CN210739270U - 牵引式机器人减速机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种牵引式机器人减速机构，包括壳体和设置在壳体内的行星减速机构，所述行星减速机构包括外环和设置于外环内的行星架，所述行星架上设置有位于行星架中心的太阳滚轮和设置在行星架两侧的行星滚轮，所述行星滚轮的外表面分别与外环的内表面和太阳滚轮的外表面接触，所述行星滚轮分别与外环和太阳滚轮的接触线的延长线交汇于一点，且该点位于太阳滚轮的轴线上，所述壳体内设置有用于与外环端面配合的端面凸轮加载机构。本实用新型能够实现零自旋传动，具有超高精度，可根据负载大小进行预紧加载自动调节，提高牵引减速器寿命，降低了振动和装配精度要求，实现平稳运转。
Description
技术领域
本实用新型涉及减速器领域，特别涉及一种牵引式机器人减速机构。
背景技术
机器人精密减速器对大减速比、高精度、高刚度、高效率、高可靠性具有重大需求，目前摆线类精密行星传动(以RV减速器为代表)、谐波减速器是机器人关节驱动系统的主要选型产品，虽然谐波减速器我国已实现批产化，但精密减速器的主要市场仍主要被国外公司占据，而在航空航天以及国防关键领域，高性能精密减速器一直都被限制进口。
探索精密传动新原理、创新精密传动新结构，为市场提供新型高效高性能精密传动产品一直精密传动领域研究的主题和趋势。因此，针对国家重大需求，开展新型精密传动的基础理论与结构创新研究，突破关键技术并形成具有自主知识产品的原创产品，不但对于打破国外公司技术垄断，提升民族工业的市场竞争力等具有重要意义，同时，对于稳固国防，保卫国家安全也具有重要作用。
国内学者一直致力于新型精密传动的理论和结构创新研究，创新了多种精密传动新结构。并寻求能代替谐波减速器的新型减速器，能够满足机器人关节大减速比、高精度、高刚度、高效率、高可靠性的要求，实现超高精度，零回差。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种牵引式机器人减速机构，能够实现零自旋传动，具有超高精度，可根据负载大小进行预紧加载自动调节，提高牵引减速器寿命，降低了振动和装配精度要求，实现平稳运转。
本实用新型的牵引式机器人减速机构，包括壳体和设置在壳体内的行星减速机构，所述行星减速机构包括外环和设置于外环内的行星架，所述行星架上设置有位于行星架中心的太阳滚轮和设置在行星架两侧的行星滚轮，所述行星滚轮的外表面分别与外环的内表面和太阳滚轮的外表面接触，所述行星滚轮分别与外环和太阳滚轮的接触线的延长线交汇于一点，且该点位于太阳滚轮的轴线上，所述壳体内设置有用于与外环端面配合的端面凸轮加载机构。
进一步，所述太阳滚轮和行星滚轮均为圆锥滚轮结构，所述外环的内表面为与行星滚轮外表面适形配合的倾斜面。
进一步，所述太阳滚轮以可沿其轴线自转且可沿行星架径向浮动的方式设置在行星架上。
进一步，所述太阳滚轮包括沿行星架轴向间隔且同轴设置的第一太阳滚轮和第二太阳滚轮，位于行星架两侧的行星滚轮沿太阳轮轴线对称设置，所述行星架每一侧均设置有用于与第一太阳滚轮配合的第一行星滚轮和用于与第二太阳滚轮配合的第二行星滚轮，所述外环包括用于与第一行星滚轮配合的第一外环和用于与第二行星滚轮配合的第二外环。
进一步，所述第一太阳滚轮与第二太阳滚轮之间、第一太阳滚轮与行星架之间、第二太阳滚轮与行星架之间分别通过球面刚体点接触方式连接。
进一步，所述第一行星滚轮和第二行星滚同轴固定于一行星轴上，所述行星轴两端分别通过调心轴承安装于行星架上。
进一步，所述行星轴的轴线与太阳滚轮的轴线相交于一点。
进一步，所述端面凸轮加载机构包括用于与第一外环配合的第一端面凸轮加载机构和用于与第二外环配合的第二端面凸轮加载机构。
进一步，所述壳体包括沿轴向以可拆卸的方式设置的第一壳体段和第二壳体段，所述第一壳体段端部设置有第一端盖，第二壳体段端部设置有第二端盖，所述第一端面凸轮加载机构设置于第一壳体段内，所述第二端面凸轮加载机构位于第二壳体段内且与第二端盖连接。
进一步，所述第一端盖与第一壳体段之间、第一壳体段与第二壳体段之间、第二壳体段之间与第二端盖之间分别设置有密封圈。
本实用新型的有益效果：本实用新型的牵引式机器人减速机构，能够实现零自旋传动，具有超高精度，可根据负载大小进行预紧加载自动调节，提高牵引减速器寿命，降低了振动和装配精度要求，实现平稳运转；相比于传统的齿轮减速器，具有体积小、速比大、效率高、振动和噪声小的优点，且可实现恒功率传动，很少甚至没有侧隙故传动精度高，具有优异的高速甚至超高速传动的潜力，同时加工简单、制造成本低，滚轮不受齿轮根切的影响因而可以做的很小等特点，有效降低了关键零部件的经济加工精度，使其在某些领域的应用具有极高的竞争力或不可替代性，具有广阔的应用前景。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1的A-A向示意图；
图3为图1的B-B向示意图；
图4为本实用新型爆炸图；
图5为本实用新型工作原理示意图。
具体实施方式
如图1至图5所示：本实施例的牵引式机器人减速机构，包括壳体和设置在壳体内的行星减速机构，所述行星减速机构包括外环和设置于外环内的行星架1，所述行星架1上设置有位于行星架1中心的太阳滚轮和设置在行星架1两侧的行星滚轮，所述行星滚轮的外表面分别与外环的内表面和太阳滚轮的外表面接触，所述行星滚轮分别与外环和太阳滚轮的接触线的延长线交汇于一点，且该点位于太阳滚轮的轴线上，所述壳体内设置有用于与外环端面配合的端面凸轮加载机构；在圆锥滚子牵引传动中，若圆锥滚子的锥顶不重合，则在接触线上各点的线速度不相等，故易在接触区域产生垂直于回转轴线的力偶，即自旋现象，自旋导致牵引传动温升大，磨损高，效率低，从而降低牵引能力；根据自旋原理，本实用新型的行星滚轮分别与外环和太阳滚轮的接触线的延长线交汇于一点，且该点位于太阳滚轮的轴线上在牵引减速器中，即可实现零自旋传动。加载机构采用端面凸轮式以减少减速器轴向尺寸。
本实施例中，所述太阳滚轮和行星滚轮均为圆锥滚轮结构，所述外环的内表面为与行星滚轮外表面适形配合的倾斜面，以保证各接触线的延长交汇于一点，实现零自旋传动，提高传动精度。
本实施例中，所述太阳滚轮以可沿其轴线自转且可沿行星架1径向浮动的方式设置在行星架1上，实现均载和浮动，以改善转臂轴(即太阳滚轮可抵消行星轴9两端的轴承(调心轴承17)所受到的径向力)受力情况，降低了振动和装配精度要求，实现平稳运转。
本实施例中，所述太阳滚轮包括沿行星架1轴向间隔且同轴设置的第一太阳滚轮2和第二太阳滚轮3，位于行星架1两侧的行星滚轮沿太阳轮轴线对称设置，所述行星架1每一侧均设置有用于与第一太阳滚轮2配合的第一行星滚轮4和用于与第二太阳滚轮3配合的第二行星滚轮5，所述外环包括用于与第一行星滚轮4配合的第一外环7和用于与第二行星滚轮5配合的第二外环8，以提高传动精度，保证变速的平稳性，且振动和噪声小，可实现恒功率传动，很少甚至没有侧隙故传动精度高，具有优异的高速甚至超高速传动的潜力。
本实施例中，所述第一太阳滚轮2与第二太阳滚轮3之间、第一太阳滚轮2与行星架1之间、第二太阳滚轮3与行星架1之间分别通过球面刚体6点接触方式，实现均载和浮动，以改善转臂轴(即太阳滚轮可抵消行星轴9两端的轴承(调心轴承17)所受到的径向力)受力情况，降低了振动和装配精度要求，实现平稳运转。
本实施例中，所述第一行星滚轮4和第二行星滚轮5同轴固定于一行星轴9上，所述行星轴9两端分别通过调心轴承17安装于行星架1上，便于装配，保证传动精度和稳定性。
本实施例中，所述行星轴9的轴线与太阳滚轮的轴线相交于一点，行星滚轮分别与外环和太阳滚轮的接触线的延长线交汇于一点，且该点位于太阳滚轮的轴线上，即各传动件锥顶重合，以实现零自旋传动。
本实施例中，所述端面凸轮加载机构包括用于与第一外环7配合的第一端面凸轮加载机构14和用于与第二外环8配合的第二端面凸轮加载机构15，加载机构采用端面凸轮式以减少减速器轴向尺寸，且两级独立加载，实现自适应加载的要求，从而能够根据负载大小进行预紧加载自动调节，提高牵引减速器寿命。
本实施例中，所述壳体包括沿轴向以可拆卸的方式设置的第一壳体段10和第二壳体段11，所述第一壳体段10端部设置有第一端盖12，第二壳体段11端部设置有第二端盖13，所述第一端面凸轮加载机构14设置于第一壳体段10内，所述第二端面凸轮加载机构15位于第二壳体段11内且与第二端盖13连接，整体结构简单，便于装配，可满足小型轻量化使用需求。本实施例的行星架1与第一端盖12之间设置有甩油环19和油标18，以便于润滑和观察油量，提高整体使用性能。
本实施例中，所述第一端盖12与第一壳体段10之间、第一壳体段10与第二壳体段11之间、第二壳体段11之间与第二端盖13之间分别设置有密封圈16，以提高密封性能，使用安全可靠。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种牵引式机器人减速机构，其特征在于：包括壳体和设置在壳体内的行星减速机构，所述行星减速机构包括外环和设置于外环内的行星架，所述行星架上设置有位于行星架中心的太阳滚轮和设置在行星架两侧的行星滚轮，所述行星滚轮的外表面分别与外环的内表面和太阳滚轮的外表面接触，所述行星滚轮分别与外环和太阳滚轮的接触线的延长线交汇于一点，且该点位于太阳滚轮的轴线上，所述壳体内设置有用于与外环端面配合的端面凸轮加载机构。
2.根据权利要求1所述的牵引式机器人减速机构，其特征在于：所述太阳滚轮和行星滚轮均为圆锥滚轮结构，所述外环的内表面为与行星滚轮外表面适形配合的倾斜面。
3.根据权利要求2所述的牵引式机器人减速机构，其特征在于：所述太阳滚轮以可沿其轴线自转且可沿行星架径向浮动的方式设置在行星架上。
4.根据权利要求3所述的牵引式机器人减速机构，其特征在于：所述太阳滚轮包括沿行星架轴向间隔且同轴设置的第一太阳滚轮和第二太阳滚轮，位于行星架两侧的行星滚轮沿太阳轮轴线对称设置，所述行星架每一侧均设置有用于与第一太阳滚轮配合的第一行星滚轮和用于与第二太阳滚轮配合的第二行星滚轮，所述外环包括用于与第一行星滚轮配合的第一外环和用于与第二行星滚轮配合的第二外环。
5.根据权利要求4所述的牵引式机器人减速机构，其特征在于：所述第一太阳滚轮与第二太阳滚轮之间、第一太阳滚轮与行星架之间、第二太阳滚轮与行星架之间分别通过球面刚体点接触方式连接。
6.根据权利要求4所述的牵引式机器人减速机构，其特征在于：所述第一行星滚轮和第二行星滚同轴固定于一行星轴上，所述行星轴两端分别通过调心轴承安装于行星架上。
7.根据权利要求6所述的牵引式机器人减速机构，其特征在于：所述行星轴的轴线与太阳滚轮的轴线相交于一点。
8.根据权利要求4所述的牵引式机器人减速机构，其特征在于：所述端面凸轮加载机构包括用于与第一外环配合的第一端面凸轮加载机构和用于与第二外环配合的第二端面凸轮加载机构。
9.根据权利要求8所述的牵引式机器人减速机构，其特征在于：所述壳体包括沿轴向以可拆卸的方式设置的第一壳体段和第二壳体段，所述第一壳体段端部设置有第一端盖，第二壳体段端部设置有第二端盖，所述第一端面凸轮加载机构设置于第一壳体段内，所述第二端面凸轮加载机构位于第二壳体段内且与第二端盖连接。
10.根据权利要求7所述的牵引式机器人减速机构，其特征在于：所述第一端盖与第一壳体段之间、第一壳体段与第二壳体段之间、第二壳体段之间与第二端盖之间分别设置有密封圈。
Applications Claiming Priority (2)
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Cited By (1)
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2019
- 2019-10-16 CN CN201921737850.4U patent/CN210739270U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110594363A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-12-20 | 重庆大学 | 牵引式机器人减速器 |
| CN110594363B (zh) * | 2019-08-23 | 2023-07-04 | 重庆大学 | 牵引式机器人减速器 |
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