諧波減速器柔性軸承的製作方法

2023-07-12 09:16:06

本發明涉及一種特殊結構的軸承，特別是「機器人」上使用的一種諧波減速器柔性軸承。

背景技術：

諧波減速器是一種先進、精密的減速器，因體積小、質量輕、回差小、傳動效率高，易於實現精確的位置控制等優勢，在機器人精密機械領域獲得廣泛應用。隨著以工業機器人等為核心的智能製造的興起，各種用途的機器人已用於人類需要的各領域中，而柔性軸承、柔輪是諧波減速器中的關鍵零件和易損件，常先於其它部件發生精度失效和疲勞失效。

因柔輪是薄壁圓筒結構，柔性軸承在裝入柔輪後，軸承外圈和柔輪為過盈配合，工作時經常產生少量變形，長期工作後導致柔性軸承在柔輪開口一側磨損較少，而另一側磨損較大，磨損大的地方會降低傳動精度，從而降低了柔輪和柔性軸承乃至整個諧波減速器的精度、傳動效率和使用壽命，這是急待解決的問題。

專利號cn201510793044.9「柔性軸承與柔輪間帶有彈性墊圈的諧波減速器」就提供了一種可有效地減少柔輪內表面與柔性軸承外圈外表面材質因過盈配合的磨損，有利於減振、便於裝配，從而提高諧波減速器的使用壽命。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：提供一種諧波減速器柔性軸承，承載能力強、柔性高與諧波減速器上的柔輪配合使用，解決了長期以來柔性軸承因外圈磨損不均勻產生的疲勞破損、精度劣化的難題，從而大大提高柔性軸承及諧波減速器的傳動精度、傳動效率及使用壽命。

本發明解決上述問題所採用的技術方案為：一種諧波減速器柔性軸承，包括柔性軸承內、外圈，置於保持架內的鋼球，所述柔性軸承的外圈內表面為階梯形，外圈內表面內徑左、右邊不一樣，外圈內表面內徑左、右邊的半徑差為h。

與現有技術相比，本發明的優點在於：因許多深溝球軸承的外圈會在左、右兩邊受到不同的載荷，會因為載荷的不均勻而產生一定的傾斜或翹曲變形。諧波減速器中的柔性軸承在安裝到柔輪之內後，會因為載荷不均勻產生一定的傾斜，如圖3所示。本設計的柔性軸承外圈的內表面、內孔，左、右兩側內徑大小不同。均為階梯形，因此其所受承載力不同，此特殊結構的柔性軸承可減輕因載荷不均勻產生的傾斜、翹曲變形，從而解決了長期以來一直存在的柔性軸承外圈磨損不均勻的現象，即解決並延長了柔性軸承的傳動精度和傳動壽命，大大提高諧波減速器的使用壽命。

附圖說明

圖1、本發明的結構示意圖。

圖2、本發明的使用狀態參考圖。

圖3、柔輪開口導致柔性軸承的受力不均（現有技術）。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施例作進一步描述。

柔性軸承是非常特殊的滾動軸承，其軸承寬度很窄，外圈1壁厚很薄，內圈6被強制變形，而柔輪7是薄壁圓筒，柔性軸承的外圈1與柔輪7過盈配合裝入柔輪內，工作後軸承和柔輪會經常產生少量的變形，如圖3所示。

柔性軸承主要在柔輪7開口一側磨損較少，而另一側磨損較大，根據這一特點對柔性軸承的結構進行改進、優化，使外圈1的內表面內孔的結構發生變化，改進成左邊2、右邊3兩邊內表面內徑不相同、不對稱的階梯形，因左、右邊內徑不一樣，因此徑向剛度不一樣，從而在外圈受到左、右不同的負載下左、右就會產生相同的變形。

如內表面內徑小的一邊右邊3剛度較大，能抵抗較大的徑向載荷，因此使其產生的變形（即直徑減小）與左邊2差不多，如圖1所示，從而減輕或者完全解決了圖3所示的傾斜、翹曲變形狀態，也就是減輕或解決了左、右邊2、3磨損不同的狀況，延長了柔性軸承、柔輪的傳動精度、傳動效率和使用壽命，如圖2所示。

軸承外圈1內表面內徑左、右邊2、3的半徑差為h，根據不同大小的軸承設計而確定。

0.4b>h>0.02b，b為柔性軸承外圈1的寬度，保持架4應該在軸承外圈內徑較大的一側裝入，鋼球5置於保持架4內。

使用時，將此柔性軸承中外圈1內徑較大的左邊2與柔輪7開口一側同方向，其它和柔性軸承的安裝相同，即柔性軸承的外圈1與柔輪7內表面過盈配合，如圖2所示。圖中靠近柔輪7開口處側壁厚比較薄，外圈受載荷較小，而靠近柔輪封閉端的外圈受載荷稍大壁厚比較厚，從而使軸承外圈兩側徑向變化相等，外圈傾斜情況明顯改善，達到減少外圈磨損不均勻情況的目標。