針齒擺線減速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及減速器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種針齒擺線減速器。
【背景技術(shù)】
[0002]針齒擺線減速器目前已廣泛作為工業(yè)機(jī)器人的傳動(dòng)裝置進(jìn)行應(yīng)用。尤其以RV型減速器為代表的針齒擺線減速器以其結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)能力強(qiáng)，成為機(jī)器人系統(tǒng)最重要的部件。請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，RV型針齒擺線減速器主要由針齒殼1、針齒2、擺線盤3、偏心軸4等所組成。偏心軸4旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)擺線盤3，使擺線盤3在針齒2上做擺線運(yùn)動(dòng)而推動(dòng)擺線盤3前進(jìn)。理論上可以有接近1/3齒數(shù)的針齒2同時(shí)與擺線盤3配合工作，也就是說(shuō)有那么多的針齒2可以同時(shí)受力承載。而在漸開(kāi)線型的齒輪系統(tǒng)中一般只有一到二個(gè)齒能同時(shí)工作，由此可知，相比于其他形式的傳動(dòng)，擺線傳動(dòng)中由于工作時(shí)有多個(gè)針齒參與承載，因此其傳動(dòng)能力顯示出無(wú)可比擬的優(yōu)越性。
[0003]但是，這種多齒同時(shí)承載的要求也為其加工制造帶來(lái)了巨大的困難。針齒2與擺線盤3的接觸可能會(huì)因加工、磨損及變形等各種原因產(chǎn)生的誤差與理論相差甚遠(yuǎn)，所以針齒2加工必須十分精確，允許誤差極小，否則多齒同時(shí)承載的條件即遭到破壞，減速器將很快失效，甚至比其他方式還不如；這時(shí)出現(xiàn)的情況可從圖2中看出。
[0004]圖2中示出了針齒2與擺線盤3相接觸的三種不同的情況。由于各種原因引起的偏差使針齒2僅在B處正好與擺線盤3相接觸，能正好地推動(dòng)擺線盤3前進(jìn)。而在A處，二者之間的距離過(guò)近。針齒2受到強(qiáng)烈的壓縮，產(chǎn)生很大的變形，盡管針齒2有可能仍能勉強(qiáng)地推動(dòng)擺線盤3前進(jìn)，但要是針齒2所受壓力太大，針齒2可能會(huì)被壓碎，或者被很快地磨損，擺線盤3也同樣如此。所以這種情況是不能被允許的。在C處，二者之間距離變得過(guò)分地大，以至針齒2根本接觸不到擺線盤3，這時(shí)針齒2不會(huì)推動(dòng)擺線盤3前進(jìn)。由此可見(jiàn)，各種原因引起的接觸誤差既可使同時(shí)承載的齒數(shù)降低，甚至還可使某些齒被“咬死”而破壞。
[0005]由于針齒2是一個(gè)實(shí)心的圓柱，剛度非常大，真正工作時(shí)產(chǎn)生的變形非常小；圖2中所示的接觸變化實(shí)際上是非常小的，一般僅為幾個(gè)微米，肉眼是無(wú)法觀察到的，圖上所反映的變化實(shí)際上是極度地夸張放大了的。
[0006]為了保證有更多的針齒2同時(shí)參與承載，實(shí)際生產(chǎn)中往往選用過(guò)盈的配合，也就是使針齒2在受壓狀態(tài)下，但又不至于被壓垮的情況下工作，但這種工作的范圍是非常有限的。因?yàn)閷?shí)心的滾柱可不被破壞地壓縮的能力實(shí)在太有限?？赡芤舱且?yàn)檫@種過(guò)分嚴(yán)格的要求，使機(jī)器人使用的RV型針齒擺線減速器至今仍不能自主滿足要求，主要仍需依靠進(jìn)口。
[0007]為解決這種窘境，目前國(guó)內(nèi)所采取的措施主要是進(jìn)一步提高加工精度，全面向進(jìn)口原裝靠攏。而提高加工精度主要的措施是采購(gòu)更高級(jí)、主要是進(jìn)口的加工設(shè)備。但事實(shí)證明，單純這樣做并不能完全地達(dá)到目的，而由此帶來(lái)的生產(chǎn)成本昂貴，也使人們懷疑將來(lái)能不能真正形成商品化，從而達(dá)到與國(guó)外產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的能力。
[0008]因此，有必要提供一種改進(jìn)的針齒擺線減速器以克服上述問(wèn)題。【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且制造精度要求相對(duì)較低的針齒擺線減速器。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供了一種針齒擺線減速器，包括擺線盤、針齒殼和夾持在擺線盤和針齒殼之間的針齒組件，所述針齒組件包括若干沿針齒殼內(nèi)側(cè)圓周方向均勻分布的彈性滾柱組合，所述彈性滾柱組合包括有彈性滾柱和沿針齒殼徑向夾持設(shè)置在彈性滾柱和針齒殼之間的彈性元件。
[0011]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述針齒殼內(nèi)側(cè)設(shè)置有若干用以收容所述彈性滾柱的滾柱槽、自滾柱槽內(nèi)表面沿針齒殼徑向凹陷形成的容置槽，所述彈性元件定位在所述容置槽內(nèi)并在擺線盤安裝前向外突伸出滾柱槽內(nèi)表面。
[0012]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述彈性元件的寬度小于所述容置槽沿針齒殼圓周方向的寬度，所述容置槽沿針齒殼圓周方向的寬度小于所述滾柱槽的內(nèi)徑。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述容置槽沿針齒殼圓周方向的寬度在所述滾柱槽內(nèi)徑的三分之一至三分之二之間。
[0014]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述彈性元件與彈性滾柱相抵持的一側(cè)為與彈性滾柱匹配的弧形。
[0015]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述彈性元件為由彈簧鋼制成的彈性墊；所述彈性墊對(duì)應(yīng)所述彈性滾柱的長(zhǎng)度設(shè)置為波浪形長(zhǎng)條狀，并且在長(zhǎng)度方向上形成有至少一個(gè)朝容置槽內(nèi)底面突伸的波浪形突出部、在波浪形突出部?jī)蓚?cè)形成為與彈性滾柱相抵靠的抵靠部；所述波浪形突出部與容置槽內(nèi)底面相抵持。
[0016]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述彈性滾柱的彈性變形量為其直徑的千分之一，所述彈性元件的彈性變形量比所述彈性滾柱的彈性變形量大一個(gè)數(shù)量級(jí)。
[0017]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述彈性滾柱為空心滾柱，并且所述彈性滾柱的空心度為40%至60%。
[0018]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述彈性滾柱為由至少兩層具有不同硬度和不同彈性的不同材料復(fù)合成型的復(fù)合型彈性滾柱。
[0019]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述針齒擺線減速器還包括與擺線盤配合設(shè)置的曲柄軸和設(shè)置在曲柄軸和擺線盤之間的滾子軸承，所述滾子軸承具有內(nèi)滾道、外滾道以及位于內(nèi)滾道和外滾道之間的若干滾子，所述滾子為彈性滾子，并且所述滾子的直徑大于內(nèi)滾道和外滾道之間的間隙。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型針齒擺線減速器一方面可通過(guò)彈性滾柱和彈性元件的相互配合，保證彈性滾柱與擺線盤之間的有效接觸，從而保證其受力承載效果；另一方面，在彈性滾柱受到壓力較大時(shí)可產(chǎn)生稍微變形，使其不會(huì)被壓碎或磨損，提高本實(shí)用新型針齒擺線減速器的使用壽命；此外，結(jié)合上述可知，本實(shí)用新型中彈性滾柱和彈性元件的彈性配合設(shè)置，可降低現(xiàn)有技術(shù)中滾柱、擺線盤和針齒殼的制造精度，方便制造，同時(shí)該種結(jié)構(gòu)設(shè)置較為簡(jiǎn)單，方便安裝且成本較低。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中針齒擺線減速器的剖視示意圖；
[0022]圖2是圖1中圈出部位的放大圖；
[0023]圖3是本實(shí)用新型針齒擺線減速器一較佳實(shí)施例的剖視示意圖；
[0024]圖4是圖3中圈出部位的放大圖；
[0025]圖5是圖3中針齒擺線減速器的彈性滾柱的另一實(shí)施例的剖視示意圖，顯示彈性滾柱為由復(fù)合材料制成；
[0026]圖6是圖3中針齒擺線減速器的彈性元件的立體圖；
[0027]圖7是圖3中針齒擺線減速器的滾子軸承的剖視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下將結(jié)合附圖所示的各實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本實(shí)用新型，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0029]請(qǐng)參照?qǐng)D3至圖7所示為本實(shí)用新型針齒擺線減速器100的較佳實(shí)施方式。所述針齒擺線減速器100包括位于中間以連接伺服電動(dòng)機(jī)(未圖示)的輸入軸(未圖示)、一體形成在輸入軸末端的輸入齒輪(未圖示)、嚙合設(shè)置在輸入齒輪周圍的行星齒輪(未圖示)、與行星齒輪相固定的曲柄軸1、與曲柄軸I配合設(shè)置的擺線盤2、配合設(shè)置在曲柄軸I和擺線盤2之間的滾子軸承3、針齒殼4、夾持在擺線盤2和針齒殼4之間的針齒組件5以及與擺線盤2相配合設(shè)置的輸出元件6。所述擺線盤2上設(shè)置有收容所述曲柄軸I和滾子軸承3的穿孔21。
[0030]其中，請(qǐng)參照?qǐng)D3和圖4所示，所述針齒組件5包括若干沿針齒殼4內(nèi)側(cè)圓周方向均勻分布的彈性滾柱組合51，所述彈性滾柱組合51包括有彈性滾柱511和沿針齒殼4徑向夾持設(shè)置在彈性滾柱511和針齒殼4之間的彈性元件512。本實(shí)用新型則可通過(guò)彈性滾柱511和彈性元件512的配合補(bǔ)償現(xiàn)有技術(shù)中滾柱的制造公差，降低制造精度及制造成本。
[0031]具體地，所述針齒殼4內(nèi)側(cè)設(shè)置有若干用以收容所述彈性滾柱511的滾柱槽41、自滾柱槽41內(nèi)表面沿針齒殼4徑向凹陷形成的容置槽42。所述滾柱槽41的內(nèi)徑稍大于所述彈性滾柱511的直徑，由此使得所述滾柱槽41內(nèi)能形成潤(rùn)滑所需的油膜，保證彈性滾柱511可以在滾柱槽41內(nèi)自由滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到彈性補(bǔ)償?shù)哪康摹?br>[0032]因所述針齒擺線減速器100本身即為高精密設(shè)備，其所需要的誤差補(bǔ)償一般都非常小，所以，本實(shí)用新型中所述彈性滾柱511的彈性補(bǔ)償量設(shè)置為其直徑的千分之一，一般在3微米至8微米左右，優(yōu)選為5微米。
[0033]在本實(shí)施方式中，所述彈性滾柱511采用空心滾柱，并且所述空心滾柱511的空心度為40%至60%，優(yōu)選為50%。其中空心度為空心滾柱內(nèi)部的空心孔所占空心滾柱的總面積比。
[0034]請(qǐng)參照?qǐng)D5所示，當(dāng)然，所述彈性滾柱511也可為由至少兩層具有不同硬度和不同彈性的不同材料復(fù)合成型的復(fù)合型彈性滾柱，具體為由硬度較高、有一定的彈性而不脆的材料e與硬度低、彈性大的材料f相間層疊復(fù)合而成。其中，所述硬度高、彈性大而不脆的材料e可為軸承鋼或彈簧鋼等材料；所述硬度低、彈性大的材料f可為各種復(fù)合材料或高分子材料。為適應(yīng)本實(shí)用新型針齒擺線減速器100的使用環(huán)境，所述彈性滾柱511為復(fù)合型彈性滾柱結(jié)構(gòu)時(shí)，將外層設(shè)置為硬度較高、有一定的彈性而不脆的材料。該種復(fù)合型彈性滾柱511可為空心結(jié)構(gòu)，也可為實(shí)心結(jié)構(gòu)。
[0035]此外，所述彈性滾柱511也可直接由其他具有適當(dāng)彈性變形量的耐磨彈性材料制成，也可達(dá)成本實(shí)用新型的目的。
[0036]請(qǐng)參照?qǐng)D3、圖4和圖6所示，所述彈性元件512定位在所述容置槽42內(nèi)。其中，所述容置