CN208565448U - 一种盘式轴承结构以及行星减速机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种盘式轴承结构以及行星减速机。该轴承不仅可以缩短轴向结构尺寸，并且能够产生较大弯矩，其包括同轴的且沿径向由内而外依次设置的第一环形基体、中间环形基体以及第二环形基体；第一环形基体的外环面和中间环形基体的内环面形成第一层轴承滚道；中间环形基体的外环面和第二环形基体的内环面形成第二层轴承滚道；第一层轴承滚道内沿圆周方向均匀卡装有多个钢球；第二层轴承滚道内沿圆周方向均匀卡装有多个钢球。

Description

一种盘式轴承结构以及行星减速机

技术领域

本实用新型涉及一种具有轴向和径向负载能力的轴承，具体涉及一种盘式轴承结构以及行星减速机。

背景技术

轴承是机械设备中一种重要零部件，其主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

轴承按照工作时摩擦性质不同，轴承可分为滑动轴承与滚动轴承，滚动轴承的优点为阻力小、启动快、效率高、精度高；滚动轴承按照其所能承受的载荷方向或公称接触角的不同分为推力轴承与向心轴承：向心轴承主要承受径向载荷，推力轴承主要承受轴向载荷。

对于既受到轴向载荷和径向载荷的场景下，一般采用角接触球轴承和台面轴承，尤其当应用于机器人关节减速器输出端时由于需要较大弯曲刚度，因此角接触球轴承被广泛使用。

但是，这两种轴承又有各自的缺陷：

角接触球轴承可承担径向载荷和轴向载荷，一般成对使用。缺点，无法在有限的轴向距离内提供足够大的弯曲刚度。

台面轴承，常用有YRT转台轴承和十字交叉短圆柱转台轴承，缺点为：结构复杂，加工成本高，且适应的转速较低。

实用新型内容

为了解决背景技术中现有轴承的不足，本实用新型提供了一种可缩短轴向结构尺寸，并且能够产生较大弯矩的盘式轴承结构以及使用该盘式轴承结构的行星减速机。

本实用新型的具体技术方案是：

本实用新型提供了一种盘式轴承结构，包括同轴的且沿径向由内而外依次设置的第一环形基体、中间环形基体以及第二环形基体；

所述第一环形基体的外环面和中间环形基体的内环面形成第一层轴承滚道；

所述中间环形基体的外环面和第二环形基体的内环面形成第二层轴承滚道；

第一层轴承滚道内沿圆周方向均匀卡装有多个钢球；第二层轴承滚道内沿圆周方向均匀卡装有多个钢球；

进一步地，所述第一层轴承滚道和第二层轴承滚道的形状均与角接触球轴承的轴承滚道相同。

进一步地，若在一些转速较高的场合为了保证该轴承结构的可靠性，所述第一层轴承滚道与钢球之间以及第二层轴承滚道与钢球之间均设置有保持架。

基于上述轴承结构的原理，本实用新型还提出了一种行星减速机，包括N级行星减速机构、内齿轮壳体以及旋转壳体；

每一级行星减速机构均包括太阳轮、行星轮组、行星销轴以及行星架；

其中，第一级行星减速机构中的太阳轮作为力的输入端，第N级行星减速机构中的行星架作为力的输出端；

第N级行星减速机构中的行星架的外环面与内齿轮壳体的内环面之间形成第一层轴承滚道；

内齿轮壳体的外环面与旋转壳体的内环面之间形成第二层轴承滚道；第一层轴承滚道内沿圆周方向均匀卡装有多个钢球；第二层轴承滚道内沿圆周方向均匀卡装有多个钢球；

在使用过程中，第一环形基体和第二环形基体均与下级结构相连，做同步旋转运动，而中间基体固定不动。

进一步地，所述第一层轴承滚道和第二层轴承滚道的形状均与角接触球轴承的轴承滚道相同。

进一步地，所述太阳轮的齿部沿其轴线方向分为高齿部以及低齿部，高齿部以及低齿部形成一个台阶齿；

其中，高齿部与同级行星减速机构中行星轮组的每一个行星轮相互啮合，低齿部与上一级行星减速机构中的行星架相啮合，且台阶齿对上一级行星减速机构进行轴向定位。

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型采用第一环形基体、中间环形基体、第二环形基体嵌套设置，并且在三个基体之间设置钢球的方式，使得轴承的轴向尺寸大大减少，并且该轴承输出给外部结构存在弯矩时，由于轴承结构的径向尺寸较大，有效提高了轴承结构的弯曲刚度。

2、本实用新型中，轴承滚道设置成与现有角接触球轴承的滚道相同的形状，第二环形基体、中间基体与之间的钢球确保了轴承不会向下级结构的方向轴向窜动，第一环形基体、中间基体与之间的钢球确保了轴承不会向下级结构的相反方向方向轴向窜动，从而解决了轴承的轴向定位问题。

3、本实用新型在第一层轴承滚道与钢球之间以及第二层轴承滚道与钢球之间均设置有保持架，确保了轴承在一些转速较高的场合的可靠性。

4、本实用新型的轴承结构巧妙的运用到行星减速机中，在缩短了减速机轴向尺寸的同时也能够承受较大弯矩。

5、本实用新型的行星减速机的太阳轮和行星架之间啮合安装的方式减少了减速机的轴向尺寸，同时太阳轮的台阶齿能够很好进行轴向定位。

附图说明

图1为本实用新型提供的盘式轴承的结构示意图。

图1的附图标记如下：

01-第一环形基体、02-中间环形基体、03-第二环形基体、17-第一层轴承滚道、18-第二层轴承滚道、19-钢球。

图2为本实用新型提供的行星减速机的结构示意图。

图2的附图标记如下：

1-旋转壳体、2-三级行星减速机构、3-高速级太阳轮、4-高速级行星轮组、5-高速级销轴、6-高速级行星架、7-中速级太阳轮、8-中速级行星轮组、9-中速级销轴、10-中速级行星架、11-低速级太阳轮、12-低速级行星轮组、13-低速级销轴、14-低速级行星架、15-内齿轮壳体、17-第一层轴承滚道、18-第二层轴承滚道、19-钢球、20-高齿部、21-低齿部。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步的阐述：

如图1所示，一种盘式轴承机构，包括同轴的且沿径向由内而外依次设置的第一环形基体01、中间环形基体02以及第二环形基体03；

第一环形基体01的外环面和中间环形基体02的内环面形成第一层轴承滚道17；中间环形基体02的外环面和第二环形基体03的内环面形成第二层轴承滚道18；(在使用过程中，第一环形基体和第二环形基体均与下级结构相连，做同步旋转运动，而中间基体固定不动，为了适应轴承既要受到轴向力又要受到径向力的情况，第一层轴承滚道17和第二层轴承滚道18的形状均与现有的角接触球轴承的轴承滚道相同)。

第一层轴承滚道17内沿圆周方向均匀卡装有多个钢球19；第二层轴承滚道18内沿圆周方向均匀卡装有多个钢球19；

进一步地，若在一些转速较高的场合使用时，为了保证该轴承结构的可靠性，第一层轴承滚道17与钢球19之间以及第二层轴承滚道18与钢球19之间均设置有保持架。

为了对该盘式轴承结构的具体应用进行详细的描述，现给出一种采用该盘式轴承的三级行星减速机的实施例，具体如下：

如图2所示，内齿轮壳体15、三级行星减速机构2以及旋转壳体1；

其中，高速级太阳轮3、高速级行星轮组4、高速级销轴5以及高速级行星架6组成的第一级减速机构；

中速级太阳轮7、中速级行星轮组8、中速级销轴9、中速级行星架10组成的第二级减速机构；

低速级太阳轮11、低速级行星轮组12、低速级销轴13、低速级行星架14组成的第三级减速机构；

高速级行星轮组4、中速级行星轮组8、低速级行星轮组12均包含数个圆周分布的行星轮。

高速级太阳轮3、高速级行星轮组4中的行星轮、中速级太阳轮7、中速级行星轮组8中的行星轮、低速级太阳轮11、低速级行星轮组12中的行星轮皆为圆柱渐开线直齿轮(外齿轮)。

内齿轮壳体15为圆柱渐开线直齿轮(内齿轮)。

高速级行星架6、中速级行星架10、低速级行星架14为回转结构，一定半径处沿圆周周向开有数个过孔。

高速级行星架6、中速级行星架10圆心处有内齿轮。

另外，特别的设计还有：

三级行星减速机构中，将每一级中的太阳轮的外表面设计成了台阶齿(如图2中所示，高齿部20和低齿部21相结合形成了台阶齿)的结构，解决了现有相邻两级的行星轮和太阳轮采用联轴器传动的方式所造成的减速器轴向尺寸较大的问题，具体结构是：

高速级太阳轮3的高齿部与高速级行星轮组4啮合，高速级行星轮组4与内齿轮壳体15相啮合，4高速级行星轮组4与高速级销轴5通过轴承配合，高速级销轴5与高速级行星架6配合，高速级行星架6与中速级太阳轮7的低齿部啮合。

中速级太阳轮7的高齿部与中速级行星轮组8啮合，中速级行星轮组8与内齿轮壳体15相啮合，中速级行星轮组8与中速级销轴9通过轴承配合，中速级销轴9与中速级行星架10配合，中速级行星架10与低速级太阳轮11的低齿部啮合。

低速级太阳轮11的高齿部与低速级行星轮组12啮合，低速级行星轮组12与内齿轮壳体15相啮合，低速级行星轮组12与低速级销轴13通过轴承配合，低速级销轴13与低速级行星架14配合，低速级行星架14通过螺钉向外部输出转矩。

其中，低速级行星架14的外环面和内齿轮壳体的内环面形成第一层轴承滚道17，内齿轮壳体15的外环面和旋转壳体1的内环面形成第二层轴承滚道18；第一层轴承滚道17和第二层轴承滚道18内均沿圆周方向卡装有多个钢球19。

需要特别说明的是：第一层轴承滚道17和第二层轴承滚道18的形状均与现有的角接触球轴承的轴承滚道相同。

该减速机在工作时，动力传动方向为：

外部动力→高速级太阳轮3→高速级行星轮组4→高速级行星架6→中速级太阳轮7→中速级行星轮组8→中速级行星架10→低速级太阳轮11→低速级行星轮组12→低速级行星架14→外部下级结构。

盘式轴承部分的运动形式为：低速级行星架14(即为第一环形基体)受上级结构驱动旋转，带动外部下级结构旋转，外部下级结构带动旋转壳体1(即第二环形基体)旋转；内齿轮壳体即中间基体固定。

本实施例中的减速机采用的是行星减速机的结构，但是本实用新型要求保护的技术方案，并不仅仅限于行星减速机这一种减速机形式，其他的减速机形式也均可适用，其中，特别是一些高速转动的场合，该轴承结构的第一层轴承滚道与钢球之间以及第二层轴承滚道与钢球之间应该设置有保持架，这样一来能够很好的确保整个轴承的使用寿命。

Claims (6)

1.一种盘式轴承结构，其特征在于：包括同轴的且沿径向由内而外依次设置的第一环形基体、中间环形基体以及第二环形基体；

所述第一环形基体的外环面和中间环形基体的内环面形成第一层轴承滚道；

所述中间环形基体的外环面和第二环形基体的内环面形成第二层轴承滚道；

第一层轴承滚道内沿圆周方向均匀卡装有多个钢球；第二层轴承滚道内沿圆周方向均匀卡装有多个钢球。

2.根据权利要求1所述的盘式轴承结构，其特征在于：所述第一层轴承滚道和第二层轴承滚道的形状均与角接触球轴承的轴承滚道相同。

3.根据权利要求1或2所述的盘式轴承结构，其特征在于：所述第一层轴承滚道与钢球之间以及第二层轴承滚道与钢球之间均设置有保持架。

4.一种行星减速机，其特征在于：

包括N级行星减速机构、内齿轮壳体以及旋转壳体；

每一级行星减速机构均包括太阳轮、行星轮组、行星销轴以及行星架；

其中，第一级行星减速机构中的太阳轮作为力的输入端，第N级行星减速机构中的行星架作为力的输出端；

第N级行星减速机构中的行星架的外环面与内齿轮壳体的内环面之间形成第一层轴承滚道；

内齿轮壳体的外环面与旋转壳体的内环面之间形成第二层轴承滚道；

第一层轴承滚道内沿圆周方向均匀卡装有多个钢球；第二层轴承滚道内沿圆周方向均匀卡装有多个钢球。

5.根据权利要求4所述的行星减速机，其特征在于：所述第一层轴承滚道和第二层轴承滚道的形状均与角接触球轴承的轴承滚道相同。

6.根据权利要求4或5所述的行星减速机，其特征在于：所述太阳轮的齿部沿其轴线方向分为高齿部以及低齿部，高齿部以及低齿部形成一个台阶齿；

其中，高齿部与同级行星减速机构中行星轮组的每一个行星轮相互啮合，低齿部与上一级行星减速机构中的行星架相啮合，且台阶齿对上一级行星减速机构进行轴向定位。