CN116221345A - 一种紧凑型浮动式精密摆线减速器 - Google Patents

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丁海滨
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Abstract

本发明涉及减速器技术领域，更具体的说是一种紧凑型浮动式精密摆线减速器，包括驱动轴，驱动轴上设有轴线偏心的第二轴径，第二轴径处转动连接有能够产生偏心公转运动的摆线盘，摆线盘外周设有外摆线齿廓，摆线盘嵌于第一壳体内，第一壳体的内周设有圆弧齿槽，圆弧齿槽与外摆线齿廓之间啮合有圆柱滚针，用于使摆线盘绕第二轴径所在轴线做自转运动做自转运动。本发明采用单个摆线盘进行运动转换，相比双盘结构缩短了轴向尺寸。

Description

一种紧凑型浮动式精密摆线减速器
技术领域
本发明涉及减速器技术领域，更具体的说是一种紧凑型浮动式精密摆线减速器。
背景技术
精密摆线减速器广泛应用在工业机械臂、高端制造装备和医疗器械等诸多领域。这些领域要求减速器具有大速比、小体积和高可靠性等特点。当前同类摆线减速器大多采用两个或以上驱动盘进行动力转换，这种结构在一定程度上提高了减速器承载能力，却大大增加了产品的轴向尺寸。同时也普遍采用带有内外圈的轴承，导致产品径向尺寸过大。以上两点使得现有精密摆线减速器整体尺寸过大，无法很好地应用在空间受限场景。此外摆线盘和输出机构之间通常采用柱销式结构进行动力传递，也即摆线盘存在圆孔，在其中装入套筒和柱销进行传动，由于在工作过程中摆线盘高速转动，可能导致摆线盘圆孔、套筒和柱销之间产生严重的摩擦和磨损，进而降低减速器传动效率和使用寿命。
发明内容
本发明提供一种紧凑型浮动式精密摆线减速器，目的是使减速器具有更好的结构紧凑性。
上述目的通过以下技术方案来实现：
一种紧凑型浮动式精密摆线减速器，包括驱动轴，驱动轴上设有轴线偏心的第二轴径，第二轴径处转动连接有能够产生偏心公转运动的摆线盘，摆线盘外周设有外摆线齿廓，摆线盘嵌于第一壳体内，第一壳体的内周设有圆弧齿槽，圆弧齿槽与外摆线齿廓之间啮合有圆柱滚针，用于使摆线盘绕驱动轴的第二轴径所在轴线做自转运动。
进一步的，第一壳体的右端与压盖通过第二连接螺钉可拆卸固接，压盖转动连接在第一轴径上。
进一步的，所述第三轴径处转动连接有输出盘，输出盘的右端设有输出盘滚道体，摆线盘的左端设有摆线盘滚道体，在第三轴径与第二轴径之间套设有浮动转接盘，摆线盘滚道体通过浮动圆柱滚子与浮动转接盘间接接触，浮动转接盘通过浮动圆柱滚子与输出盘滚道体间接接触。
进一步的，摆线盘滚道体和输出盘滚道体各周向分布有四个，配合浮动转接盘上设有第一弧形轮廓和第二弧形轮廓来限制浮动圆柱滚子分别向外、内周运动。
进一步的，第一壳体的左端可拆卸固接有第二壳体，输出盘位于第二壳体内，所述输出盘和第二壳体上均设有V形环状凹槽，以使二者之间形成供交叉圆柱滚子周向均匀分布的环形滚道。
进一步的，所述第二壳体与第一壳体之间安装有位于浮动转接盘外周的挡环，圆柱滚针的左右两端分别与挡环和压盖接触。
进一步的，第一壳体的右端与压盖通过第一连接螺钉可拆卸固接，第一壳体与第二壳体之间通过第二连接螺钉可拆卸固接。
进一步的，第三轴径与输出盘、第二轴径与摆线盘、以及第一轴径与压盖之间各安装一个轴承。
进一步的，所述轴承包括保持架，以及保持架内安装的圆柱滚子。
进一步的，所述输出盘的内孔左端安装有橡胶端盖，第二壳体与输出盘之间安装有密封圈。
本发明一种紧凑型浮动式精密摆线减速器的有益效果为：
本发明采用单个摆线盘进行运动转换，相比双盘结构缩短了轴向尺寸。同时通过在需要相互转动的两个零件之间添加滚子，组成名义上的轴承结构，由于没有轴承内外圈，进一步简化产品构造，降低产品径向尺寸，使得结构紧凑性更优秀。此外设计的浮动式结构中存在滚子，使得摆线盘和输出盘之间旋转运动存在的滑动摩擦变为滚动摩擦，大大降低相关零件的磨损，提高减速器稳定性和工作寿命。相比采用双盘、带有内外圈的轴承和柱销式结构的摆线减速器，本发明可应用在对空间和稳定性要求更加严苛的场合中。
附图说明
图1为本发明一种紧凑型浮动式精密摆线减速器整体结构示意图；
图2为图1中去除驱动轴结构示意图；
图3为驱动轴、第一保持架、第二轴承去除第二圆柱滚子、第三轴承去除第三圆柱滚子的结构示意图；
图4为第一轴径、第二轴径和第三轴径的结构示意图；
图5为本发明的剖面图；
图6为第一壳体和圆弧齿槽的结构示意图；
图7为压盖的结构示意图；
图8为挡环、圆柱滚针、输出盘和交叉圆柱滚子的结构示意图；
图9为挡环的结构示意图；
图10为减速部分和交叉圆柱滚子的结构示意图；
图11为摆线盘、外摆线齿廓和摆线盘滚道体的结构示意图；
图12为图10中去除摆线盘的结构示意图；
图13为输出盘和输出盘滚道体的结构示意图；
图14为图13中的结构的另一个视角的示意图；
图15为浮动转接盘、第一弧形轮廓和第二弧形轮廓的结构示意图；
图16为第一壳体、压盖、第一连接螺钉、第二壳体、第二连接螺钉、第三轴承、橡胶端盖和密封圈切割后的结构示意图。
图中：第一壳体11；圆弧齿槽111；压盖12；第一连接螺钉13；第一保持架14；第一圆柱滚子15；第二壳体16；第二连接螺钉17；摆线盘18；外摆线齿廓181；摆线盘滚道体182；挡环19；圆柱滚针20；输出盘21；输出盘滚道体211；交叉圆柱滚子22；浮动转接盘23；第一弧形轮廓231；第二弧形轮廓232；浮动圆柱滚子24；驱动轴25；第一轴径251；第二轴径252；第三轴径253；第二轴承26；第三轴承27；橡胶端盖28；密封圈29。
具体实施方式
一种紧凑型浮动式精密摆线减速器，参考图4，包括驱动轴25，驱动轴25上由右至左分别为直径依次减小的第一轴径251、第二轴径252、和第三轴径253，第一轴径251和第三轴径253外周同轴线设置，第二轴径252外周所在轴线相对第一轴径251和第三轴径253外周的轴线偏心设置；参考图5和10，第二轴径252处转动连接有能够产生偏心公转运动的摆线盘18，摆线盘18外周设有外摆线齿廓181，摆线盘18嵌于第一壳体11内，第一壳体11的内周分布有圆弧齿槽111，圆弧齿槽111与外摆线齿廓181之间啮合有圆柱滚针20，圆柱滚针20能够自由转动，用于使摆线盘18绕驱动轴25的第二轴径252所在轴线做自转运动，以此实现本申请的减速部分。
进一步的，参考图1、2、5和7，第一壳体11的右端与压盖12通过第一连接螺钉13可拆卸固接，压盖12转动连接在第一轴径251上，结合图8、和20所述第三轴径253处转动连接有输出盘21，输出盘21的右端一体设有周向均匀分布的四个输出盘滚道体211，摆线盘18的左端一体设有周向分布的四个摆线盘滚道体182，在第三轴径253与第二轴径252之间套设有浮动转接盘23，每个摆线盘滚道体182通过两个径向分布的浮动圆柱滚子24与浮动转接盘23间接周向接触，每个输出盘滚道体211通过两个径向分布的浮动圆柱滚子24与浮动转接盘23间接周向接触，并配合浮动转接盘23上设有第一弧形轮廓231来限制浮动圆柱滚子24向外周运动，以及配合转接盘23上设置的第二弧形轮廓232来限制浮动圆柱滚子24向内周运动；其中，两两成对的摆线盘滚道体182通过与浮动圆柱滚子24的相对滑动与浮动转接盘23间接接触、两两成对的输出盘滚道体182通过与浮动圆柱滚子24的相对滑动与浮动转接盘23间接接触，以形成转换部分，使得摆线盘18的低速自转运动传递至输出盘21。
进一步的，参考图16，第一壳体11的左端通过第二连接螺钉17可拆卸固接有第二壳体16，输出盘21位于第二壳体16内，所述输出盘21的外周和第二壳体16的内周各设置一个设有V形环状凹槽，以使两个V形环状凹槽形成环形滚道，所述环形滚道内周向分布有以45°交角呈十字交叉的形式的交叉圆柱滚子22。
进一步的，所述第二壳体16与第一壳体11之间安装有位于浮动转接盘23外周的挡环19，圆柱滚针20的左右两端分别与挡环19和压盖12接触。
为降低产品径向尺寸，使得结构紧凑性更优秀，参考图2、3、5和16，在第一轴径251上安装有无内外圈结构的第一轴承，所述第一轴承包括安装在第一轴径251处的第一保持架14，第一保持架14左高右低，以使自身左端安装在第一轴径251左端的轴肩处，第一保持架14内安装有与压盖12内周和第一轴径251处滚动摩擦的第一圆柱滚子15；同理的，第二轴径252处安装有无内外圈结构的第二轴承26，第二轴承26包括左右两端同高的第二保持架，第二保持架的左右两端分别安装在第二轴径252左右两端的轴肩上，第二保持架内安装有与第二轴径252处和摆线盘18内周滚动摩擦的第二圆柱滚子；同理的，第三轴径253处安装有无内外圈结构的第三轴承27，第三轴承27包括左低右高的第三保持架，第三保持架的右端安装在第三轴径253右侧的轴肩上，第三保持架内安装有与第三轴径253处和输出盘21内轴滚动摩擦的第三圆柱滚子。
进一步的，参考图5和16，所述输出盘21的左端安装有用于驱动轴25左端的保护橡胶端盖28，第二壳体16与输出盘21之间安装有用于保护交叉圆柱滚子22的密封圈29。

Claims (10)

1.一种紧凑型浮动式精密摆线减速器，其特征在于，包括驱动轴(25)，驱动轴(25)上设有轴线偏心的第二轴径(252)，第二轴径(252)处转动连接有能够产生偏心公转运动的摆线盘(18)，摆线盘(18)外周设有外摆线齿廓(181)，摆线盘(18)嵌于第一壳体(11)内，第一壳体(11)的内周设有圆弧齿槽(111)，圆弧齿槽(111)与外摆线齿廓(181)之间啮合有圆柱滚针(20)，用于使摆线盘(18)绕驱动轴(25)的第二轴径(252)所在轴线做自转运动。
2.根据权利要求1所述的紧凑型浮动式精密摆线减速器，所述驱动轴(25)上且位于第二轴径(252)的左右两侧分别设有第三轴径(253)和第一轴径(251)，第一壳体(11)的右端与压盖(12)可拆卸固接，压盖(12)转动连接在第一轴径(251)上。
3.根据权利要求2所述的紧凑型浮动式精密摆线减速器，所述第三轴径(253)处转动连接有输出盘(21)，输出盘(21)的右端设有输出盘滚道体(211)，摆线盘(18)的左端设有摆线盘滚道体(182)，在第三轴径(253)与第二轴径(252)之间套设有浮动转接盘(23)，摆线盘滚道体(182)通过浮动圆柱滚子(24)与浮动转接盘(23)间接接触，浮动转接盘(23)通过浮动圆柱滚子(24)与输出盘滚道体(211)间接接触。
4.根据权利要求3所述的紧凑型浮动式精密摆线减速器，摆线盘滚道体(182)和输出盘滚道体(211)各周向分布有四个，配合浮动转接盘(23)上设有第一弧形轮廓(231)和第二弧形轮廓(232)来限制浮动圆柱滚子(24)分别向外、内周运动。
5.根据权利要求3或4所述的紧凑型浮动式精密摆线减速器，第一壳体(11)的左端可拆卸固接有第二壳体(16)，输出盘(21)位于第二壳体(16)内，所述输出盘(21)和第二壳体(16)上均设有V形环状凹槽，以使二者之间形成供交叉圆柱滚子(22)周向均匀分布的环形滚道。
6.根据权利要求5所述的紧凑型浮动式精密摆线减速器，所述第二壳体(16)与第一壳体(11)之间安装有位于浮动转接盘(23)外周的挡环(19)，圆柱滚针(20)的左右两端分别与挡环(19)和压盖(12)接触。
7.根据权利要求5所述的紧凑型浮动式精密摆线减速器，第一壳体(11)的右端与压盖(12)通过第一连接螺钉(13)可拆卸固接，第一壳体(11)与第二壳体(16)之间通过第二连接螺钉(17)可拆卸固接。
8.根据权利要求6所述的紧凑型浮动式精密摆线减速器，第三轴径(253)与输出盘(21)、第二轴径(252)与摆线盘(18)、以及第一轴径(251)与压盖(12)之间各安装一个轴承。
9.根据权利要求8所述的紧凑型浮动式精密摆线减速器，所述轴承包括保持架，以及保持架内安装的圆柱滚子。
10.根据权利要求5所述的紧凑型浮动式精密摆线减速器，所述输出盘(21)的内孔左端安装有橡胶端盖(28)，第二壳体(16)与输出盘(21)之间安装有密封圈(29)。
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