CN208997286U - 减速机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种减速机，其包括曲柄轴、套设于曲柄轴上的齿轮盘、设置于曲柄轴与齿轮盘之间的传动组件。所述传动组件具有若干夹持于所述齿轮盘和曲柄轴之间的传动滚柱、设置在传动滚柱两端并对若干所述传动滚柱进行固定的保持架。所述传动滚柱具有活动设置于保持架之间的空心滚柱及穿设于空心滚柱内的固定芯轴。所述固定芯轴两端分别与所述保持架相固定。所述空心滚柱的内壁面与固定芯轴的外壁面之间设置有浮动间隙。

Description

减速机

技术领域

本实用新型涉及减速机技术领域，尤其涉及一种承载能力较强的减速机。

背景技术

减速机在原动机与工作机或执行机构之间起匹配转速和传递转矩的作用，减速机是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。针齿摆线减速机通常具有位于中间以连接电动机的输入轴、形成在输入轴末端的输入齿轮、啮合设置在输入齿轮周围的行星齿轮、与行星齿轮相固定的曲柄轴、套设于曲柄轴外的齿轮盘以及设置在曲柄轴和齿轮盘之间的传动组件。然而，随着自动化产业的发展，现有的传动组件的承载能力难以满足需求。

因此，有必要提供一种改进的减速机以克服上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种承载能力较强且方便制造的减速机。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种减速机，包括曲柄轴、套设于曲柄轴上的齿轮盘、设置于曲柄轴与齿轮盘之间的传动组件，所述传动组件具有若干夹持于所述齿轮盘和曲柄轴之间的传动滚柱、设置在传动滚柱两端并对若干所述传动滚柱进行固定的保持架，所述传动滚柱具有活动设置于保持架之间的空心滚柱及穿设于空心滚柱内的固定芯轴，所述固定芯轴两端分别与所述保持架相固定，所述空心滚柱的内壁面与固定芯轴的外壁面之间设置有浮动间隙。

作为本实用新型的进一步改进，所述保持架呈环形设置，并且保持架的径向宽度小于所述空心滚柱的外径、不小于所述空心滚柱的内径。

作为本实用新型的进一步改进，所述传动滚柱沿曲柄轴圆周方向均匀分布，所述保持架上对应所述传动滚柱的固定芯轴设置有若干固定孔。

作为本实用新型的进一步改进，所述空心滚柱由钢带或钢丝螺旋密绕形成，所述空心滚柱沿其轴向分布的两端受到挤压时，所述空心滚柱的长度不变。

作为本实用新型的进一步改进，所述减速机还包括环绕于齿轮盘外侧的针齿壳和夹持在齿轮盘和针齿壳之间的针齿组件，所述针齿组件包括若干沿针齿壳内侧圆周方向均匀分布的滚针，至少部分所述滚针设置为包括空心滚针及与空心滚针配合设置的支撑结构，所述支撑结构包括突伸入空心滚针内侧的支撑柱，所述空心滚针的内壁面与支撑柱的外壁面之间设置有供空心滚针发生弹性变形的浮动间隙，所述支撑结构整体设置为：于所述针齿摆线减速机工作时，在径向方向上，所述支撑柱的至少部分结构始终保持与空心滚针的两端端部相对齐，以保持对空心滚针两端端部的弹性支撑。

作为本实用新型的进一步改进，所述支撑柱的总长不小于所述空心滚针的总长，使得所述空心滚针整体均可得到支撑柱的支撑。

作为本实用新型的进一步改进，所述支撑结构还包括连接所述支撑柱的盖帽，所述盖帽位于所述空心滚针端部外侧，并且具有与支撑柱直接连接并朝向空心滚针的阻挡面，所述阻挡面的外径大于所述空心滚针的内径。

作为本实用新型的进一步改进，所述盖帽的最大外径不大于所述空心滚针的外径。

作为本实用新型的进一步改进，所述支撑柱包括一对支撑柱单元，每一支撑柱单元连接一个所述盖帽，一对所述支撑柱单元自所述空心滚针的两端相向突伸入空心滚针内，并且沿轴向相邻设置，一对所述盖帽位于空心滚针的两端外侧。

作为本实用新型的进一步改进，每一所述支撑柱单元的长度为空心滚针总长的一半。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的减速机中传动组件的设置方式，可使得传动滚柱实现高密度排布，进而提高传动承载能力；另外，空心滚柱的设置还可降低该部分结构的制造精密度要求，且延长整个减速机的寿命。

附图说明

图1是本实用新型减速机一较佳实施例的纵向剖视示意图；

图2是图1中虚线圈出部分的放大图；

图3是图1中减速机的传动组件的立体图；

图4是图3中传动组件的纵向剖视图；

图5是图3中传动组件的另一较佳实施例的立体示意图；

图6是图1所示减速机的横向剖视示意图；

图7是图6中圈出部位的放大图；

图8是图6中减速机的滚针的轴向剖视示意图；

图9是图8所示滚针的另一较佳实施例的剖视示意图；

图10是图8所示滚针的又一较佳实施例的剖视示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

减速机目前已广泛作为工业机器人的传动装置进行应用，尤其以RV型减速机为代表的减速机以其结构紧凑、传动能力强，成为机器人系统最重要的部件。

请参照图1和图6所示为本实用新型中减速机100的一较佳实施方式。所述减速机100包括位于中间以连接伺服电动机的输入轴10、一体形成在输入轴末端的输入齿轮101、啮合设置在输入齿轮周围的行星齿轮11、与行星齿轮相固定的曲柄轴12、套设于曲柄轴12外的齿轮盘2、配合设置在曲柄轴12和齿轮盘2之间的传动组件3、针齿壳4、夹持在齿轮盘2和针齿壳4之间的针齿组件5以及与齿轮盘2相配合设置的输出元件6。

如图6所示，所述齿轮盘2上设置有供所述曲柄轴12穿过的穿孔21，所述传动组件3设置于曲柄轴12与穿孔21内壁之间。

结合图1至图6所示，本实用新型中所述传动组件3具有若干夹持于所述齿轮盘2和曲柄轴12之间的传动滚柱31、设置在传动滚柱31两端并对若干所述传动滚柱31进行固定的保持架32。所述传动滚柱31具有活动设置于保持架32之间的空心滚柱311及穿设于空心滚柱311内的固定芯轴312。所述固定芯轴312两端分别与所述保持架32相固定，所述空心滚柱311的内壁面与固定芯轴312的外壁面之间设置有浮动间隙313，进而使得空心滚柱311可绕固定芯轴312旋转。

通过该种结构设置，不仅可对保持架32结构设置简单化，可实现传动滚柱31的高密度排布，进而提高传动承载能力；另外，空心滚柱311的设置还可降低该部分结构的制造精密度要求，且延长整个减速机100的寿命。

如结合图2至图4所示，两个所述保持架32相对设置于传动滚柱31的两端，且分别呈环形设置。所述保持架32的径向宽度小于所述空心滚柱311的外径、不小于所述空心滚柱311的内径；由此不仅方便整个传动组件3的安装，同时保证空心滚柱311外壁面与曲柄轴12和齿轮盘2的有效接触，还可使得保持架32可对空心滚柱311的两端进行遮盖，防止异物进入所述浮动间隙313。

所述传动滚柱31沿曲柄轴12圆周方向均匀分布，每个所述保持架32上对应所述传动滚柱31的固定芯轴312均设置有若干固定孔321。所述固定芯轴312具有穿设于空心滚柱311中的支撑部3121和连接于支撑部3121两端的固定部3122。所述固定部3122的外径不大于所述支撑部3121的外径，并且采用焊接或其他固定方式固定于所述固定孔321中。

当然，作为本实用新型的另一较佳实施方式，也可将所述固定芯轴312与其中一保持架32一体形成，另一保持架32在安装空心滚柱311后固定至固定芯轴312另一端，同样也可达成本实用新型的目的。

请参阅图5所示，作为本实用新型的另一较佳实施方式，也可将所述空心滚柱311′由钢带或钢丝螺旋密绕形成，“密绕”是指钢带或钢丝无缝隙螺旋缠绕，在所述空心滚柱311′沿其轴向分布的两端受到挤压时，所述空心滚柱311′的长度不变。该空心滚柱311′上配合设置的固定芯轴312′和保持架32′同上述设置，不再赘述。该种密绕形成的空心滚柱311′承载能力更强，并且局部形变产生的裂纹等不会影响其他部分的支撑传动，进一步提高本实用新型减速机的寿命。

再者，请参照图6至图8所示，本实用新型中夹持在齿轮盘2和针齿壳4之间的所述针齿组件5包括若干沿针齿壳4内侧圆周方向均匀分布的滚针51。至少部分所述滚针51设置为包括空心滚针52及与空心滚针52配合设置的支撑结构53。所述支撑结构53包括突伸入空心滚针52内侧的支撑柱531。所述空心滚针52的内壁面与支撑柱531的外壁面之间设置有供空心滚针52发生弹性变形的浮动间隙54。于所述减速机100工作时，在径向方向上，所述支撑柱531至少部分结构始终保持与空心滚针52的两端端部相对齐，进而始终保持对空心滚针52两端端部的弹性支撑。

上述所指“弹性支撑”，指的是能够在空心滚针52发生适度的弹性变形时，通过支撑柱531对空心滚针52提供辅助的强度支撑，在保证空心滚针52具有足够弹性的基础上，强度也可得到保障；即支撑柱531始终做好对空心滚针52两端端部的备用支撑保障。如此设置，可使空心滚针52容易出现断裂等问题的端部得到有效的弹性保障和强度保障，提高使用寿命。

如图6所示，作为本实用新型的第一较佳实施例，本实施例中所有滚针51均设置为包括所述空心滚针52和所述支撑结构53。当然，也可仅将部分滚针51设置为包括所述空心滚针52和所述支撑结构53，而其他滚针51为常规的实心滚柱结构设置，并将前述两种滚针51错开设置，只要能够保证在滚针51精度达到相关需求，能够在需求时间内实现有效传动，并且具有足够的缓冲即可。

图7为图6中圈出部分的放大图，为了能说明清楚，本图以及本实用新型中有关滚针51的形变部分都是夸大示意地表示出来的。其中，图7中B处的滚针51中浮动间隙54为正常状态，空心滚针52正常工作；A处空心滚针52受到挤压后在浮动间隙54处进行弹性变形。在正常工作状态下，滚针51受到一个合理的来自针齿壳4和齿轮盘2的压力，无论是A处或B处的空心滚针52均可以正常地工作。

而当外界有强大的超载冲击时，该压力会极大地增加，譬如说达到正常值的五倍以上时，可能会使空心滚针52过分变形，特别是空心滚针52的端部，因其承载能力相较中间位置较弱，从而容易破裂；而此时，在空心滚针52被挤压而压到直接贴靠支撑柱531时，可通过支撑柱531的有效支撑抵抗强大的超载冲击，有效地避免空心滚针52被过分挤压变形而损坏。即，在外界施加非常强大的冲击载荷时，只要能够保证有支撑柱531的辅助支撑，并且支撑柱531能够支撑得住，空心滚针52便不会被破坏，整个滚针51也就可以安全无恙。

优选地，本实用新型中空心滚针52和支撑柱531采用耐磨且具有高强度钢或高分子碳纤维材料制成。进一步地，对于所述浮动间隙54的设置，设置得过大容易导致空心滚针52过分变形而被破坏，太小又起不到补偿的作用。经过大量的计算、实验及测试后设置为，所述空心滚针52的内径与支撑柱531外径之间的差值(即浮动间隙54的大小)为空心滚针52外径的0.005至0.015倍。

进一步地，在本实用新型中，如上述，所述支撑柱531需要始终保持对空心滚针52两端端部的弹性支撑，作为本实用新型的一较佳实施例，将所述支撑柱531的总长设置为不小于所述空心滚针52的总长，使得所述空心滚针52整体均可得到支撑柱531的支撑。当然，也可将所述支撑柱531设置为多段式，总长可稍短于所述空心滚针52的总长，只要保证空心滚针52的两端端部及两端相邻位置处均能够得到有效的弹性支撑即可。

优选地，如图8所示，为使得两端端部的弹性支撑得到保证，本实用新型中所述支撑结构53设置为还包括连接所述支撑柱531的盖帽532。所述盖帽532位于所述空心滚针52端部外侧，并且具有与支撑柱531直接连接并朝向空心滚针52的阻挡面5321，所述阻挡面5321的外径大于所述空心滚针52的内径。另外，优选地，所述阻挡面5321和空心滚针52端面之间为平滑接触面，减少两者之间的摩擦。

本实施方式中，所述支撑柱531包括一对支撑柱单元5311，每一支撑柱单元5311连接一个所述盖帽532。即包括两个分别由一个盖帽532和一个支撑柱单元5311组成的支撑单元，两个支撑单元相向设置，使得两个所述支撑柱单元5311自所述空心滚针52的两端相向突伸入空心滚针52内，并且沿轴向相邻设置，而一对所述盖帽532分别位于空心滚针52的两端外侧。

在该种情况下，两个支撑柱单元5311的总长可设置为接近或等于所述空心滚针52的总长。

优选地，将两个所述支撑单元设置为相同结构和尺寸，如此方便安装，不用特意识别。在该种情况下，其中一支撑单元的盖帽532支撑于空心滚针52的下方，空心滚针52依靠其重力向下抵接在盖帽532的阻挡面5321上；而沿轴向位于上方的另一支撑单元的盖帽532依靠其自身重力搭接在空心滚针52的上端，从而使得与两个盖帽532分别连接的支撑柱单元5311可直接对空心滚针52两端端部和两端相邻位置处形成弹性支撑，并且保证该种弹性支撑持续进行，避免空心滚针52端部位置处的破裂。另外，所述盖帽532的外径大于支撑柱531的外径，使得支撑柱531也能够得到有效支撑，保持其位置；此外，所述盖帽532同时还可防止异物进入浮动间隙54。

在两个支撑单元相同设置时，每一支撑柱单元5311的长度设置为空心滚针52长度的一半。当然，也可将每一支撑柱单元5311的长度设置为略短于空心滚针52一半的长度，使得空心滚针52中间位置处略有部分未得到弹性辅助支撑，也可达成本实用新型的目的。

作为本实用新型的另一较佳实施例，也可将上述两个支撑单元的支撑柱单元5311设置为不同长度，只要满足其总长接近或等于所述空心滚针52的总长即可。

作为本实用新型的又一较佳实施例，所述支撑结构53中，可将支撑柱531设置为一根，其长度不小于空心滚针52的长度。在该种情况下，支撑柱531一端的盖帽532可以设置为与支撑柱531一体成型，而另一端的盖帽532则设置为采用螺纹与支撑柱531另一端进行固定连接的螺帽结构。当然，也可将支撑柱531两端的盖帽均设置为与支撑柱531两端采用螺纹连接的螺帽结构，同样也可达成本实用新型的目的。

进一步地，所述盖帽532的最大外径不大于所述空心滚针52的外径。如此不会影响整个滚针51的传动工作，并且可使本实用新型中滚针51适用于所有现有的传动装置，所述传动装置包括常规的减速机；从而，本实用新型还涉及一种采用如上结构设置的滚针51。

此外，本实用新型中所述盖帽532沿空心滚针52轴向的厚度尽量设置得较小，保证空心滚针52的有效传动长度。

另外，请参阅图9和图10所示，作为本实用新型的其他较佳实施例，所述空心滚针52′也可由钢带521′或钢丝521″螺旋密绕形成，“密绕″是指钢带521′或钢丝521″无缝隙螺旋缠绕，在所述空心滚针52′沿其轴向分布的两端受到挤压时，所述空心滚针52′的长度不变。该空心滚针52′上配合设置的支撑结构53′同上述设置，后续不再赘述。

本实施例中的所述空心滚针52′除了具有上述支撑结构53′的支撑外，因其本身的结构设计，使得在受到外界压力时，其自身结构的端部也不易破损，且即使端部损坏，在使用过程中断裂也不会向中部延伸发展，使得整个减速机或者滚针的使用寿命增长。

具体地，本实用新型中钢带521′或钢丝521″螺旋密绕形成的空心滚针52′中，当压力作用于空心滚针52′的端部位置时，本实施例中空心滚针52′端部的一圈或两圈钢带521′或钢丝521″会发生部分弹性变形。但是，由于该段发生弹性变形的钢带521′或钢丝521″在长度方向上没有多大约束，所以其不易破碎，使用寿命长。另外，该种空心滚针相较一般的整体型的空心滚针能够承受更大的变形。

所述钢带521′的厚度和宽度不限，且钢丝521″的截面可以为圆形或异形，只要能通过紧凑密绕的方式形成具有滚针51′需要的刚度的空心滚针52′即可。

为保证所述滚针51′与针齿槽及齿轮盘的充分接触，增加接触面积，减少磨损，所述空心滚针52′的外周可以研磨一下，以保证合适的外径尺寸及必要的光洁度。所述空心滚针52′的管壁厚度介于所述空心滚针52′外径的1/4～1/6之间。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种减速机，包括曲柄轴、套设于曲柄轴上的齿轮盘、设置于曲柄轴与齿轮盘之间的传动组件，其特征在于：所述传动组件具有若干夹持于所述齿轮盘和曲柄轴之间的传动滚柱、设置在传动滚柱两端并对若干所述传动滚柱进行固定的保持架，所述传动滚柱具有活动设置于保持架之间的空心滚柱及穿设于空心滚柱内的固定芯轴，所述固定芯轴两端分别与所述保持架相固定，所述空心滚柱的内壁面与固定芯轴的外壁面之间设置有浮动间隙。

2.根据权利要求1所述的减速机，其特征在于：所述保持架呈环形设置，并且保持架的径向宽度小于所述空心滚柱的外径、不小于所述空心滚柱的内径。

3.根据权利要求2所述的减速机，其特征在于：所述传动滚柱沿曲柄轴圆周方向均匀分布，所述保持架上对应所述传动滚柱的固定芯轴设置有若干固定孔。

4.根据权利要求1所述的减速机，其特征在于：所述空心滚柱由钢带或钢丝螺旋密绕形成，所述空心滚柱沿其轴向分布的两端受到挤压时，所述空心滚柱的长度不变。

5.根据权利要求1所述的减速机，其特征在于：所述减速机还包括环绕于齿轮盘外侧的针齿壳和夹持在齿轮盘和针齿壳之间的针齿组件，所述针齿组件包括若干沿针齿壳内侧圆周方向均匀分布的滚针，至少部分所述滚针设置为包括空心滚针及与空心滚针配合设置的支撑结构，所述支撑结构包括突伸入空心滚针内侧的支撑柱，所述空心滚针的内壁面与支撑柱的外壁面之间设置有供空心滚针发生弹性变形的浮动间隙，所述支撑结构整体设置为：于所述针齿摆线减速机工作时，在径向方向上，所述支撑柱的至少部分结构始终保持与空心滚针的两端端部相对齐，以保持对空心滚针两端端部的弹性支撑。

6.根据权利要求5所述的减速机，其特征在于：所述支撑柱的总长不小于所述空心滚针的总长，使得所述空心滚针整体均可得到支撑柱的支撑。

7.根据权利要求5或6所述的减速机，其特征在于：所述支撑结构还包括连接所述支撑柱的盖帽，所述盖帽位于所述空心滚针端部外侧，并且具有与支撑柱直接连接并朝向空心滚针的阻挡面，所述阻挡面的外径大于所述空心滚针的内径。

8.根据权利要求7所述的减速机，其特征在于：所述盖帽的最大外径不大于所述空心滚针的外径。

9.根据权利要求7所述的减速机，其特征在于：所述支撑柱包括一对支撑柱单元，每一支撑柱单元连接一个所述盖帽，一对所述支撑柱单元自所述空心滚针的两端相向突伸入空心滚针内，并且沿轴向相邻设置，一对所述盖帽位于空心滚针的两端外侧。

10.根据权利要求5所述的减速机，其特征在于：每一所述支撑柱单元的长度为空心滚针总长的一半。