运动过程中两个端面之间留有一定的间隙，多个圆柱销被固定安装在输出端且每个圆柱销外安装有柱销套，每个柱销套同时穿过两个摆线轮上的通孔并与之配合，输出端与针齿壳间通过第二非标球轴承支撑且两者之间安装有旋转骨架油封。

作为上述方案的优选，所述传感器的种类包括测量减速器内局部温度变化的温度传感器以及测量曲柄轴或第一标准轴承等零部件振动情况的振动传感器。

作为上述方案的优选，所述曲柄轴一侧端面有若干螺纹孔，曲柄轴可与同步带轮固定连接并通过带传动给减速器输入动力，保证曲臂轴内大直径通孔能够通过一定数量的线缆或气管。

作为上述方案的优选，所述第一非标球轴承为带保持架的深沟球轴承，其轴承内圈为曲柄轴偏心轴段上的滚道，轴承外圈为摆线轮内孔处的滚道，通过深沟球轴承的轴向定位使得工作过程中，两个摆线轮端面之间始终不接触。

作为上述方案的优选，所述第二非标球轴承为无保持架密布深沟球轴承，输出端和针齿壳上均有半圆形工艺槽，当输出端与针齿壳上的工艺槽在相同方向时，可依次对球轴承进行灌装。

本发明的有益效果在于：该减速器为单级摆线针轮传动，结构简单。舍弃传统键传动的方案，曲柄轴通过与同步带轮的固定连接保留其内部大直径通孔，方便减速器在应用时能够从内部穿过一定数量的线缆或气管。两个摆线轮通过两组第一非标球轴承实现了在曲柄轴上的定位，保证了工作过程中二者之间的间隙，消除了传统摆线针轮减速器因摆线轮一侧端面接触摩擦而造成的能量损失，降低了减速器额定工况下的温度。同时结合温度与振动传感器，可实现对减速器工作状态的监控，实现对简单故障的分析。因此本发明具有结构紧凑、传动效率高、可靠性高的优点。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的剖视图；

图2为本发明的爆炸结构示意图；

图3为本发明的整体装配主视图；

图4为本发明的第二非标球轴承灌装方式示意图。

图中符号说明：

1-支撑端；2-针齿壳；3-密封圈；4-传感器；5-曲柄轴；6-第一标准球轴承；7-第二标准球轴承；8-输出端；9-滚针；10-摆线轮；11-第一非标球轴承；12-圆柱销；13-柱销套；14-第二非标球轴承；15-旋转骨架油封。

具体实施方式：

如图1-图4所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包括有支撑端1、针齿壳2、密封圈3、传感器4、曲柄轴5、第一标准球轴承6、第二标准球轴承7、输出端8、滚针9、摆线轮10、第一非标球轴承11、圆柱销12、柱销套13、第二非标球轴承14、旋转骨架油封15。其中支撑端1与针齿壳2固定连接且连接面上安装有密封圈3，支撑端1上安装有传感器4，曲柄轴5两端分别由第一标准球轴承6和第二标准球轴承7支撑在支撑端1和输出端8上，针齿壳2内放置有若干滚针9，两个摆线轮10分别通过两组第一非标球轴承11支撑在曲柄轴5的偏心轴段上，两个摆线轮10与滚针9啮合运动过程中两个端面之间留有一定的间隙，多个圆柱销12被固定安装在输出端8且每个圆柱销12外安装有柱销套13，每个柱销套13同时穿过两个摆线轮10上的通孔并与之配合，输出端8与针齿壳2间通过第二非标球轴承14支撑且两者之间安装有旋转骨架油封15。

传感器4的种类包括测量减速器内局部温度变化的温度传感器以及测量曲柄轴5或第一标准轴承等零部件振动情况的振动传感器。

曲柄轴5一侧端面有若干螺纹孔，曲柄轴5可与同步带轮固定连接并通过带传动给减速器输入动力，保证曲臂轴内大直径通孔能够通过一定数量的线缆或气管。

第一非标球轴承11为带保持架的深沟球轴承，其轴承内圈为曲柄轴5偏心轴段上的滚道，轴承外圈为摆线轮10内孔处的滚道，通过深沟球轴承的轴向定位使得工作过程中，两个摆线轮10端面之间始终不接触。

如图4所示，第二非标球轴承14为无保持架密布深沟球轴承，输出端8和针齿壳2上均有半圆形工艺槽，当输出端与针齿壳2上的工艺槽在相同方向时，可依次对球轴承进行灌装。

下面简述一下本发明的工作原理：实际应用时针齿壳2将被固定安装，支撑端1则与针齿壳2固定连接，密封圈3实现了支撑端1和针齿壳2间的密封，曲柄轴5通过侧面螺纹孔与同步带轮连接并实现外部动力的输入，曲柄轴5旋转时两组第一非标球轴承11同时推动两个摆线轮10运动，实现摆线轮10与针齿壳2上滚针9的啮合运动，摆线轮10运动时柱销套13与摆线轮10内孔接触并在孔内滚动，通过柱销套13可将动力传递给圆柱销12，并由圆柱销12带动输出端8转动，旋转骨架油封15在针齿壳2和输出端8之间起到密封作用，减速器工作过程中，传感器4可持续采集减速器内部的温度变化及振动情况的数据，并通过采集的数据对减速器进行工况调整及故障诊断。

需要强调的是：以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定 。

Claims (5)

1.本发明公开一种带传感器的高效率摆线针轮减速器，其特征在于包括支撑端、针齿壳、密封圈、传感器、曲柄轴、第一标准球轴承、第二标准球轴承、输出端、滚针、摆线轮、第一非标球轴承、圆柱销、柱销套、第二非标球轴承、旋转骨架油封；其中支撑端与针齿壳固定连接且连接面上安装有密封圈，支撑端上安装有传感器，曲柄轴两端分别由第一标准球轴承和第二标准球轴承支撑在支撑端和输出端上，针齿壳内放置有若干滚针，两个摆线轮分别通过两组第一非标球轴承支撑在曲柄轴的偏心轴段上，两个摆线轮与滚针啮合运动过程中两个端面之间留有一定的间隙，多个圆柱销被固定安装在输出端且每个圆柱销外安装有柱销套，每个柱销套同时穿过两个摆线轮上的通孔并与之配合，输出端与针齿壳间通过第二非标球轴承支撑且两者之间安装有旋转骨架油封。

2.根据权利要求1所述的一种带传感器的高效率摆线针轮减速器，其特征在于：所述传感器的种类包括测量减速器内局部温度变化的温度传感器以及测量曲柄轴或第一标准轴承等零部件振动情况的振动传感器。

3.根据权利要求1所述的一种带传感器的高效率摆线针轮减速器，其特征在于：所述曲柄轴一侧端面有若干螺纹孔，曲柄轴可与同步带轮固定连接并通过带传动给减速器输入动力，保证曲臂轴内大直径通孔能够通过一定数量的线缆或气管。

4.根据权利要求1所述的一种带传感器的高效率摆线针轮减速器，其特征在于：所述第一非标球轴承为带保持架的深沟球轴承，其轴承内圈为曲柄轴偏心轴段上的滚道，轴承外圈为摆线轮内孔处的滚道，通过深沟球轴承的轴向定位使得工作过程中，两个摆线轮端面之间始终不接触。

5.根据权利要求1所述的一种带传感器的高效率摆线针轮减速器，其特征在于：所述第二非标球轴承为无保持架密布深沟球轴承，输出端和针齿壳上均有半圆形工艺槽，当输出端与针齿壳上的工艺槽在相同方向时，可依次对球轴承进行灌装。

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