CN216200276U - 丝杠结构和机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提供了一种丝杠结构和机器人，其中，丝杠结构包括：丝杠轴；丝杠螺母，与丝杠轴传动连接，丝杠轴相对于丝杠螺母沿丝杠轴的轴向移动；谐波减速器，包括波发生器，以及传动连接的刚轮和柔轮，波发生器与柔轮传动连接，丝杠螺母与刚轮相连，且丝杠轴穿过波发生器，且丝杠轴与波发生器存在径向间隙；柔性轴承，包括内圈和外圈，刚轮与内圈相连，柔轮与外圈相连。本实用新型的技术方案中，在减速时无需使用皮带或其他结构，故而一方面会节省丝杠和减速器的整体体积，另一方面对于丝杠螺母而言，其刚性需求较低，在材质上可以选用稍弱的材料进行加工制作。

Description

丝杠结构和机器人

技术领域

本实用新型涉及丝杠技术领域，具体而言，涉及一种丝杠结构和一种机器人。

背景技术

目前，在工业机器人的设计中，根据不同的负载能力，会在机器人不同关节处设置减速器以实现增扭，然而现有技术中，对于大负载的使用需求而言，会采用两级同步带式的减速器，但这种减速器占据的空间较大，甚至有些机器人的活动范围都受到减速器体积的干扰。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本实用新型第一方面的实施例提供了一种丝杠结构。

本实用新型第二方面的实施例提供了一种机器人。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面的实施例提供了一种丝杠结构，包括：丝杠轴；丝杠螺母，与丝杠轴传动连接，丝杠轴相对于丝杠螺母沿丝杠轴的轴向移动；谐波减速器，包括波发生器，以及传动连接的刚轮和柔轮，波发生器与柔轮传动连接，丝杠螺母与刚轮相连，且丝杠轴穿过波发生器，且丝杠轴与波发生器存在径向间隙；柔性轴承，包括内圈和外圈，刚轮与内圈相连，柔轮与外圈相连。

根据本实用新型第一方面的实施例提供的丝杠结构，主要包括丝杠轴、丝杠螺母以及集成在丝杠螺母上的谐波减速器，其中，丝杠轴和丝杠螺母传动连接，而丝杠轴可以相对于丝杠螺母发生轴向移动，以满足应用丝杠结构在直线运动的使用需求。需要强调的，本实施例中，将谐波减速器融合至丝杠轴和丝杠螺母，可极大减少丝杠结构整体的空间。具体地，谐波减速器包括波发生器、刚轮和柔轮，其中，波发生器作为主要的驱动端，会主动发生转动，通过将波发生器与柔轮传动连接，从而会利用柔性齿轮产生可控制的弹性变形波，引起刚轮与柔轮的齿间相对错齿来传递动力和运动，进而实现减速效果，对于本实施例而言，谐波减速器并不是独立设置的，而是通过柔性轴承的内外圈分别连接到刚轮和柔轮上，在此基础上，通过将刚轮与丝杠螺母连接到一起，可使得丝杠螺母会随刚轮的转动随之发生转动。

可以理解，刚轮作为谐波减速器的输出端，与柔轮会存在一定的转速差，故而在波发生器提供较高转速的情况下，经过柔轮和刚轮之间的错齿结构，在带动丝杠螺母转动时，即可实现减速。本实施例在减速时无需使用皮带或其他结构，故而一方面会节省丝杠和减速器的整体体积，另一方面对于丝杠螺母而言，其刚性需求较低，在材质上可以选用稍弱的材料进行加工制作。

需要说明的是，为了减少波发生器直接对丝杠轴发生干涉，导致无法实现减速增扭，需要将丝杠轴和波发生器之间分隔开，也即在丝杠轴与波发生器设置径向间隙。

其中，在丝杠轴上设有螺纹槽，以便于与丝杠螺母配合，在转动的基础上，实现轴向移动。

上述技术方案中，还包括：第一端盖，设于刚轮远离内圈的一端，第一端盖与丝杠螺母相连；第二端盖，设于柔轮远离外圈的一端。

在该技术方案中，通过在刚轮和柔轮的轴向两侧分别设置两个端盖，即第一端盖和第二端盖，以便于对波发生器起到一定的支撑作用，具体地，第一端盖为刚轮侧端盖，第一端盖的一侧与刚轮固定连接，同时另一侧还与丝杠螺母相连，以便于在刚轮发生低速转动时，可在第一端盖的作用下带动丝杠螺母一同转动，进而控制丝杠轴发生运动。而对于第二端盖而言，其为柔轮侧端盖，一侧与外圈固定连接，以便于通过外圈对第二端盖起到固定作用。

上述技术方案中，还包括：第一支撑轴承和第二支撑轴承，套设于波发生器外，且第一支撑轴承设于第一端盖内，第二支撑轴承设于第二端盖内。

在该技术方案中，通过在第一端盖和第二端盖内分别设置有轴承，即在第一端盖内设置有第一支撑轴承，第二端盖内设置有第二支撑轴承，通过将两个支撑轴承套设在波发生器外，可对波发生器进行支撑固定，保证其位置的稳定。

需要说明的是，两个支撑轴承分别设置在两个端盖内，两个端盖存在一定的轴向间距，从而可在轴向方向上为波发生器提供两个支撑，提高支撑稳定性。

其中，第一支撑轴承和第二支撑轴承可以通过卡簧或轴肩的形式进行固定。

上述技术方案中，还包括：第一轴肩和第二轴肩，设于波发生器的外壁；其中，第一支撑轴承与第一轴肩相抵，第二支撑轴承与第二轴肩相抵。

在该技术方案中，通过在波发生器的外壁上设置有两个轴肩，即第一轴肩和第二轴肩，可将第一支撑轴承和第二支撑轴承分别与第一轴肩和第二轴肩相抵，从而实现对两个支撑轴承的轴向限位。

上述技术方案中，还包括：第一密封件，设于第一端盖上，第一密封件用于密封第一端盖和波发生器之间的空间；第二密封件，设于第二端盖上，第二密封件用于密封第二端盖和波发生器之间的空间。

在该技术方案中，通过在第一端盖和第二端盖上分别设置有第一密封件和第二密封件，可对第一轴承和第二轴承所处的空间起到密封效果，换言之，第一端盖和波发生器之间存在一定的空间，为了满足波发生器在转动时的润滑，需要向内部灌入润滑油，故而需要设置第一密封件，同样地，对需要在第二端盖上设置第二密封件，以对第二端盖和波发生器之间的空间实现密封。

其中，第一密封件和第二密封件可以为油封，也可以为普通的密封结构。

上述技术方案中，丝杠轴为花键轴，丝杠螺母为花键螺母，花键轴上设有沿轴向延伸的轴向槽，花键螺母内设有与轴向槽联通的滚动通道以及在滚动通道内移动的滚珠；其中，通过滚珠在滚动通道和轴向槽内的移动，以实现花键轴相对花键螺母的轴向移动。

在该技术方案中，丝杠轴为花键轴，丝杠螺母为花键螺母，整个丝杠结构选为花键丝杠，通过该在花键轴上设置有轴向槽，同时在花键螺母内设置有滚动通道，需要说明的，滚动通道和轴向槽相连通，以便于滚珠可沿轴向发生移动，其中，由于花键轴上的槽沿轴向设置，故而在槽壁的作用下，若是花键螺母发生转动，则会对花键轴起到一定的联动作用，使得花键轴也随之转动，当然，若是需要调整丝杠轴的轴向位置，则可直接轴向移动，在滚珠的作用下即可实现移动。

上述技术方案中，还包括：第一花键端盖和第二花键端盖，分别设于花键螺母的两端；其中，第一花键端盖内设有与滚动通道联通的第一循环通道，第二花键端盖内设有与滚动通道联通的第二循环通道，丝杠轴相对于丝杠螺母沿第一轴向方向移动，滚珠能够由滚动通道经第一循环通道和第二循环通道后移动回滚动通道内。

在该技术方案中，通过在花键螺母的两端分别设置两个花键端盖，即第一花键端盖和第二花键端盖，可对花键螺母起到一定的固定作用。此外，为了保证滚珠的循环利用，可在第一花键端盖和第二花键端盖内分别设置第一循环通道和第二循环通道，以便于滚珠能够沿轴向单向运动时，会循环回滚动通道内，从而可循环利用滚珠以实现持续单向移动。当然，需要说明的，在于滚动通道相连通的空间内，需要充满滚珠。

一般的，在滚动通道内的滚珠的尺寸大小一致。

上述技术方案中，刚轮与柔轮啮合连接。

在该技术方案中，通过限制刚轮和柔轮啮合连接，以便于在波发生器的作用下使得柔轮发生形变，在此基础上与刚轮配合从而实现齿轮传动，可以理解，当波发生器装入柔轮后，迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成椭圆形，其长轴两端附近的齿与刚轮的齿完全啮合，而短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱开。周长上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态，在波发生器连续转动时，柔轮的变形不断改变，使柔轮与刚轮的啮合状态也不断改变，由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入……，周而复始地进行，从而实现柔轮相对刚轮沿波发生器相反方向的缓慢旋转。工作时，固定刚轮，由电机带动波发生器转动，柔轮作为从动轮，输出转动，带动负载运动。

上述技术方案中，还包括：第一连接孔，设于外圈，第一连接孔用于固定外圈。

在该技术方案中，通过在外圈上设置第一连接孔，便于对外圈进行固定，从而在外圈与刚轮连接的情况下，对刚轮的转动进行限制，以保证柔轮的正常降速转动。

上述技术方案中，还包括：第二连接孔，设于波发生器远离丝杠螺母的一端，第二连接孔用于与驱动件相连。

在该技术方案中，通过在波发生器远离丝杠螺母的一端设置第二连接孔，以便于将波发生器与驱动件进行传动连接。

根据本实用新型第二方面实施例提供的机器人，包括驱动件；上述任一实施例中的丝杠结构，丝杠结构的波发生器与驱动件传动连接。

根据本实用新型提供的机器人，包括驱动件和丝杠结构，其中，通过将丝杠结构的波发生器和驱动件传动连接，可在驱动件的作用下带动波发生器发生转动，进而可利用丝杠结构谐波减速器和丝杠轴以及丝杠螺母起到一定的联动作用，从而实现丝杠结构的低速运行。

其中，驱动件可以为电机。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的丝杠结构的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的丝杠结构的剖面结构示意图；

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的机器人的结构示意图。

其中，图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100：丝杠结构；102：丝杠轴；1022：轴向槽；104：丝杠螺母；1042：滚动通道；1044：滚珠；1046：第一花键端盖；1047：第一循环通道；1048：第二花键端盖；1049：第二循环通道；1062：第一端盖；1064：第一支撑轴承；1066：第一密封件；1072：第二端盖；1074：第二支撑轴承；1076：第二密封件；108：谐波减速器；1082：波发生器；1083：第一轴肩；1084：第二轴肩；1086：刚轮；1088：柔轮；1090：第二连接孔；110：柔性轴承；1102：第一连接孔；1104：外圈；1106：内圈；200：机器人；202：驱动件。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的实施例进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本实用新型的实施例还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图3描述根据本实用新型的一些实施例。

实施例一

如图1和图2所示，本实施例提出的一种丝杠结构100，主要包括丝杠轴102、丝杠螺母104以及集成在丝杠螺母104上的谐波减速器108，其中，丝杠轴102和丝杠螺母104传动连接，而丝杠轴102可以相对于丝杠螺母104发生轴向移动，以满足应用丝杠结构100在直线运动的使用需求。需要强调的，本实施例中，将谐波减速器108融合至丝杠轴102和丝杠螺母104，可极大减少丝杠结构100整体的空间。具体地，谐波减速器108包括波发生器1082、刚轮1086和柔轮1088，其中，波发生器1082作为主要的驱动端，会主动发生转动，通过将波发生器1082与柔轮1088传动连接，从而会利用柔性齿轮产生可控制的弹性变形波，引起刚轮1086与柔轮1088的齿间相对错齿来传递动力和运动，进而实现减速效果，对于本实施例而言，谐波减速器108并不是独立设置的，而是通过柔性轴承110的内圈1106和外圈1104分别连接到刚轮1086和柔轮1088上，在此基础上，通过将刚轮1086与丝杠螺母104连接到一起，可使得丝杠螺母104会随刚轮1086的转动随之发生转动。

可以理解，刚轮1086作为谐波减速器108的输出端，与柔轮1088会存在一定的转速差，故而在波发生器1082提供较高转速的情况下，经过柔轮1088和刚轮1086之间的错齿结构，在带动丝杠螺母104转动时，即可实现减速。本实施例在减速时无需使用皮带或其他结构，故而一方面会节省丝杠和减速器的整体体积，另一方面对于丝杠螺母104而言，其刚性需求较低，在材质上可以选用稍弱的材料进行加工制作。

需要说明的是，为了减少波发生器1082直接对丝杠轴102发生干涉，导致无法实现减速增扭，需要将丝杠轴102和波发生器1082之间分隔开，也即在丝杠轴102与波发生器1082设置径向间隙。

本领域技术人员应当知晓，刚轮1086和柔轮1088啮合连接，以便于在波发生器1082的作用下使得柔轮1088发生形变，在此基础上与刚轮1086配合从而实现齿轮传动，可以理解，当波发生器1082装入柔轮1088后，迫使柔轮1088的剖面由原先的圆形变成椭圆形，其长轴两端附近的齿与刚轮1086的齿完全啮合，而短轴两端附近的齿则与刚轮1086完全脱开。周长上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态，在波发生器1082连续转动时，柔轮1088的变形不断改变，使柔轮1088与刚轮1086的啮合状态也不断改变，由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入……，周而复始地进行，从而实现柔轮1088相对刚轮1086沿波发生器1082相反方向的缓慢旋转。工作时，固定刚轮1086，由电机带动波发生器1082转动，柔轮1088作为从动轮，输出转动，带动负载运动

实施例二

如图1所示，本实施例提出的一种丝杠结构100，主要包括丝杠轴102、丝杠螺母104以及集成在丝杠螺母104上的谐波减速器108，其中，丝杠轴102和丝杠螺母104传动连接，而丝杠轴102可以相对于丝杠螺母104发生轴向移动，以满足应用丝杠结构100在直线运动的使用需求。需要强调的，本实施例中，将谐波减速器108融合至丝杠轴102和丝杠螺母104，可极大减少丝杠结构100整体的空间。具体地，谐波减速器108包括波发生器1082、刚轮1086和柔轮1088，其中，波发生器1082作为主要的驱动端，会主动发生转动，通过将波发生器1082与柔轮1088传动连接，从而会利用柔性齿轮产生可控制的弹性变形波，引起刚轮1086与柔轮1088的齿间相对错齿来传递动力和运动，进而实现减速效果，对于本实施例而言，谐波减速器108并不是独立设置的，而是通过柔性轴承110的内外圈分别连接到刚轮1086和柔轮1088上，在此基础上，通过将刚轮1086与丝杠螺母104连接到一起，可使得丝杠螺母104会随刚轮1086的转动随之发生转动。

其中，在刚轮1086和柔轮1088的轴向两侧分别设置两个端盖，即第一端盖1062和第二端盖1072，以便于对波发生器1082起到一定的支撑作用，具体地，第一端盖1062为刚轮1086侧端盖，第一端盖1062的一侧与刚轮1086固定连接，同时另一侧还与丝杠螺母104相连，以便于在刚轮1086发生低速转动时，可在第一端盖1062的作用下带动丝杠螺母104一同转动，进而控制丝杠轴102发生运动。而对于第二端盖1072而言，其为柔轮1088侧端盖，一侧与外圈固定连接，以便于通过外圈对第二端盖1072起到固定作用。

此外，在第一端盖1062和第二端盖1072内分别设置有轴承，即在第一端盖1062内设置有第一支撑轴承1064，第二端盖1072内设置有第二支撑轴承1074，通过将两个支撑轴承套设在波发生器1082外，可对波发生器1082进行支撑固定，保证其位置的稳定。

需要说明的是，两个支撑轴承分别设置在两个端盖内，两个端盖存在一定的轴向间距，从而可在轴向方向上为波发生器1082提供两个支撑，提高支撑稳定性。

其中，第一支撑轴承1064和第二支撑轴承1074可以通过卡簧或轴肩的形式进行固定。

进一步地，在波发生器1082的外壁上设置有两个轴肩，即第一轴肩1083和第二轴肩1084，可将第一支撑轴承1064和第二支撑轴承1074分别与第一轴肩1083和第二轴肩1084相抵，从而实现对两个支撑轴承的轴向限位。

可以理解，刚轮1086作为谐波减速器108的输出端，与柔轮1088会存在一定的转速差，故而在波发生器1082提供较高转速的情况下，经过柔轮1088和刚轮1086之间的错齿结构，在带动丝杠螺母104转动时，即可实现减速。本实施例在减速时无需使用皮带或其他结构，故而一方面会节省丝杠和减速器的整体体积，另一方面对于丝杠螺母104而言，其刚性需求较低，在材质上可以选用稍弱的材料进行加工制作。

需要说明的是，为了减少波发生器1082直接对丝杠轴102发生干涉，导致无法实现减速增扭，需要将丝杠轴102和波发生器1082之间分隔开，也即在丝杠轴102与波发生器1082设置径向间隙。

实施例三

如图1和图2所示，本实施例提出的一种丝杠结构100，主要包括丝杠轴102、丝杠螺母104以及集成在丝杠螺母104上的谐波减速器108，其中，丝杠轴102和丝杠螺母104传动连接，而丝杠轴102可以相对于丝杠螺母104发生轴向移动，以满足应用丝杠结构100在直线运动的使用需求。需要强调的，本实施例中，将谐波减速器108融合至丝杠轴102和丝杠螺母104，可极大减少丝杠结构100整体的空间。具体地，谐波减速器108包括波发生器1082、刚轮1086和柔轮1088，其中，波发生器1082作为主要的驱动端，会主动发生转动，通过将波发生器1082与柔轮1088传动连接，从而会利用柔性齿轮产生可控制的弹性变形波，引起刚轮1086与柔轮1088的齿间相对错齿来传递动力和运动，进而实现减速效果，对于本实施例而言，谐波减速器108并不是独立设置的，而是通过柔性轴承110的内外圈分别连接到刚轮1086和柔轮1088上，在此基础上，通过将刚轮1086与丝杠螺母104连接到一起，可使得丝杠螺母104会随刚轮1086的转动随之发生转动。

其中，在刚轮1086和柔轮1088的轴向两侧分别设置两个端盖，即第一端盖1062和第二端盖1072，以便于对波发生器1082起到一定的支撑作用，具体地，第一端盖1062为刚轮1086侧端盖，第一端盖1062的一侧与刚轮1086固定连接，同时另一侧还与丝杠螺母104相连，以便于在刚轮1086发生低速转动时，可在第一端盖1062的作用下带动丝杠螺母104一同转动，进而控制丝杠轴102发生运动。而对于第二端盖1072而言，其为柔轮1088侧端盖，一侧与外圈固定连接，以便于通过外圈对第二端盖1072起到固定作用。

在第一端盖1062和第二端盖1072上分别设置有第一密封件1066和第二密封件1076，可对第一轴承和第二轴承所处的空间起到密封效果，换言之，第一端盖1062和波发生器1082之间存在一定的空间，为了满足波发生器1082在转动时的润滑，需要向内部灌入润滑油，故而需要设置第一密封件1066，同样地，对需要在第二端盖1072上设置第二密封件1076，以对第二端盖1072和波发生器1082之间的空间实现密封。

其中，第一密封件1066和第二密封件1076可以为油封，也可以为普通的密封结构。

可以理解，刚轮1086作为谐波减速器108的输出端，与柔轮1088会存在一定的转速差，故而在波发生器1082提供较高转速的情况下，经过柔轮1088和刚轮1086之间的错齿结构，在带动丝杠螺母104转动时，即可实现减速。本实施例在减速时无需使用皮带或其他结构，故而一方面会节省丝杠和减速器的整体体积，另一方面对于丝杠螺母104而言，其刚性需求较低，在材质上可以选用稍弱的材料进行加工制作。

需要说明的是，为了减少波发生器1082直接对丝杠轴102发生干涉，导致无法实现减速增扭，需要将丝杠轴102和波发生器1082之间分隔开，也即在丝杠轴102与波发生器1082设置径向间隙。

在上述任一实施例的基础上，丝杠轴102为花键轴，丝杠螺母104为花键螺母，整个丝杠结构100选为花键丝杠，通过该在花键轴上设置有轴向槽1022，同时在花键螺母内设置有滚动通道1042，需要说明的，滚动通道1042和轴向槽1022相连通，以便于滚珠1044可沿轴向发生移动，其中，由于花键轴上的槽沿轴向设置，故而在槽壁的作用下，若是花键螺母发生转动，则会对花键轴起到一定的联动作用，使得花键轴也随之转动，当然，若是需要调整丝杠轴102的轴向位置，则可直接轴向移动，在滚珠1044的作用下即可实现移动。

此外，在花键螺母的两端分别设置两个花键端盖，即第一花键端盖1046和第二花键端盖1048，可对花键螺母起到一定的固定作用。此外，为了保证滚珠1044的循环利用，可在第一花键端盖1046和第二花键端盖1048内分别设置第一循环通道1047和第二循环通道1049，以便于滚珠1044能够沿轴向单向运动时，会循环回滚动通道1042内，从而可循环利用滚珠1044以实现持续单向移动。当然，需要说明的，在于滚动通道1042相连通的空间内，需要充满滚珠1044。

一般的，在滚动通道1042内的滚珠1044的尺寸大小一致。

在一个具体的实施例中，在外圈上设置第一连接孔1102，便于对外圈进行固定，从而在外圈与刚轮1086连接的情况下，对刚轮1086的转动进行限制，以保证柔轮1088的正常降速转动。

在另一个具体的实施例中，在波发生器1082远离丝杠螺母104的一端设置第二连接孔1090，以便于将波发生器1082与驱动件202进行传动连接。

本申请还提出一种具体的实施例，主要应用在SCARA机器人200上，对机器人200的花键丝杠进行了优化，花键轴(即丝杠轴102)即为机器人200花键丝杠中被花键螺母(即丝杠螺母104)驱动的部分，同时花键轴也可以沿着花键螺母进行轴向移动，为了实现这一点，花键螺母内部中设有与花键轴上的直线沟道(即轴向槽1022)匹配的沟道(即滚动通道1042)，其内部设有一定数量滚珠1044，并通过两端带有循环结构的端盖(即第一花键端盖1046和第二花键端盖1048)实现滚珠1044可以循环滚动，从而实现了花键轴可以在花键螺母中发生直线运动(这部分驱动是由螺旋螺母驱动而实现的，不再本实用新型范围内，不做详细说明)。为了实现上述所说明的技术进步点，本实用新型另一个关键部件为谐波减速器108，为了不影响机器人200花键丝杠的本质结构属性，本实用新型采用的为中空谐波减速器108结构形态，如图1中，谐波减速器108刚轮1086安装至十字交叉滚子轴承(即柔性轴承110)内圈上，谐波减速器108柔轮1088安装至十字交叉滚子轴承外圈上，柔轮1088侧端盖(即第二端盖1072)一方面与柔轮1088输出和十字交叉滚子轴承外圈固连，另一方面用于支撑谐波减速器108波发生器1082；刚轮1086侧端盖(即第一端盖1062)，一方面与刚轮1086固连，另一方面同样用于支撑谐波减速器108波发生器1082，同时刚轮1086侧端盖另一侧与花键螺母固连。波发生器1082上柔性轴承110与柔轮1088啮合部位配合，从而使柔轮1088与刚轮1086发生啮合运动，从而实现减速器效果。波发生器1082上两个支撑轴承(即第一支撑轴承1064和第二支撑轴承1074)与端盖(即第一端盖1062和第二端盖1072)配合，轴承轴向采用挡肩或者卡簧固定(常用结构形式，不做表征和说明)。波发生器1082为中空结构，其内部用于穿过花键轴，同时其一侧开设有用于传动连接螺纹孔(即第二连接孔1090)，即波发生器1082发生旋转时，即可实现十字交叉滚子轴承外圈与刚轮1086发生低速的相对运动，从而实现花键螺母、花键轴与十字交叉滚子轴承外圈发生低速相对运动。

实际使用过程中，十字交叉滚子轴承外圈通过其上的通孔(即第一连接孔1102)固定，运动通过波发生器1082上的螺纹孔传动至谐波减速器108中，从而驱动花键螺母发生低速旋转，再而驱动花键轴发生旋转。由于谐波减速器108运动过程中需要密封润滑，因此本实用新型通过油封(即第一密封件1066和第二密封件1076)实现其内部腔体的密封。

对于本具体实施例而言，将谐波减速器108与花键丝杠结构100融为一体，丰富了整个花键丝杠的结构形态；避免了两级同步带传动带来的问题：结构占用过大，同时末端刚性差问题；对于大负载SCARA而言，对于同步带的选型更加简单，无需采用更大规格的同步结构。

实施例四

如图3所示，本实施例提出的一种机器人200，包括驱动件202和丝杠结构100，其中，通过将丝杠结构100的波发生器1082和驱动件202传动连接，可在驱动件202的作用下带动波发生器1082发生转动，进而可利用丝杠结构100谐波减速器108和丝杠轴102以及丝杠螺母104起到一定的联动作用，从而实现丝杠结构100的低速运行。

其中，驱动件202可以为电机。

机器人200内设有上述任一实施例中的丝杠结构100，故而具有上述丝杠结构100的有益效果，在此不再赘述。

根据本实用新型提供的丝杠结构和机器人，在减速时无需使用皮带或其他结构，故而一方面会节省丝杠和减速器的整体体积，另一方面对于丝杠螺母而言，其刚性需求较低，在材质上可以选用稍弱的材料进行加工制作。

在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种丝杠结构，其特征在于，包括：

丝杠轴；

丝杠螺母，与所述丝杠轴传动连接，所述丝杠轴相对于所述丝杠螺母沿所述丝杠轴的轴向移动；

谐波减速器，包括波发生器，以及传动连接的刚轮和柔轮，所述波发生器与所述柔轮传动连接，所述丝杠螺母与所述刚轮相连，且所述丝杠轴穿过所述波发生器，且所述丝杠轴与所述波发生器存在径向间隙；

柔性轴承，包括内圈和外圈，所述刚轮与所述内圈相连，所述柔轮与所述外圈相连。

2.根据权利要求1所述的丝杠结构，其特征在于，还包括：

第一端盖，设于所述刚轮远离所述内圈的一端，所述第一端盖与所述丝杠螺母相连，且所述第一端盖与所述刚轮相连；

第二端盖，设于所述柔轮远离所述外圈的一端，所述第二端盖与所述柔轮相连。

3.根据权利要求2所述的丝杠结构，其特征在于，还包括：

第一支撑轴承和第二支撑轴承，套设于所述波发生器外，且所述第一支撑轴承设于所述第一端盖内，所述第二支撑轴承设于所述第二端盖内。

4.根据权利要求3所述的丝杠结构，其特征在于，还包括：

第一轴肩和第二轴肩，设于所述波发生器的外壁；

其中，所述第一支撑轴承与所述第一轴肩相抵，所述第二支撑轴承与所述第二轴肩相抵。

5.根据权利要求3所述的丝杠结构，其特征在于，还包括：

第一密封件，设于所述第一端盖上，所述第一密封件用于密封所述第一端盖和所述波发生器之间的空间；

第二密封件，设于所述第二端盖上，所述第二密封件用于密封所述第二端盖和所述波发生器之间的空间。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的丝杠结构，其特征在于，所述丝杠轴为花键轴，所述丝杠螺母为花键螺母，所述花键轴上设有沿轴向延伸的轴向槽，所述花键螺母内设有与所述轴向槽联通的滚动通道以及在所述滚动通道内移动的滚珠；

其中，通过所述滚珠在所述滚动通道和所述轴向槽内的移动，以实现所述花键轴相对所述花键螺母的轴向移动。

7.根据权利要求6所述的丝杠结构，其特征在于，还包括：

第一花键端盖和第二花键端盖，分别设于所述花键螺母的两端；

其中，所述第一花键端盖内设有与所述滚动通道联通的第一循环通道，所述第二花键端盖内设有与所述滚动通道联通的第二循环通道，所述丝杠轴相对于所述丝杠螺母沿第一轴向方向移动，所述滚珠能够由所述滚动通道经所述第一循环通道和所述第二循环通道后移动回所述滚动通道内。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的丝杠结构，其特征在于，所述刚轮与所述柔轮啮合连接。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的丝杠结构，其特征在于，还包括：

第一连接孔，设于所述外圈，所述第一连接孔用于固定所述外圈。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的丝杠结构，其特征在于，还包括：

第二连接孔，设于所述波发生器远离所述丝杠螺母的一端，所述第二连接孔用于与驱动件相连。

11.一种机器人，其特征在于，包括：

驱动件；

如权利要求1至10中任一项所述的丝杠结构，所述丝杠结构的波发生器与所述驱动件传动连接。

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