一种小型摆臂机器人用低背隙摆线减速机的制作方法

1.本实用新型涉及减速器技术领域，具体为一种小型摆臂机器人用低背隙摆线减速机。


背景技术：

2.机器人用rv(rot-vector)传动(属曲柄式封闭差动轮系)是在摆线针轮传动基础上发展起来的一种新型传动，其主要特点是三大(传动比大、承载能力大、刚度大)、二高(运动精度高、传动效率高)、一小(回差小)，比单纯的摆线针轮行星传动具有更小的体积和更大的过载能力，且输出轴刚度大，因而在国内外受到广泛重视，在日本机器人的传动机构中，已在很大程度上逐渐取代单纯的摆线针轮行星传动和谐波传动。rv传动其中有两项极严格的技术指标：传动误差不能超过1
′
；根据rv减速器的型号规定间隙回差(backlash)不超过1
′
～1.5
′
。此外，在额定负载下运行，包括弹性变形引起的回差在内的总回差不能超过6
′
。
3.由于机器人用高精密摆线差齿减速机承载大，传动精度高，如何设计出体积小、精度高、成本低的rv减速机，成了当今面临的难题。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种小型摆臂机器人用低背隙摆线减速机，解决了减速机结构不够合理，曲柄轴强度小、抗冲击性能差的问题。
5.为实现上述减速机结构合理，曲柄轴强度大、抗冲击性能好的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种小型摆臂机器人用低背隙摆线减速机，包括针壳，所述针壳的内部左侧活动连接有骨架油封，所述针壳的内部并位于骨架油封的右侧活动连接有后行星架，所述后行星架的外表面右侧设置有偏转机构，所述针壳的内孔右端面活动连接有行星架调整垫片，所述行星架调整垫片的右端活动连接有前行星架，所述前行星架的端面外侧分别活动连接有圆锥销和内六角圆柱头螺钉，所述前行星架的端面内侧转动连接有输入齿轮轴，所述输入齿轮轴的左端并位于针壳的内部设置有传动机构。
6.优选的，所述偏转机构包括后角接触球轴承、滚针、轴套、摆线轮、前角接触球轴承、滚针保持架轴承和钢保持架轴承，所述后角接触球轴承活动套接在后行星架的外表面右侧，所述摆线轮活动连接在后角接触球轴承的右侧端面，所述前角接触球轴承活动连接在摆线轮的右侧端面，所述滚针活动连接在摆线轮的外表面，所述轴套分别活动连接在左右两侧摆线轮的外侧内孔内部，所述滚针保持架轴承和钢保持架轴承分别活动连接在轴套的端面，当轴套偏转时可带动两侧的摆线轮进行转动，摆线轮齿数为29个，针齿套外径为φ4mm，偏心距为0.9mm，针轮中心圆直径为φ80mm，齿宽为6.85mm，进而摆线轮在转动的同时可带动滚针在针壳的内壁齿槽自转，滚针外径为φ4mm，长度为14mm，并通过后角接触球轴承和前角接触球轴承可轴向对两侧的摆线轮进行限位，使其在稳定偏转的同时，可增大其转动时的扭矩。
7.优选的，所述传动机构包括后轴用挡圈、前轴用挡圈、行星齿、偏心轴、钢保持架轴承垫片、深沟球轴承和孔用卡簧，所述行星齿与输入齿轮轴啮合，并位于针壳的内部，所述后轴用挡圈活动卡接在输入齿轮轴的左端，并位于行星齿的两侧，所述前轴用挡圈活动卡接在输入齿轮轴的右端，所述偏心轴分别活动连接在左右两侧的滚针保持架轴承和钢保持架轴承的内部，并与行星齿啮合，所述钢保持架轴承垫片分别活动连接在偏心轴的左右两端，所述深沟球轴承活动连接在偏心轴的外表面，并位于右侧钢保持架轴承垫片的右端，所述孔用卡簧活动卡接在深沟球轴承的右端，通过将输入齿轮轴与外部动力源相连接可带动其转动，此时通过后轴用挡圈可对行星齿轴向限位，行星齿齿数为26个，模数为1.25，压力角为20
°
，齿宽为3.5mm，通过前轴用挡圈和孔用卡簧可使深沟球轴承对偏心轴轴向限位，输入齿轮轴可带动行星齿转动，输入齿轮轴轴齿数为10个，模数为1.25，压力角为20
°
，齿宽为8mm，并通过行星齿可带动偏心轴转动，从而使其发生偏转，以便偏心轴可带动轴套偏转，且通过滚针保持架轴承和钢保持架轴承可分别对两侧的轴套进行限位，进而可使偏心轴更为稳定的带动轴套偏转。
8.优选的，所述针壳的内壁开设有齿槽，且滚针分别与齿槽和摆线轮活动连接，便于摆线轮在转动的同时可带动滚针在针壳的内壁齿槽自转，使摆线轮达到偏转效果。
9.优选的，所述后行星架与摆线轮的端面外孔活动连接，所述针壳与前行星架通过内六角圆柱头螺钉螺纹连接，所述圆锥销与后行星架活动卡接，便于通过内六角圆柱头螺钉可将后行星架与前行星架进行固定，通过圆锥销可对后行星架进行定位。
10.优选的，所述滚针保持架轴承和钢保持架轴承分别与偏心轴活动卡接，偏心轴的偏心轴偏心距为0.9mm，便于通过滚针保持架轴承和钢保持架轴承可轴向对轴套进行定位，使偏心轴更稳定的带动轴套转动。
11.优选的，所述后轴用挡圈与针壳活动卡接，针壳齿数为30个，中心圆直径为φ80mm，针齿直径为φ4mm，所述前轴用挡圈和孔用卡簧均与前行星架活动卡接，便于通过后轴用挡圈可对行星齿轴向定位，通过前轴用挡圈和孔用卡簧均可对偏心轴轴向定位。
12.与现有技术相比，本实用新型提供了一种小型摆臂机器人用低背隙摆线减速机，具备以下有益效果：
13.1、该小型摆臂机器人用低背隙摆线减速机，结构合理、紧凑，缩小了减速机轴向尺寸从而达到减重目的，减速机在大负载下减小了回差，提高了工作精度。摆线轮使用单差齿结构，啮合精度优于二差齿啮合，摆线轮、滚针、针壳全齿滚动摩擦解除，刚性好。单差齿啮合更易实现高的传动链误差和回差要求，刚性更好，齿隙更小，可避免减速机使用过程中出现抖动，阻尼震动过大的情况。行星架采用柱式锥销连接结构，具有结构简单，加工方便，强度高等特点，同时，高精度锥销连接结构，可以保证加工及装配的同一性。本实用新型与普通rv减速机相比，偏心轴以及行星齿数量由两个改为三个，提高了减速机的抗冲击性能，大大增加了偏心轴的强度，大大提高了减速机的寿命。
14.2、该小型摆臂机器人用低背隙摆线减速机，具有结构合理、体积小、效率高、成本低等特点，拓宽了rv减速机的适用范围。本实用新型的优点在于简化了结构设计，便于零件加工制造，降低了成本，同时具有效率高、重量轻、运转平稳、耐冲击、噪音低、过载能力强、寿命长等特点。
附图说明
15.图1为本实用新型所述一种小型摆臂机器人用低背隙摆线减速机的结构爆炸图；
16.图2为本实用新型所述一种小型摆臂机器人用低背隙摆线减速机的结构装配图。
17.附图中标记分述如下：
18.1、骨架油封；2、针壳；3、后行星架；4、后角接触球轴承；5、滚针；6、轴套；7、摆线轮；8、前角接触球轴承；9、行星架调整垫片；10、前行星架；11、圆锥销；12、内六角圆柱头螺钉；13、后轴用挡圈；14、前轴用挡圈；15、行星齿；16、偏心轴；17、滚针保持架轴承；18、钢保持架轴承；19、钢保持架轴承垫片；20、深沟球轴承；21、孔用卡簧；22、输入齿轮轴。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.请参阅图1-2，本实用新型提供一种小型摆臂机器人用低背隙摆线减速机，包括针壳2，针壳2的内部左侧活动连接有骨架油封1，针壳2的内部并位于骨架油封1的右侧活动连接有后行星架3，后行星架3的外表面右侧设置有偏转机构，针壳2的内孔右端面活动连接有行星架调整垫片9，行星架调整垫片9的右端活动连接有前行星架10，前行星架10的端面外侧分别活动连接有圆锥销11和内六角圆柱头螺钉12，前行星架10的端面内侧转动连接有输入齿轮轴22，输入齿轮轴22的左端并位于针壳2的内部设置有传动机构。
21.进一步的，偏转机构包括后角接触球轴承4、滚针5、轴套6、摆线轮7、前角接触球轴承8、滚针保持架轴承17和钢保持架轴承18，后角接触球轴承4活动套接在后行星架3的外表面右侧，摆线轮7活动连接在后角接触球轴承4的右侧端面，前角接触球轴承8活动连接在摆线轮7的右侧端面，滚针5活动连接在摆线轮7的外表面，轴套6分别活动连接在左右两侧摆线轮7的外侧内孔内部，滚针保持架轴承17和钢保持架轴承18分别活动连接在轴套6的端面，当轴套6偏转时可带动两侧的摆线轮7进行转动，摆线轮7齿数为29个，针齿套外径为φ4mm，偏心距为0.9mm，针轮中心圆直径为φ80mm，齿宽为6.85mm，进而摆线轮7在转动的同时可带动滚针5在针壳2的内壁齿槽自转，滚针5外径为φ4mm，长度为14mm，并通过后角接触球轴承4和前角接触球轴承8可轴向对两侧的摆线轮7进行限位，使其在稳定偏转的同时，可增大其转动时的扭矩。
22.进一步的，传动机构包括后轴用挡圈13、前轴用挡圈14、行星齿15、偏心轴16、钢保持架轴承垫片19、深沟球轴承20和孔用卡簧21，行星齿15与输入齿轮轴22啮合，并位于针壳2的内部，后轴用挡圈13活动卡接在输入齿轮轴22的左端，并位于行星齿15的两侧，前轴用挡圈14活动卡接在输入齿轮轴22的右端，偏心轴16分别活动连接在左右两侧的滚针保持架轴承17和钢保持架轴承18的内部，并与行星齿15啮合，钢保持架轴承垫片19分别活动连接在偏心轴16的左右两端，深沟球轴承20活动连接在偏心轴16的外表面，并位于右侧钢保持架轴承垫片19的右端，孔用卡簧21活动卡接在深沟球轴承20的右端，通过将输入齿轮轴22与外部动力源相连接可带动其转动，此时通过后轴用挡圈13可对行星齿15轴向限位，行星齿15齿数为26个，模数为1.25，压力角为20
°
，齿宽为3.5mm，通过前轴用挡圈14和孔用卡簧
21可使深沟球轴承20对偏心轴16轴向限位，输入齿轮轴22可带动行星齿15转动，输入齿轮轴22轴齿数为10个，模数为1.25，压力角为20
°
，齿宽为8mm，并通过行星齿15可带动偏心轴16转动，从而使其发生偏转，以便偏心轴16可带动轴套6偏转，且通过滚针保持架轴承17和钢保持架轴承18可分别对两侧的轴套6进行限位，进而可使偏心轴16更为稳定的带动轴套6偏转。
23.进一步的，针壳2的内壁开设有齿槽，且滚针5分别与齿槽和摆线轮7活动连接，便于摆线轮7在转动的同时可带动滚针5在针壳2的内壁齿槽自转，使摆线轮7达到偏转效果。
24.进一步的，后行星架3与摆线轮7的端面外孔活动连接，针壳2与前行星架10通过内六角圆柱头螺钉12螺纹连接，圆锥销11与后行星架3活动卡接，便于通过内六角圆柱头螺钉12可将后行星架3与前行星架10进行固定，通过圆锥销11可对后行星架3进行定位。
25.进一步的，滚针保持架轴承17和钢保持架轴承18分别与偏心轴16活动卡接，偏心轴16的偏心轴偏心距为0.9mm，便于通过滚针保持架轴承17和钢保持架轴承18可轴向对轴套6进行定位，使偏心轴16更稳定的带动轴套6转动。
26.进一步的，后轴用挡圈13与针壳2活动卡接，针壳2齿数为30个，中心圆直径为φ80mm，针齿直径为φ4mm，前轴用挡圈14和孔用卡簧21均与前行星架10活动卡接，便于通过后轴用挡圈13可对行星齿15轴向定位，通过前轴用挡圈14和孔用卡簧21均可对偏心轴16轴向定位。
27.在使用时，通过将输入齿轮轴22与外部动力源相连接可带动其转动，此时通过后轴用挡圈13可对行星齿15轴向限位，通过前轴用挡圈14和孔用卡簧21可使深沟球轴承20对偏心轴16轴向限位，输入齿轮轴22可带动行星齿15转动，并通过行星齿15可带动偏心轴16转动，从而使其发生偏转，以便偏心轴16可带动轴套6偏转，且通过滚针保持架轴承17和钢保持架轴承18可分别对两侧的轴套6进行限位，进而可使偏心轴16更为稳定的带动轴套6偏转，当轴套6偏转时可带动两侧的摆线轮7进行转动，进而摆线轮7在转动的同时可带动滚针5在针壳2的内壁齿槽自转，并通过后角接触球轴承4和前角接触球轴承8可轴向对两侧的摆线轮7进行限位，使其在稳定偏转的同时，可增大其转动时的扭矩。
28.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。