用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置，其包括殼體、過(guò)渡法蘭、電動(dòng)機(jī)、諧波發(fā)生器、諧波柔輪、轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭以及組合軸承，所述電動(dòng)機(jī)通過(guò)所述過(guò)渡法蘭安裝于所述殼體，所述諧波發(fā)生器和諧波柔輪安裝于所述殼體內(nèi)部，且所述諧波發(fā)生器連接于所述電動(dòng)機(jī)，所述諧波柔輪連接于所述諧波發(fā)生器，所述組合軸承的一個(gè)端面安裝于所述殼體，且所述組合軸承的另一個(gè)端面連接于所述轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭，所述諧波柔輪與所述轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭之間互相嚙合。上述用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置可以將電動(dòng)機(jī)輸入的高速轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)法蘭輸出的低速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生減速效應(yīng)，且無(wú)需配置冷卻裝置，成本較低，可以代替力矩電機(jī)應(yīng)用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床業(yè)。
【專利說(shuō)明】用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及傳動(dòng)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床是一種科技含量高、精密度高、專門用于加工復(fù)雜曲面的機(jī)床，這種機(jī)床對(duì)一個(gè)國(guó)家的航空、航天、車事、科研、精密器械、聞精醫(yī)療設(shè)備等等行業(yè)，有著舉足輕重的影響力。動(dòng)態(tài)性能是五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的重要指標(biāo)，尤其是轉(zhuǎn)動(dòng)軸的動(dòng)態(tài)性能。為了提高五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能，人們開(kāi)發(fā)出了直線電機(jī)、力矩電機(jī)等新一代驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使整個(gè)數(shù)控機(jī)床業(yè)有了一大步的發(fā)展。力矩電機(jī)的轉(zhuǎn)子直接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)部件，如工作臺(tái)，它沒(méi)有中間的傳動(dòng)環(huán)節(jié)，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量非常小，動(dòng)態(tài)性能好。但力矩電機(jī)通常需要配置冷卻裝置，價(jià)格高，較高的成本對(duì)力矩電機(jī)在五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床上的大面積使用造成了一定影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]基于此，有必要提供一種成本較低并能夠代替力矩電機(jī)的用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置。
[0004]一種用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置，所述用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置包括殼體、過(guò)渡法蘭、電動(dòng)機(jī)、諧波發(fā)生器、諧波柔輪、轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭以及組合軸承，所述電動(dòng)機(jī)通過(guò)所述過(guò)渡法蘭安裝于所述殼體，所述諧波發(fā)生器和諧波柔輪安裝于所述殼體內(nèi)部，且所述諧波發(fā)生器連接于所述電動(dòng)機(jī)，所述諧波柔輪連接于所述諧波發(fā)生器，所述組合軸承的一個(gè)端面安裝于所述殼體，且所述組合軸承的另一個(gè)端面連接于所述轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭，所述諧波柔輪與所述轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭之間互相嚙合；
[0005]所述電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)所述諧波發(fā)生器運(yùn)轉(zhuǎn)，所述諧波發(fā)生器再帶動(dòng)所述諧波柔輪不斷地發(fā)生彈性變形，所述諧波柔輪也不斷地改變與所述轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭嚙合狀態(tài)產(chǎn)生錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)，這種錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)將所述電動(dòng)機(jī)輸入的高速轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)樗鲛D(zhuǎn)動(dòng)法蘭輸出的低速轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述諧波發(fā)生器開(kāi)設(shè)有鍵槽，所述諧波柔輪設(shè)有內(nèi)齒圈，所述諧波發(fā)生器的鍵槽嚙合于所述諧波柔輪的內(nèi)齒圈。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述諧波發(fā)生器是雙凸輪結(jié)構(gòu)。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述殼體設(shè)有定位面，所述組合軸承的一個(gè)端面通過(guò)所述定位面安裝于所述殼體。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述組合軸承是剛性軸承。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述剛性軸承是圓柱滾子軸承。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述圓柱滾子軸承連接有角接觸軸承。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電動(dòng)機(jī)、諧波發(fā)生器、諧波柔輪以及組合軸承的中心軸線均在同一條直線上。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述電動(dòng)機(jī)是伺服電機(jī)。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述伺服電機(jī)是永磁式同步電動(dòng)機(jī)。
[0015]上述用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置，其殼體內(nèi)部安裝有諧波發(fā)生器和諧波柔輪，電動(dòng)機(jī)通過(guò)過(guò)渡法蘭安裝在殼體上，組合軸承安裝于殼體且連接有轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭。所述電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)諧波發(fā)生器運(yùn)轉(zhuǎn)，諧波發(fā)生器再帶動(dòng)諧波柔輪不斷地發(fā)生彈性變形，諧波柔輪也不斷地改變與轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭嚙合狀態(tài)產(chǎn)生錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)，這種錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)可以將電動(dòng)機(jī)輸入的高速轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)法蘭輸出的低速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生了減速效應(yīng)。同時(shí)，所述用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置無(wú)需配置冷卻裝置，成本較低。因此上述用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置可以代替力矩電機(jī)應(yīng)用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床業(yè)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為一個(gè)實(shí)施例的用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]為了解決目前力矩電機(jī)由于成本較高而難以廣泛應(yīng)用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床業(yè)的問(wèn)題，本實(shí)施方式提供了一種可以代替力矩電機(jī)的用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置。下面結(jié)合具體的實(shí)施例，對(duì)用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置進(jìn)行具體的描述。
[0018]請(qǐng)參考圖1，本實(shí)施方式提供的用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置包括殼體110、過(guò)渡法蘭120、電動(dòng)機(jī)130、諧波發(fā)生器140、諧波柔輪150、轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭160以及組合軸承170。
[0019]殼體110主要用于將其他部件集成在一起，使得整個(gè)用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置結(jié)構(gòu)較為緊湊。同時(shí)，殼體110還可以保護(hù)位于其內(nèi)部的部件。
[0020]過(guò)渡法蘭120用于將電動(dòng)機(jī)130安裝在殼體110上。由于電動(dòng)機(jī)130在工作時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生較為劇烈的震動(dòng)，在本實(shí)施方式中，通過(guò)過(guò)渡法蘭120，電動(dòng)機(jī)130能夠更加緊密的固定在殼體110上，防止電動(dòng)機(jī)130在工作時(shí)因震動(dòng)從殼體110上松脫下來(lái)。
[0021]電動(dòng)機(jī)130是用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置的動(dòng)力來(lái)源。在本實(shí)施方式中，電動(dòng)機(jī)130是伺服電機(jī)，能夠根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。更具體地，該伺服電機(jī)是永磁式同步電動(dòng)機(jī)。永磁式同步電動(dòng)機(jī)采用高剩磁感應(yīng)，高矯頑力的稀土類磁鐵制成，可比直流電動(dòng)機(jī)外形尺寸更小，質(zhì)量更輕，轉(zhuǎn)子慣量也更低。
[0022]諧波發(fā)生器140、諧波柔輪150均安裝于殼體110內(nèi)部。且諧波發(fā)生器140連接在電動(dòng)機(jī)130上，諧波柔輪150連接于諧波發(fā)生器140。諧波發(fā)生器140上開(kāi)設(shè)有鍵槽，諧波柔輪150上設(shè)有與鍵槽相對(duì)應(yīng)的內(nèi)齒圈。諧波發(fā)生器140的鍵槽嚙合于諧波柔輪150的內(nèi)齒圈。這樣，當(dāng)電動(dòng)機(jī)130帶動(dòng)諧波發(fā)生器140運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，諧波發(fā)生器140將帶動(dòng)嚙合在諧波發(fā)生器140上的諧波柔輪150運(yùn)轉(zhuǎn)。在本實(shí)施方式中，諧波發(fā)生器140是雙凸輪結(jié)構(gòu)。并且，諧波柔輪150采用密度較小的輕質(zhì)材料做成薄壁狀，這是為了盡可能地降低諧波柔輪150在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。
[0023]轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭160與諧波柔輪150之間互相嚙合。電動(dòng)機(jī)130帶動(dòng)諧波發(fā)生器140運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，諧波發(fā)生器140將帶動(dòng)諧波柔輪150不斷地發(fā)生彈性變形。諧波柔輪150也不斷地改變與轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭160的嚙合狀態(tài)產(chǎn)生錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)，這種錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)可以將電動(dòng)機(jī)130輸入的高速轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)法蘭160輸出的低速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生了減速效應(yīng)。
[0024]組合軸承170安裝在殼體110內(nèi)。為了使組合軸承170穩(wěn)定地固定在殼體110內(nèi)，殼體110設(shè)有定位面112。組合軸承170卡合在定位面112處即可穩(wěn)定固定在殼體110內(nèi)。同時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭160連接于組合軸承170。組合軸承170能夠支撐并定位轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭160。在本實(shí)施方式中，組合軸承170是剛性軸承，更具體地,組合軸承170是圓柱滾子軸承。圓柱滾子軸承可承受較大的軸向力，同時(shí)還可承受較大的徑向力。由于圓柱滾子軸承徑向定位功能不是很好，為了彌補(bǔ)這個(gè)缺陷，圓柱滾子軸承還連接了一個(gè)角接觸軸承。
[0025]此外，電動(dòng)機(jī)130、諧波發(fā)生器140、諧波柔輪150以及組合軸承170的中心軸線均在同一條直線上，這樣的設(shè)置使得整個(gè)傳動(dòng)過(guò)程涉及到的部件只產(chǎn)生較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，避免了能量在傳動(dòng)部件上的損耗，因此盡可能地提高了電動(dòng)機(jī)130帶負(fù)載的能力。
[0026]上述用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置，其殼體110內(nèi)部安裝有諧波發(fā)生器140和諧波柔輪150，電動(dòng)機(jī)130通過(guò)過(guò)渡法蘭120安裝在殼體110上。組合軸承170安裝于殼體110且連接有轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭160。電動(dòng)機(jī)130帶動(dòng)諧波發(fā)生器140運(yùn)轉(zhuǎn)，諧波發(fā)生器140再帶動(dòng)諧波柔輪150不斷地發(fā)生彈性變形，諧波柔輪150也不斷地改變與轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭160嚙合狀態(tài)產(chǎn)生錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)，這種錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)可以將電動(dòng)機(jī)130輸入的高速轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)檗D(zhuǎn)動(dòng)法蘭160輸出的低速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生了減速效應(yīng)。同時(shí)，該用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置無(wú)需配置冷卻裝置，成本也較低。因此上述用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置可以代替力矩電機(jī)應(yīng)用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床業(yè)，解決了目前力矩電機(jī)由于成本較高而難以廣泛應(yīng)用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床業(yè)的的問(wèn)題。
[0027]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置，其特征在于，所述用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置包括殼體、過(guò)渡法蘭、電動(dòng)機(jī)、諧波發(fā)生器、諧波柔輪、轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭以及組合軸承，所述電動(dòng)機(jī)通過(guò)所述過(guò)渡法蘭安裝于所述殼體，所述諧波發(fā)生器和諧波柔輪安裝于所述殼體內(nèi)部，且所述諧波發(fā)生器連接于所述電動(dòng)機(jī)，所述諧波柔輪連接于所述諧波發(fā)生器，所述組合軸承的一個(gè)端面安裝于所述殼體，且所述組合軸承的另一個(gè)端面連接于所述轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭，所述諧波柔輪與所述轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭之間互相嚙合； 所述電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)所述諧波發(fā)生器運(yùn)轉(zhuǎn)，所述諧波發(fā)生器再帶動(dòng)所述諧波柔輪不斷地發(fā)生彈性變形，所述諧波柔輪也不斷地改變與所述轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭嚙合狀態(tài)產(chǎn)生錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)，這種錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)將所述電動(dòng)機(jī)輸入的高速轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)樗鲛D(zhuǎn)動(dòng)法蘭輸出的低速轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置，其特征在于，所述諧波發(fā)生器開(kāi)設(shè)有鍵槽，所述諧波柔輪設(shè)有內(nèi)齒圈，所述諧波發(fā)生器的鍵槽嚙合于所述諧波柔輪的內(nèi)齒圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置，其特征在于，所述諧波發(fā)生器是雙凸輪結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置，其特征在于，所述殼體設(shè)有定位面，所述組合軸承的一個(gè)端面通過(guò)所述定位面安裝于所述殼體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置，其特征在于，所述組合軸承是剛性軸承。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置，其特征在于，所述剛性軸承是圓柱滾子軸承。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置，其特征在于，所述圓柱滾子軸承連接有角接觸軸承。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)、諧波發(fā)生器、諧波柔輪以及組合軸承的中心軸線均在同一條直線上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)是伺服電機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的減速裝置，其特征在于，所述伺服電機(jī)是永磁式同步電動(dòng)機(jī)。
【文檔編號(hào)】B23Q5/00GK204262865SQ201420027206
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月14日
【發(fā)明者】黃祺, 郭池, 王智, 周正宏 申請(qǐng)人:蘇州秉創(chuàng)科技有限公司