擺線針輪減速器及機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及擺線針輪減速器以及采用該擺線針輪減速器的機(jī)器人，尤其涉及擺線針輪減速器中由針齒殼和針齒銷組成的針輪的改進(jìn)。
【背景技術(shù)】
[0002]擺線針輪減速器是一種應(yīng)用行星式傳動(dòng)原理，采用擺線針齒嚙合的新穎傳動(dòng)裝置，具有傳動(dòng)比大(單級(jí)減速比在7至87之間，兩級(jí)減速比在121至7569之間)，傳動(dòng)效率高(在90%以上)，保養(yǎng)方便，體積小、質(zhì)量輕，拆裝方便、容易維修，壽命長、噪音小等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)機(jī)器人、高精密機(jī)床、醫(yī)療等行業(yè)有著廣泛的用途。
[0003]這種擺線針輪減速器一般包括主軸，用于引入電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力；減速機(jī)構(gòu)，將主軸的轉(zhuǎn)速降至合理的范圍；輸入端蓋和輸出端蓋，用于將減速機(jī)構(gòu)的動(dòng)力輸出。減速機(jī)構(gòu)一般包括針齒殼和沿針齒殼內(nèi)壁圓周方向分布的多個(gè)針齒銷，所述針齒銷與針齒殼組成針輪。針齒銷設(shè)置在針齒孔內(nèi)，為了保證針齒銷在針齒孔內(nèi)的徑向定位，針齒孔一般做成半圓狀或者略大于半圓狀，即針齒銷所在分布圓直徑大于針齒殼內(nèi)壁的直徑。但這種半圓孔狀的針齒孔不利于針齒銷的在其中順利滾動(dòng)會(huì)增加針齒銷嚙合傳動(dòng)時(shí)的摩擦，進(jìn)而增加針齒銷的磨損以及溫升，以至于影響減速器的壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種磨損和溫升小，壽命長的擺線針輪減速器以及采用該擺線針輪減速器的機(jī)器人。
[0005]本發(fā)明的提供的一種擺線針輪減速器，包括輸入動(dòng)力的主軸、減速機(jī)構(gòu)和輸出動(dòng)力的輸入端蓋和輸出端蓋；所述減速機(jī)構(gòu)包括針齒殼和設(shè)置在針齒殼內(nèi)壁的針齒銷，所述針齒銷與針齒殼組成針輪；所述主軸位于針齒殼的中央，所述輸入端蓋和輸出端蓋分別設(shè)置所述針齒殼的兩端，通過固定件固定在一起，可以相對(duì)針齒殼自由轉(zhuǎn)動(dòng)；所述針齒銷圓心所在分布圓的直徑小于所述針齒殼內(nèi)壁的直徑。
[0006]當(dāng)針齒銷的直徑大于16mm時(shí),所述針齒銷圓心所在分布圓的直徑與所述針齒殼內(nèi)壁的直徑之差在4mm至4.5mm之間；當(dāng)針齒銷的直徑在8mm與16mm之間時(shí)，所述針齒銷圓心所在分布圓的直徑與所述針齒殼內(nèi)壁的直徑之差在2mm至2.5mm之間；當(dāng)針齒銷的直徑小于8mm時(shí)，所述針齒銷圓心所在分布圓的直徑與所述針齒殼內(nèi)壁的直徑之差在Imm至
1.5mm之間。
[0007]所述減速機(jī)構(gòu)還包括擺線輪和柱銷軸，所述擺線輪位于針齒殼內(nèi)，所述主軸設(shè)置有驅(qū)動(dòng)所述擺線輪做偏心擺動(dòng)的偏心部，所述擺線輪在做偏心擺動(dòng)的同時(shí)與針輪嚙合，產(chǎn)生與其偏心擺動(dòng)方向相反的自轉(zhuǎn)，所述柱銷軸的兩端與輸入端蓋和輸出端蓋連接，中部穿過擺線輪，所述擺線輪的自轉(zhuǎn)通過柱銷軸傳遞給輸入端蓋和輸出端蓋。
[0008]所述減速機(jī)構(gòu)包括位于針齒殼內(nèi)主動(dòng)齒輪、行星齒輪、行星軸和擺線輪；所述主動(dòng)齒輪固定在主軸上，以主軸為圓心的分布圓上設(shè)有與所述主動(dòng)齒輪嚙合的行星齒輪；所述行星齒輪固定在行星軸上，所述行星軸兩端通過圓錐滾子軸承支撐在輸入端蓋和輸出端蓋上，中部設(shè)有帶動(dòng)擺線輪作偏心擺動(dòng)的偏心部；所述擺線輪在做偏心擺動(dòng)的同時(shí)與針輪嚙合，產(chǎn)生與主軸的運(yùn)動(dòng)方向相反的自轉(zhuǎn)；所述擺線輪的自轉(zhuǎn)通過行星軸傳遞給輸入端蓋和輸出端蓋。
[0009]本發(fā)明提供的機(jī)器人包括機(jī)械臂、機(jī)械手、機(jī)器人關(guān)節(jié)，所述機(jī)械臂與機(jī)械臂之間、以及所述機(jī)械臂與所述機(jī)械手之間通過所述機(jī)器人關(guān)節(jié)連接，所述機(jī)器人關(guān)節(jié)包括殼體、電機(jī)和上述擺線針輪減速器，所述擺線針輪減速器位于所述殼體內(nèi)，所述電機(jī)與擺線針輪減速器的主軸相連，驅(qū)動(dòng)所述擺線針輪減速器通過輸入端蓋或者輸出端蓋實(shí)現(xiàn)機(jī)器人關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010]采用本發(fā)明提供的擺線針輪減速器，針齒銷圓心所在分布圓的直徑小于所述針齒殼內(nèi)壁的直徑，即針齒銷所在的針齒孔呈小半圓孔狀，減少了針齒銷與針齒孔的滾動(dòng)摩擦面積，進(jìn)而減少了針齒銷與針齒孔內(nèi)壁的摩擦力以及針齒銷的溫升，使得針齒銷轉(zhuǎn)動(dòng)更加順利，提高了擺線針輪減速器的壽命。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1 ;實(shí)施例一擺線針輪減速器的右視圖
[0013]圖2 ;沿圖1所示A-A剖面線所作的軸向剖面圖
[0014]圖3:沿圖2所示B-B剖面線所作的軸向剖面圖
[0015]圖4 ;針齒銷圓心所在分布圓直徑與針齒殼內(nèi)壁直徑的關(guān)系圖
[0016]圖5 ;實(shí)施例一擺線針輪減速器的爆炸圖
[0017]圖6 ;實(shí)施例二擺線針輪減速器的右視圖
[0018]圖7 ;沿圖6所示C-C剖面線所作的軸向剖面圖
[0019]圖8 ;沿圖7所示D-D剖面線所作的軸向剖面圖
[0020]圖9 ;實(shí)施例二擺線針輪減速器的爆炸圖
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]實(shí)施例一
[0023]如圖1、2和5所示，本實(shí)施例提供的擺線針輪減速器包括輸入動(dòng)力的主軸150、減速機(jī)構(gòu)和輸出動(dòng)力的輸入端蓋121和輸出端蓋122 ;所述減速機(jī)構(gòu)包括針齒殼110和設(shè)置在針齒殼121內(nèi)壁的針齒銷160，所述針齒銷160與針齒殼110組成針輪；所述主軸150位于針齒殼110的中央，所述輸入端蓋121和輸出端蓋122分別設(shè)置所述針齒殼110的兩端，通過固定件固定在一起，可以相對(duì)針齒殼110自由轉(zhuǎn)動(dòng)；所述針齒銷160圓心所在分布圓的直徑小于所述針齒殼110內(nèi)壁的直徑。
[0024]所述減速機(jī)構(gòu)還包括擺線輪140和柱銷軸170。所述主軸150的兩端通過深溝球軸承132分別支撐在輸入端蓋121和輸出端蓋122的中心孔內(nèi)，其中部穿過擺線輪140，并在經(jīng)過擺線輪140的部位設(shè)置有偏心部，所述主軸150的偏心部可以帶動(dòng)擺線輪140做偏心擺動(dòng)。所述擺線輪140在偏心擺動(dòng)的同時(shí)與針輪嚙合，產(chǎn)生與其偏心擺動(dòng)方向相反的自轉(zhuǎn)。所述輸入端蓋121和輸出端蓋122上設(shè)有插接孔，所述柱銷軸170的兩端伸入所述插接孔，與輸入端蓋121和輸出端蓋122連接，所述柱銷軸170的中部穿設(shè)所述擺線輪140。所述擺線輪140的自轉(zhuǎn)通過所述柱銷軸170傳遞給輸入端蓋121和輸出端蓋122。所述減速機(jī)構(gòu)內(nèi)與針輪配合實(shí)現(xiàn)減速的結(jié)構(gòu)還可以有其它實(shí)現(xiàn)方式，減速機(jī)構(gòu)的具體構(gòu)成不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。
[0025]所述將輸入端蓋121和輸出端蓋122固定在一起的固定件是連接螺釘180，所述輸入端蓋121和輸出端蓋122上還設(shè)有固定孔，所述連接螺釘180穿過所述固定孔，將輸入端蓋121和輸出端蓋122固定連接在一起。所述插接孔和固定孔的圓心分布在以針齒殼110中心為圓心的同一個(gè)圓周上。當(dāng)然所述輸入端蓋121和輸出端蓋122還可以通過其它固定件固定在一起，比如兩頭套設(shè)有螺母的螺桿。供連接螺釘穿過的固定孔和供柱銷軸穿過的插接孔也可以不排列在同一圓周上。固緊件的具體結(jié)構(gòu)，以及固定孔和插接孔的排列方式都不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。
[0026]所述輸入端蓋121和輸出端蓋122通過圓錐滾子軸承131可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在針齒殼110的內(nèi)壁，所述針齒銷的160兩端由圓錐滾子軸承131軸向限位，當(dāng)然圓錐滾子軸承131還可以用角接觸球軸承替換。所述設(shè)置在針齒殼110內(nèi)壁的針齒銷160有多個(gè)，所述針齒銷160圓心所在分布圓的直徑小于針齒殼110內(nèi)壁的直徑，可以理解為所述針齒銷160圓心至所述針齒殼110中心的距離少于所述針齒