CN218670428U - 行星摆线针轮减速器、工业机器人 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种行星摆线针轮减速器、工业机器人，属于RV减速器设计领域，包括第一壳体、偏心轴，第一壳体上具有一体成型于其上的轴承圆锥孔，偏心轴的第一轴端具有一体成型于其上的轴承圆锥面，轴承圆锥面组装于轴承圆锥孔内且轴承圆锥面与轴承圆锥孔之间夹持有多个圆锥滚子，圆锥滚子的大径端朝向偏心轴具有的偏心部。本实用新型一方面提高了整机的装配效率；另一方面避免了偏心轴在减速器内部出现倾斜及偏载，提升提曲轴系的弯矩刚度，进而增强了圆锥轴承的承载能力；同时，保证曲轴系在减速器内部能够正常运转，从而提升整机的运转平稳性和寿命。

Description

行星摆线针轮减速器、工业机器人

技术领域

本实用新型属于RV减速器设计领域，具体涉及一种行星摆线针轮减速器、工业机器人。

背景技术

随着制造业的不断深入，工业机器人已经应用于工业生产的各个领域，渐渐取代了人类进行的重复性和高危性的工作。而工业机器人用减速器作为工业机器人的关键零部件，占据了整个工业机器人的生产成本三分之一左右，作为工业机器人的关键零部件，RV减速器(也称行星摆线针轮减速器)在各界受到了越来越多的重视。减速器作为工业机器人的“关节”，用来传递和放大动力，对工业机器人的寿命和精度其关键性作用，RV减速器是采用了摆线针轮行星传动方式的高精密控制用的减速器。

对于现有减速器而言，其自身的整体弯曲刚度主要有主轴承与圆锥滚子轴承提供，其中圆锥滚子轴承作为支撑偏心轴的轴承，主要起到保证曲轴系统刚度，使摆线轮在运行过程保持载荷稳定，避免出现偏载现象。圆锥滚子轴承的刚度性能主要与轴承结构尺寸的设计及轴承的安装配合相关，其刚度性能的优劣直接影响着减速器曲轴系统的使用寿命，进而对整机的寿命产生较大影响。因此对圆锥滚子轴承结构及安装配合的设计创新，对样机的刚度及寿命具有重要意义。传统减速器结构中，曲轴系圆锥滚子轴承的安装配合主要包括曲轴直轴段、圆锥滚子轴承内、外圈、卡簧以及对应的组件轴承孔，其中通过卡簧进行限制曲轴在轴向上的位移空间，该部分结构零件多，安装复杂；同时轴承内外圈单独组装配合易产生变形及误差，这导致曲轴在减速器内部出现倾斜及偏载的问题产生，在RV减速器在负载冲击下，因圆锥轴承内外圈的变形与轴向位移，也易导致偏心轴(曲轴)出现松动与轴向窜动的问题发生。

实用新型内容

因此，本实用新型提供一种行星摆线针轮减速器、工业机器人，能够解决现有技术RV减速器中的圆锥滚子轴承包括独立设计加工的内外圈、卡簧等，零件多、安装复杂，且单独组装的轴承内外圈组装配合时产生变形及误差，导致偏心轴出现倾斜及偏载的技术问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种行星摆线针轮减速器，包括第一壳体、偏心轴，所述第一壳体上具有一体成型于其上的轴承圆锥孔，所述偏心轴的第一轴端具有一体成型于其上的轴承圆锥面，所述轴承圆锥面组装于所述轴承圆锥孔内且所述轴承圆锥面与所述轴承圆锥孔之间夹持有多个圆锥滚子，所述圆锥滚子的大径端朝向所述偏心轴具有的偏心部。

在一些实施方式中，所述轴承圆锥面朝向所述偏心部的一侧端面上一体成型有滚子限位凸缘。

在一些实施方式中，所述偏心轴的第一轴端的端面上连接有滚子限位端板。

在一些实施方式中，所述滚子限位端板包括板体以及处于所述板体一侧的连接柱，所述滚子限位端板通过所述连接柱螺纹连接于所述第一轴端的端面上。

在一些实施方式中，所述轴承圆锥孔的小径孔口直径为d，所述板体的直径为D，0.007mm≤d-D≤0.029mm。

在一些实施方式中，所述板体的外侧面上具有施力结构。

在一些实施方式中，行星摆线针轮减速器还包括第二壳体，所述第二壳体上具有容纳所述偏心轴的第二轴端的轴承室，所述偏心轴的第二轴端通过圆锥滚子轴承可旋转地连接于所述轴承室内，且所述圆锥滚子轴承的轴承外圈的外端面邻设有卡簧，所述卡簧组装于所述轴承室的外侧端口内以形成对所述偏心轴的轴向限位。

在一些实施方式中，所述第一壳体为行星架、刚性盘中的一个，所述第二壳体为行星架、刚性盘中的另一个。

本实用新型还提供一种工业机器人，包括上述的行星摆线针轮减速器。

本实用新型提供的一种行星摆线针轮减速器、工业机器人，轴承圆锥孔充当轴承外圈、而轴承圆锥面则充当轴承内圈，两者对圆锥滚子形成夹持，也即该技术方案将现有技术中独立组装的轴承内圈以及外圈分别一体成型于第一壳体及偏心轴上，一方面减少了组装零件的个数、简化了组装，提高了整机的装配效率；另一方面则由于不再单独组装轴承内外圈，从而杜绝了单独组装轴承内外圈时安装配合的变形量及误差，避免了偏心轴在减速器内部出现倾斜及偏载，提升提曲轴系的弯矩刚度，进而增强了圆锥轴承的承载能力；同时，本实用新型一体成型轴承内外圈还能够可避免在负载冲击下圆锥内外圈的变形与位移，导致偏心轴在减速器内部出现松动与轴向窜动的问题，保证曲轴系在减速器内部能够正常运转，从而提升整机的运转平稳性和寿命。另外，本实用新型中的圆锥滚子独立于轴承圆锥面以及轴承圆锥孔单独存在，可以通过更换其数量、大小满足不同负荷承载需求，提高了减速器的多用性。

附图说明

图1为本实用新型实施例的行星摆线针轮减速器的内部剖面结构示意图；

图2为图1中局部位置的放大示意图。

附图标记表示为：

1、第一壳体；11、轴承圆锥孔；2、偏心轴；21、轴承圆锥面；22、滚子限位凸缘；23、滚子限位端板；231、板体；232、连接柱；233、施力结构；3、圆锥滚子；4、第二壳体；41、轴承室；5、圆锥滚子轴承；51、卡簧；100、针齿壳；101、主轴承；102、行星齿轮；103、密封圈；104、滚针轴承；105、摆线轮。

具体实施方式

结合参见图1至图2所示，根据本实用新型的实施例，提供一种行星摆线针轮减速器，也即RV减速器，包括第一壳体1、偏心轴2，第一壳体1上具有一体成型于其上的轴承圆锥孔11，偏心轴2的第一轴端具有一体成型于其上的轴承圆锥面21，轴承圆锥面21组装于轴承圆锥孔11内且轴承圆锥面21与轴承圆锥孔11之间夹持有多个圆锥滚子3，圆锥滚子3的大径端朝向偏心轴2具有的偏心部，能够理解的是，圆锥滚子3的小径端则朝向偏心轴2处于轴承圆锥孔11的外侧。该技术方案中，轴承圆锥孔11充当轴承外圈、而轴承圆锥面21则充当轴承内圈，两者对圆锥滚子3形成夹持，也即该技术方案将现有技术中独立组装的轴承内圈以及外圈分别一体成型于第一壳体1及偏心轴2上，一方面减少了组装零件的个数、简化了组装，提高了整机的装配效率；另一方面则由于不再单独组装轴承内外圈，从而杜绝了单独组装轴承内外圈时安装配合的变形量及误差，避免了偏心轴2在减速器内部出现倾斜及偏载，提升提曲轴系的弯矩刚度，进而增强了圆锥轴承的承载能力；同时，本实用新型一体成型轴承内外圈还能够可避免在负载冲击下圆锥内外圈的变形与位移，导致偏心轴在减速器内部出现松动与轴向窜动的问题，保证曲轴系在减速器内部能够正常运转，从而提升整机的运转平稳性和寿命。另外，本实用新型中的圆锥滚子3独立于轴承圆锥面21以及轴承圆锥孔11单独存在，可以通过更换其数量、大小满足不同负荷承载需求，提高了减速器的多用性(通用性)。需要特别说明的是，本实用新型的技术方案形成的减速器能够经受更大的倾覆力矩，减少偏心轴2在减速器内部的径向移动，进而确保摆线轮在减速器内部平稳运转，提高行星摆线针轮减速器整机的刚度和寿命。

具体而言，现有技术中的行星摆线针轮减速器中，刚性盘的原始结构是利用卡簧槽加卡簧对偏心轴组件进行限位和预紧，公知结构在行星架这一端需要安装三个圆锥轴承外圈以及三个卡簧，同时卡簧还需要另外加工保证一定的厚度来确保曲轴组件的预紧，同时圆锥轴承内圈也需要安装在偏心轴上，本实用新型的技术方案如图1所示将轴承外圈与行星架盘合二为一，在装配时无需再安装轴承内外圈以及卡簧，即可完成原始结构的功能，省去装配工序提高装配效率。

为保证偏心轴组件具有足够的弯矩刚度，公知偏心轴结构需要在偏心轴两端根据零件尺寸来加工不同尺寸的卡簧来定位和预紧偏心轴轴承一保证刚度，这种方法零件使用数量多，安装过程繁杂，且在安装过程中圆锥轴承外圈会产生变形，导致在减速器运行过程中还会出现偏心轴径向窜动的现象，将偏心轴和行星架轴承孔设计成圆锥面结构，避免了圆锥外圈的变形问题，同时可大大减少零件数量，减少装配工序，大幅度降低安装难度，在提升装配效率的同时，整机的刚度和可靠性也明显提升。

参见图1所示，偏心轴2包括直轴段、偏心部，在一个优选的实施例中，轴承圆锥面21朝向偏心部的一侧端面上一体成型有滚子限位凸缘22，以能够对圆周滚在的大径端形成朝向小径端一侧的限位作用，一体成型前述的滚子限位凸缘22能够进一步减少组装零件的数量，提升组装效率。在实际组装过程中，仅需要将先将多个圆锥滚子3置于轴承圆锥孔11内，之后将偏心轴2由该轴承圆锥孔11的大孔径一侧向小孔径一侧插入，即可利用圆锥滚子3的尺寸特性实现对偏心轴2的一个轴向上的限位，组装极为简单、方便。

参见图2所示，偏心轴2的第一轴端的端面上连接有滚子限位端板23，在偏心轴2产生轴向窜动时，滚子限位端板23能够带动处于其一侧的多个圆锥滚子3朝向窜动的方向移动，保证旋转的顺畅性以及支承刚度。

在一个具体的实施例中，滚子限位端板23包括板体231以及处于板体231一侧的连接柱232，滚子限位端板23通过连接柱232螺纹连接于第一轴端的端面上，通过旋拧的方式实现滚子限位端板23的可靠便捷连接。在一个优选的实施例中，板体231的外侧面(也可称为外侧端面)上具有施力结构233，通过施力结构233能够极为方便地旋拧装卸滚子限位端板23，前述的施力结构233例如可以为六角形凹槽。当然，在一些工况下，滚子限位端板23还可以通过卡扣连接的方式与偏心轴2连接。

前述滚子限位端板23还可以用来防止圆锥滚子3处的润滑油脂的外漏，基于这一目的，轴承圆锥孔11的小径孔口直径为d，板体231的直径为D，0.007mm≤d-D≤0.029mm。

继续参见图1所示，行星摆线针轮减速器还包括第二壳体4，第二壳体4上具有容纳偏心轴2的第二轴端的轴承室41，偏心轴2的第二轴端通过圆锥滚子轴承5可旋转地连接于轴承室41内，且圆锥滚子轴承5的轴承外圈的外端面邻设有卡簧51，卡簧51组装于轴承室41的外侧端口内以形成对偏心轴2的轴向限位，也即该技术方案中，通过卡簧51以及圆锥滚子3的形状实现了对偏心轴2的轴向位移的限定，组装简单、实现方便。

具体而言，第一壳体1为行星架、刚性盘中的一个，第二壳体4为行星架、刚性盘中的另一个。如图1所示，第一壳体1为行星架，而第二壳体4则为刚性盘，该RV减速器还包括针齿壳100、主轴承101、行星齿轮102、密封圈103、滚针轴承104以及摆线轮105。

根据本实用新型的实施例，还提供一种工业机器人，包括上述的行星摆线针轮减速器。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各方式的有利技术特征可以自由地组合、叠加。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种行星摆线针轮减速器，包括第一壳体(1)、偏心轴(2)，其特征在于，所述第一壳体(1)上具有一体成型于其上的轴承圆锥孔(11)，所述偏心轴(2)的第一轴端具有一体成型于其上的轴承圆锥面(21)，所述轴承圆锥面(21)组装于所述轴承圆锥孔(11)内且所述轴承圆锥面(21)与所述轴承圆锥孔(11)之间夹持有多个圆锥滚子(3)，所述圆锥滚子(3)的大径端朝向所述偏心轴(2)具有的偏心部。

2.根据权利要求1所述的行星摆线针轮减速器，其特征在于，所述轴承圆锥面(21)朝向所述偏心部的一侧端面上一体成型有滚子限位凸缘(22)。

3.根据权利要求1所述的行星摆线针轮减速器，其特征在于，所述偏心轴(2)的第一轴端的端面上连接有滚子限位端板(23)。

4.根据权利要求3所述的行星摆线针轮减速器，其特征在于，所述滚子限位端板(23)包括板体(231)以及处于所述板体(231)一侧的连接柱(232)，所述滚子限位端板(23)通过所述连接柱(232)螺纹连接于所述第一轴端的端面上。

5.根据权利要求4所述的行星摆线针轮减速器，其特征在于，所述轴承圆锥孔(11)的小径孔口直径为d，所述板体(231)的直径为D，0.007mm≤d-D≤0.029mm。

6.根据权利要求4所述的行星摆线针轮减速器，其特征在于，所述板体(231)的外侧面上具有施力结构(233)。

7.根据权利要求1所述的行星摆线针轮减速器，其特征在于，还包括第二壳体(4)，所述第二壳体(4)上具有容纳所述偏心轴(2)的第二轴端的轴承室(41)，所述偏心轴(2)的第二轴端通过圆锥滚子轴承(5)可旋转地连接于所述轴承室(41)内，且所述圆锥滚子轴承(5)的轴承外圈的外端面邻设有卡簧(51)，所述卡簧(51)组装于所述轴承室(41)的外侧端口内以形成对所述偏心轴(2)的轴向限位。

8.根据权利要求7所述的行星摆线针轮减速器，其特征在于，所述第一壳体(1)为行星架、刚性盘中的一个，所述第二壳体(4)为行星架、刚性盘中的另一个。

9.一种工业机器人，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的行星摆线针轮减速器。

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