CN204954860U - 一种机器人关节轴承减速机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机器人关节轴承减速机，其包括轴承外、内圈组件，轴承外圈组件包括前、后侧轴承外圈及中间内弧齿法兰，轴承内圈组件包括嵌装于轴承外圈组件的外圈套装孔内的前、后侧轴承内圈；前、后侧轴承内圈之间的活动容置腔内嵌装摆线齿轮，摆线齿轮外圆周面开设齿轮摆线齿槽，中间内弧齿法兰的内圆周面开设法兰摆线齿槽，法兰摆线齿槽内嵌装滚针，齿轮摆线齿槽可选择性地与滚针啮合；轴承内圈组件配装电机输入轴及三个曲轴，各曲轴前、后端部分别通过轴承与相应侧前、后侧轴承内圈相配合，各曲轴的偏心段分别通过轴承与摆线齿轮相配合。通过上述结构设计，本实用新型具有设计新颖、结构简单、稳定可靠性好且能够实现大传动比的优点。

Description

一种机器人关节轴承减速机

技术领域

本实用新型涉及减速装置技术领域，尤其涉及一种机器人关节轴承减速机。

背景技术

随着自动化技术不断地发展进步，工业机器人在取代人工并提高工作效率方便起到了非常重要的促进作用，且随着人工成本的不断提高，机器人的推广速度正不断地加快。

对于机器人而言，减速机是机器人进行动作的核心关键部件，现有技术中存在形式各样的减速机结构；然而，对于现有的减速机而言，其普遍存在以下缺陷，具体为：设计不合理、结构复杂、稳定可靠性较差、传动比小。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足而提供一种机器人关节轴承减速机，该机器人关节轴承减速机设计新颖、结构简单、稳定可靠性好且能够实现大传动比。

为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来实现。

一种机器人关节轴承减速机，包括有轴承外圈组件以及轴承内圈组件，轴承外圈组件包括有从前至后依次层叠布置的前侧轴承外圈、中间内弧齿法兰以及后侧轴承外圈，前侧轴承外圈、中间内弧齿法兰以及后侧轴承外圈依次螺接，轴承外圈组件的芯部成型有由前侧轴承外圈、中间内弧齿法兰以及后侧轴承外圈共同围装而成且呈圆形状的外圈套装孔，轴承内圈组件包括有分别呈圆形状的前侧轴承内圈以及螺装于前侧轴承内圈后端面的后侧轴承内圈，前侧轴承内圈、后侧轴承内圈分别可相对转动地嵌装于轴承外圈组件的外圈套装孔内；

前侧轴承内圈与后侧轴承内圈之间于正对中间内弧齿法兰的位置成型有活动容置腔，活动容置腔内可相对活动地嵌装有摆线齿轮，摆线齿轮的外圆周面开设有呈圆周环状均匀间隔分布且呈圆弧形的齿轮摆线齿槽，中间内弧齿法兰的内圆周面开设有呈圆周环状均匀间隔分布且呈圆弧形的法兰摆线齿槽，各法兰摆线齿槽内分别可相对转动地嵌装有滚针，齿轮摆线齿槽可选择性地与滚针啮合；

轴承内圈组件配装有从后至前依次穿过后侧轴承内圈、摆线齿轮并伸入至前侧轴承内圈内的电机输入轴，轴承内圈组件还配装有三个以电机输入轴为中心且呈圆周环状均匀间隔分布的曲轴，电机输入轴分别与各曲轴驱动连接，各曲轴的前端部、后端部分别通过轴承与相应侧的前侧轴承内圈、后侧轴承内圈相配合，各曲轴中间位置的偏心段分别通过轴承与摆线齿轮相配合。

其中，所述电机输入轴的前端部装设有电机齿轮，各曲轴的前端部对应电机齿轮分别套装有行星齿轮，各行星齿轮分别与电机齿轮啮合。

其中，所述曲轴的芯部开设有前后完全贯穿的通孔，通孔内嵌装有沿着曲轴的轴线方向延伸的锁紧螺栓，通孔的前端部嵌装有锥塞，锥塞的芯部开设有与锁紧螺栓的大头端部形状相适配的套卡孔，锁紧螺栓前端部的大头端部嵌卡于锥塞的套卡孔内，通孔的后端部嵌装有锁紧螺母，锁紧螺栓后端部的螺纹端部与锁紧螺母螺接，通孔内表面的后端部对应锁紧螺母设置有挡肩，锁紧螺母与挡肩抵接；

通孔内表面的前端部设置有外侧锥形面，锥塞设置有与外侧锥形面相配合的内侧锥形面，通孔内表面于外侧锥形面的后端开设有呈圆环状的环形豁槽，当锁紧螺母旋紧于锁紧螺栓时，内侧锥形面径向朝外抵顶外侧锥形面，曲轴前端部的外圆周面与相应的所述行星齿轮的中心孔内圆周面抵接。

其中，所述前侧轴承外圈、所述前侧轴承内圈以及所述中间内弧齿法兰共同围装有一呈圆环状的前侧环槽，所述后侧轴承外圈、所述后侧轴承内圈以及中间内弧齿法兰共同围装有一呈圆环状的后侧环槽，前侧环槽、后侧环槽内分别嵌装有交叉圆柱滚子轴承，各交叉圆柱滚子轴承分别包括有保持架以及卡持于保持架的圆柱滚子，相邻的两个圆柱滚子的轴线呈交叉垂直布置。

本实用新型的有益效果为：本实用新型所述的一种机器人关节轴承减速机，其包括轴承外圈组件、轴承内圈组件，轴承外圈组件包括依次层叠布置的前侧轴承外圈、中间内弧齿法兰、后侧轴承外圈，轴承外圈组件芯部成型外圈套装孔，轴承内圈组件包括前侧轴承内圈、后侧轴承内圈，前、后侧轴承内圈分别嵌装于外圈套装孔内；前、后侧轴承内圈之间的活动容置腔内嵌装摆线齿轮，摆线齿轮外圆周面开设齿轮摆线齿槽，中间内弧齿法兰的内圆周面开设法兰摆线齿槽，法兰摆线齿槽内嵌装滚针，齿轮摆线齿槽可选择性地与滚针啮合；轴承内圈组件配装电机输入轴及三个曲轴，各曲轴前、后端部分别通过轴承与相应侧前、后侧轴承内圈相配合，各曲轴的偏心段分别通过轴承与摆线齿轮相配合。通过上述结构设计，本实用新型具有设计新颖、结构简单、稳定可靠性好且能够实现大传动比的优点。

附图说明

下面利用附图来对本实用新型进行进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1为本实用新型的剖面示意图。

图2为本实用新型的端面结构示意图。

图3为图2所示“A”位置的局部放大示意图。

图4为本实用新型的曲轴的结构示意图。

在图1至图4中包括有：

1——轴承外圈组件11——前侧轴承外圈

12——后侧轴承外圈13——中间内弧齿法兰

131——法兰摆线齿槽2——轴承内圈组件

21——前侧轴承内圈22——后侧轴承内圈

3——摆线齿轮31——齿轮摆线齿槽

4——滚针51——电机输入轴

52——曲轴521——通孔

522——环形豁槽523——挡肩

524——径向豁槽53——电机齿轮

54——行星齿轮61——锁紧螺栓

62——锥塞621——套卡孔

63——锁紧螺母71——前侧环槽

72——后侧环槽73——交叉圆柱滚子轴承

731——保持架732——圆柱滚子。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本实用新型进行说明。

如图1至图4，一种机器人关节轴承减速机，包括有轴承外圈组件1以及轴承内圈组件2，轴承外圈组件1包括有从前至后依次层叠布置的前侧轴承外圈11、中间内弧齿法兰13以及后侧轴承外圈12，前侧轴承外圈11、中间内弧齿法兰13以及后侧轴承外圈12依次螺接，轴承外圈组件1的芯部成型有由前侧轴承外圈11、中间内弧齿法兰13以及后侧轴承外圈12共同围装而成且呈圆形状的外圈套装孔，轴承内圈组件2包括有分别呈圆形状的前侧轴承内圈21以及螺装于前侧轴承内圈21后端面的后侧轴承内圈22，前侧轴承内圈21、后侧轴承内圈22分别可相对转动地嵌装于轴承外圈组件1的外圈套装孔内。

进一步的，前侧轴承内圈21与后侧轴承内圈22之间于正对中间内弧齿法兰13的位置成型有活动容置腔，活动容置腔内可相对活动地嵌装有摆线齿轮3，摆线齿轮3的外圆周面开设有呈圆周环状均匀间隔分布且呈圆弧形的齿轮摆线齿槽31，中间内弧齿法兰13的内圆周面开设有呈圆周环状均匀间隔分布且呈圆弧形的法兰摆线齿槽131，各法兰摆线齿槽131内分别可相对转动地嵌装有滚针4，齿轮摆线齿槽31可选择性地与滚针4啮合。

更进一步的，轴承内圈组件2配装有从后至前依次穿过后侧轴承内圈22、摆线齿轮3并伸入至前侧轴承内圈21内的电机输入轴51，轴承内圈组件2还配装有三个以电机输入轴51为中心且呈圆周环状均匀间隔分布的曲轴52，电机输入轴51分别与各曲轴52驱动连接，各曲轴52的前端部、后端部分别通过轴承与相应侧的前侧轴承内圈21、后侧轴承内圈22相配合，各曲轴52中间位置的偏心段分别通过轴承与摆线齿轮3相配合。

需进一步解释，在本实用新型工作过程中，由前侧轴承外圈11、后侧轴承外圈12以及中间内弧齿法兰13所组成的轴承外圈组件1为固定结构，而前侧轴承内圈21和后侧轴承内圈22分别作为输出端结构。

在本实用新型工作过程中，电机输入轴51与驱动电机的动力输出轴相配合，在驱动电机的驱动作用下，电机输入轴51驱动各曲轴52转动且各曲轴52同步动作；在各曲轴52相对轴承内圈组件2转动的过程中，当曲轴52的偏心段距离中间内弧齿法兰13的内圆周面最近时，摆线齿轮3的其中一齿轮摆线齿槽31与其中一滚针4啮合，此时，轴承内圈组件2相对轴承外圈组件1转动；当所有的齿轮摆线齿槽31均退离滚针4时，轴承内圈组件2不相对轴承外圈组件1转动；故而，当本实用新型的活动容置腔安装一摆线齿轮3时，电机输入轴51驱动曲轴52旋转一圈，前侧轴承内圈21、后侧轴承内圈22同步相对轴承外圈组件1转动一个滚针4位置；如图1所示，活动容置腔内安装有两个摆线齿轮3，各曲轴52对应每个摆线齿轮3分别设置有一个偏心段，且每个曲轴52的两个偏心段呈180度相位差布置，工作时，电机输入轴51驱动曲轴52旋转一圈，前侧轴承内圈21、后侧轴承内圈22同步相对轴承外圈组件1转动两个滚针4位置。

需进一步指出，如图1所示，本实用新型的电机输入轴51可通过齿轮传动机构驱动各曲轴52转动，具体的：电机输入轴51的前端部装设有电机齿轮53，各曲轴52的前端部对应电机齿轮53分别套装有行星齿轮54，各行星齿轮54分别与电机齿轮53啮合。

如图1和图4所示，本实用新型的各曲轴52前端部与相应的行星齿轮54分别通过无键张紧机构实现装配连接，具体的：曲轴52的芯部开设有前后完全贯穿的通孔521，通孔521内嵌装有沿着曲轴52的轴线方向延伸的锁紧螺栓61，通孔521的前端部嵌装有锥塞62，锥塞62的芯部开设有与锁紧螺栓61的大头端部形状相适配的套卡孔621，锁紧螺栓61前端部的大头端部嵌卡于锥塞62的套卡孔621内，通孔521的后端部嵌装有锁紧螺母63，锁紧螺栓61后端部的螺纹端部与锁紧螺母63螺接，通孔521内表面的后端部对应锁紧螺母63设置有挡肩523，锁紧螺母63与挡肩523抵接；通孔521内表面的前端部设置有外侧锥形面，锥塞62设置有与外侧锥形面相配合的内侧锥形面，通孔521内表面于外侧锥形面的后端开设有呈圆环状的环形豁槽522，当锁紧螺母63旋紧于锁紧螺栓61时，内侧锥形面径向朝外抵顶外侧锥形面，曲轴52前端部的外圆周面与相应的行星齿轮54的中心孔内圆周面抵接。

需进一步解释，在将锁紧螺母63旋紧于锁紧螺栓61的螺纹端部时，锁紧螺栓61朝后拉动锥塞62，此时，锥塞62的内侧锥形面径向朝外抵接通孔521前端部的外侧锥形面；其中，环形状的环形豁槽522能够使得曲轴52前端部存在径向朝外的变形量，在内侧锥形面径向朝外抵顶外侧锥形面的过程中，曲轴52前端部径向朝外变形，该变形使得曲轴52前端部的外圆周面与相应的行星齿轮54的中心孔内圆周面抵接，进而使得曲轴52与相应的行星齿轮54稳定可靠结合。另外，为保证曲轴52的端部具有足够的径向朝外变形量，本实用新型的曲轴2的端部还开设有沿着径向开口的径向豁槽524。

需进一步指出，本实用新型所采用的无键张紧机构能够使得各曲轴52之间的轴距更短，且能够减轻制造加工以及装配难度，即可实现更短轴距更易装配的目标。

如图1至图4所示，前侧轴承外圈11、前侧轴承内圈21以及中间内弧齿法兰13共同围装有一呈圆环状的前侧环槽71，后侧轴承外圈12、后侧轴承内圈22以及中间内弧齿法兰13共同围装有一呈圆环状的后侧环槽72，前侧环槽71、后侧环槽72内分别嵌装有交叉圆柱滚子轴承73，各交叉圆柱滚子轴承73分别包括有保持架731以及卡持于保持架731的圆柱滚子732，相邻的两个圆柱滚子732的轴线呈交叉垂直布置。

其中，本实用新型的交叉圆柱滚子轴承73能够实现垂直双向受力，通过在内侧环槽、外侧环槽内安装交叉圆柱滚子轴承73，本实用新型能够实现机器人关节轴承减速机小体积、大负载、大扭矩的目的，即可为机器人产业提供更加优越的机器人关节轴承减速机。

综合上述情况可知，通过上述结构设计，本实用新型具有设计新颖、结构简单、稳定可靠性好且能够实现大传动比的优点。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (4)

1.一种机器人关节轴承减速机，其特征在于：包括有轴承外圈组件（1）以及轴承内圈组件（2），轴承外圈组件（1）包括有从前至后依次层叠布置的前侧轴承外圈（11）、中间内弧齿法兰（13）以及后侧轴承外圈（12），前侧轴承外圈（11）、中间内弧齿法兰（13）以及后侧轴承外圈（12）依次螺接，轴承外圈组件（1）的芯部成型有由前侧轴承外圈（11）、中间内弧齿法兰（13）以及后侧轴承外圈（12）共同围装而成且呈圆形状的外圈套装孔，轴承内圈组件（2）包括有分别呈圆形状的前侧轴承内圈（21）以及螺装于前侧轴承内圈（21）后端面的后侧轴承内圈（22），前侧轴承内圈（21）、后侧轴承内圈（22）分别可相对转动地嵌装于轴承外圈组件（1）的外圈套装孔内；

前侧轴承内圈（21）与后侧轴承内圈（22）之间于正对中间内弧齿法兰（13）的位置成型有活动容置腔，活动容置腔内可相对活动地嵌装有摆线齿轮（3），摆线齿轮（3）的外圆周面开设有呈圆周环状均匀间隔分布且呈圆弧形的齿轮摆线齿槽（31），中间内弧齿法兰（13）的内圆周面开设有呈圆周环状均匀间隔分布且呈圆弧形的法兰摆线齿槽（131），各法兰摆线齿槽（131）内分别可相对转动地嵌装有滚针（4），齿轮摆线齿槽（31）可选择性地与滚针（4）啮合；

轴承内圈组件（2）配装有从后至前依次穿过后侧轴承内圈（22）、摆线齿轮（3）并伸入至前侧轴承内圈（21）内的电机输入轴（51），轴承内圈组件（2）还配装有三个以电机输入轴（51）为中心且呈圆周环状均匀间隔分布的曲轴（52），电机输入轴（51）分别与各曲轴（52）驱动连接，各曲轴（52）的前端部、后端部分别通过轴承与相应侧的前侧轴承内圈（21）、后侧轴承内圈（22）相配合，各曲轴（52）中间位置的偏心段分别通过轴承与摆线齿轮（3）相配合。

2.根据权利要求1所述的一种机器人关节轴承减速机，其特征在于：所述电机输入轴（51）的前端部装设有电机齿轮（53），各曲轴（52）的前端部对应电机齿轮（53）分别套装有行星齿轮（54），各行星齿轮（54）分别与电机齿轮（53）啮合。

3.根据权利要求2所述的一种机器人关节轴承减速机，其特征在于：所述曲轴（52）的芯部开设有前后完全贯穿的通孔（521），通孔（521）内嵌装有沿着曲轴（52）的轴线方向延伸的锁紧螺栓（61），通孔（521）的前端部嵌装有锥塞（62），锥塞（62）的芯部开设有与锁紧螺栓（61）的大头端部形状相适配的套卡孔（621），锁紧螺栓（61）前端部的大头端部嵌卡于锥塞（62）的套卡孔（621）内，通孔（521）的后端部嵌装有锁紧螺母（63），锁紧螺栓（61）后端部的螺纹端部与锁紧螺母（63）螺接，通孔（521）内表面的后端部对应锁紧螺母（63）设置有挡肩（523），锁紧螺母（63）与挡肩（523）抵接；

通孔（521）内表面的前端部设置有外侧锥形面，锥塞（62）设置有与外侧锥形面相配合的内侧锥形面，通孔（521）内表面于外侧锥形面的后端开设有呈圆环状的环形豁槽（522），当锁紧螺母（63）旋紧于锁紧螺栓（61）时，内侧锥形面径向朝外抵顶外侧锥形面，曲轴（52）前端部的外圆周面与相应的所述行星齿轮（54）的中心孔内圆周面抵接。

4.根据权利要求3所述的一种机器人关节轴承减速机，其特征在于：所述前侧轴承外圈（11）、所述前侧轴承内圈（21）以及所述中间内弧齿法兰（13）共同围装有一呈圆环状的前侧环槽（71），所述后侧轴承外圈（12）、所述后侧轴承内圈（22）以及中间内弧齿法兰（13）共同围装有一呈圆环状的后侧环槽（72），前侧环槽（71）、后侧环槽（72）内分别嵌装有交叉圆柱滚子轴承（73），各交叉圆柱滚子轴承（73）分别包括有保持架（731）以及卡持于保持架（731）的圆柱滚子（732），相邻的两个圆柱滚子（732）的轴线呈交叉垂直布置。