單列交叉滾子軸承諧波減速器的製作方法

2023-07-29 01:33:21 1

專利名稱：單列交叉滾子軸承諧波減速器的製作方法
單列交叉滾子軸承諧波減速器技術領域
本發明屬於工業用機器人的關節部或旋轉部、精密機械加工中心的旋轉工作檯、 機械手旋轉部、醫療機械、計量器、IC裝置、航空航天等領域。是一種具有獨創性緊湊結 構、高精度、高承載力、減速比大、回差小、體積小、重量輕等優點的交叉滾子軸承型諧波減速器。
背景技術：
傳統的諧波減速器通常如圖3所示，傳動軸多，用多對深溝球軸承、結構複雜、體 積重量大、承載能力差；或是製造複雜，安裝工序多，因而其應用極受限制。本發明具有結構 緊湊及高轉速下仍能確保高精確的特殊性。其構造簡單，具有高承載力、減速比大、回差小、 體積小、重量輕等優點。因此可以應用於工業用機器人的關節部或旋轉部、機密機械加工中 心的旋轉工作檯、機械手旋轉部、醫療機械、計量器、IC裝置、航空航天等領域。發明內容
本發明的目的是提供一種具有緊湊結構、高精度、高承載力、減速比大、回差小、體 積小、重量輕等優點的減速器。
本發明採用電機直連波發生器動力輸入，捨棄輸入輸出軸和多對深溝球軸承的結 構，用剛性齒輪直接代替普通減速機外殼，剛性柔輪直接和交叉滾子軸承內圈連接輸出動 力，輸出方式為法蘭輸出。
本發明採用交叉滾子軸承的圓柱滾子在呈90度的V形溝槽滾動面上通過間隔 保持器被相互垂直地排列，同時軸承以負遊隙安裝的，所以1個交叉滾子軸承就可承受徑 向負荷、軸向負荷及力矩負荷等所有方向的負荷(如推力、軸向負荷及力矩負荷等所有方 向的負荷)且保持高精度。由上所述本發明具有高承載力、高精度的優點，而傳統的諧波減 速器的一個常見的缺點就是不能承受徑向負荷、軸向負荷及傾覆力矩負荷等所有方向的負 荷。
諧波傳動是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運動和動力的。剛性齒輪固定， 波發生器為主動，柔性齒輪為從動時；柔性齒輪在橢圓形波發生器作用下產生變形，在波發 生器長軸兩端處的柔性輪齒與剛性輪齒完全嚙合；在短軸兩端處的柔性輪齒與剛性輪齒完 全脫開；在波發生器長軸與短軸的區間，柔性輪齒與剛性輪齒有的處於半嚙合狀態，稱為齧 入；有的則逐漸退出嚙合處於半脫開狀態，稱為齧出。由于波發生器的連續轉動，使得齧入、 完全嚙合、齧出、完全脫開這四種情況依次變化，循環不已。由於柔性輪齒比剛性輪齒的齒 數少2，所以當波發生器轉動一周時，柔輪向相反方向轉過兩個齒的角度，從而實現了大的 減速比(減速比3(Γ250之間)。同時柔性輪齒與剛性輪齒在嚙合時是完全的，因此諧波傳動 具有回差小。
由上所述本發明具有結構緊湊、高精度、高承載力、減速比大、回差小、體積小、重 量輕等優點，非常適合應用在工業用機器人的關節部或旋轉部、機密機械加工中心的旋轉 工作檯、機械手旋轉部、醫療機械、計量器、IC裝置、航空航天等領域。

具體實施例方式波發生器(7)裝置於電機(1)軸上，並且由平鍵(2)將波發生器 (7)與電機(1)軸連接，電機(1)安裝在法蘭盤(3)上，法蘭盤(3)通過螺栓(12)與剛性齒 輪(9 )連接，剛性齒輪(9 )通過螺栓(10 )與交叉滾子軸承外圈(4 )連接，柔性齒輪(8 )通過 螺栓(11)與交叉滾子軸承內圈(6)連接；軸承滾子(5)安裝在交叉滾子軸承外圈(4)和交 叉滾子軸承內圈(6)之間，柔性齒輪(8)安裝在波發生器(7)和剛性齒輪(9)之間，電機(1) 的軸帶動波發生器(7)轉動，柔性齒輪(8)與剛性齒輪(9)相嚙合，由於柔性齒輪(8)與剛 性齒輪(9)的齒數差為2，產生大減速比；柔性齒輪(8)固定在交叉滾子軸承內圈(6)上，交 叉滾子軸承內圈(6 )隨之轉動輸出，達到減速目的。


圖1為單列交叉滾子軸承型諧波減速器主視圖 圖2為單列交叉滾子軸承型諧波減速器側剖圖 圖3為傳統的諧波減速器裝配示意圖。
權利要求
1.本發明是一種獨創性交叉滾子軸承型諧波減速器，所說獨創性在于波發生器(7)裝 置於電機(1)軸上，並且由平鍵(2)將波發生器(7)與電機(1)連接，電機(1)安裝在法蘭 盤(3)上，法蘭盤(3)通過螺栓(12)與剛性齒輪(9)連接，剛性齒輪(9)通過螺栓(10)與交 叉滾子軸承外圈(4)連接，柔性齒輪(8)通過螺栓(11)與交叉滾子軸承內圈(6)連接；軸承 滾子(5)安裝在交叉滾子軸承外圈(4)和交叉滾子軸承內圈(6)之間，柔性齒輪(8)安裝在 波發生器(7)和剛性齒輪(9)之間，電機(1)的軸帶動波發生器(7)轉動，柔性齒輪(8)與 剛性齒輪(9)相嚙合，由於柔性齒輪(8)與剛性齒輪(9)的齒數差為2，產生大減速比；柔性 齒輪(8)固定在交叉滾子軸承內圈(6)上，交叉滾子軸承內圈(6)隨之轉動輸出，達到減速 目的。
2.按照權利要求1的交叉滾子軸承型諧波減速器，其特性為，波發生器直接安裝在電 機軸上，省去波發生器的安裝軸承。
3.按照權利要求1的交叉滾子軸承型諧波減速器，其特性為，交叉滾子軸承作為本發 明的使用唯一軸承，同時承受徑向負荷、軸向負荷及力矩負荷等所有方向的負荷且保持高 精度。
4.按照權利要求1的交叉滾子軸承型諧波減速器，其特性為，剛性齒輪連接安裝法蘭 和交叉滾子軸承外圈，剛性齒輪同時作為減速器外殼，結構簡單，零件極少，安裝方便。
5.按照權利要求1的交叉滾子軸承型諧波減速器，其特性為，柔性齒輪直接安裝在交 叉滾子軸承內圈上，直接動力輸出。
6.按照權利要求1的交叉滾子軸承型諧波減速器，其特性為，因交叉滾子軸承內外圈 的尺寸被最小限度地小型化，接近於極限超薄尺寸，因此交叉滾子軸承型諧波減速器的設 計可以達到超小體積和超輕重量。
全文摘要
本發明是一種獨創性的交叉滾子軸承諧波減速器。其組成波發生器(7)裝置於電機(1)軸上，並且由平鍵(2)將波發生器(7)與電機(1)連接，電機(1)安裝在法蘭盤(3)上，法蘭盤(3)通過螺栓(12)與剛性齒輪(9)連接，剛性齒輪(9)通過螺栓(10)與交叉滾子軸承外圈(4)連接，柔性齒輪(8)通過螺栓(11)與交叉滾子軸承內圈(6)連接；軸承滾子(5)安裝在交叉滾子軸承外圈(4)和交叉滾子軸承內圈(6)之間，柔性齒輪(8)安裝在波發生器(7)和剛性齒輪(9)之間。電機(1)的軸帶動波發生器(7)轉動，柔性齒輪(8)與剛性齒輪(9)相嚙合，由於柔性齒輪(8)與剛性齒輪(9)的齒數差為2，產生大減速比；柔性齒輪(8)固定在交叉滾子軸承內圈(6)上，交叉滾子軸承內圈(6)隨之轉動輸出，達到減速目的。本發明具有結構緊湊、高精度、高承載力、減速比大、回差小、體積小、重量輕等優點。
文檔編號F16H1/04GK102042365SQ20111003045
公開日2011年5月4日 申請日期2011年1月28日 優先權日2011年1月28日
發明者王桂林 申請人:青島創想機器人製造有限公司