[實用新型]彈性滾柱、針齒擺線減速器和軸承

有效

• 申請號: 201520769691.1
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN205013636U
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 孫子建;劉毅;鄭美珠
• 申請（專利權）人: 昆山光騰智能機械有限公司
• 主分類號: F16H53/00
• 分類號: F16H53/00;F16C33/34
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

技術領域

本實用新型涉及減速器技術領域，尤其涉及一種兼具柔性和強度的彈性滾柱、具有該彈性滾柱的針齒擺線減速器和軸承。

背景技術

針齒擺線減速器目前已廣泛作為工業機器人的傳動裝置進行應用。尤其以RV型減速器為代表的針齒擺線減速器以其結構緊湊、傳動能力強，成為機器人系統最重要的部件。請參照圖1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旋轉帶動擺線盤3，使擺線盤3在針齒2上做擺線運動而推動擺線盤3前進。理論上可以有接近1/3齒數的針齒2同時與擺線盤3配合工作，也就是說有那么多的針齒2可以同時受力承載。而在漸開線型的齒輪系統中一般只有一到二個齒能同時工作，由此可知，相比于其他形式的傳動，擺線傳動中由于工作時有多個針齒參與承載，因此其傳動能力顯示出無可比擬的優越性。

但是，這種多齒同時承載的要求也為其加工制造帶來了巨大的困難。針齒2與擺線盤3的接觸可能會因加工、磨損及變形等各種原因產生的誤差與理論相差甚遠，所以針齒2及擺線盤3加工必須十分精確，允許誤差極小，否則多齒同時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；這時出現的情況可從圖2中看出。

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，能正好地推動擺線盤3前進。而在A處，二者之間的距離過近。針齒2受到強烈的壓縮，產生很大的變形，盡管針齒2有可能仍能勉強地推動擺線盤3前進，但要是針齒2所受壓力太大，針齒2可能會被壓碎，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分地大，以至針齒2根本接觸不到擺線盤3，這時針齒2不會推動擺線盤3前進。由此可見，各種原因引起的接觸誤差既可使同時承載的齒數降低，甚至還可使某些齒被“咬死”而破壞。

由于針齒2是一個實心的圓柱，剛度非常大，真正工作時產生的變形非常小；圖2中所示的接觸變化實際上是非常小的，一般僅為幾個微米，肉眼是無法觀察到的，圖上所反映的變化實際上是極度地夸張放大了的。

為了保證有更多的針齒2同時參與承載，實際生產中往往選用過盈的配合，也就是使針齒2在受壓狀態下，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。因為實心的滾柱可不被破壞地壓縮的能力實在太有限。可能也正是因為這種過分嚴格的要求，使機器人使用的RV型針齒擺線減速器至今仍不能自主滿足要求，主要仍需依靠進口。

為解決這種窘境，目前國內所采取的措施主要是進一步提高加工精度，全面向進口原裝靠攏。而提高加工精度主要的措施是采購更高級、主要是進口的加工設備。但事實證明，單純這樣做并不能完全地達到目的，而由此帶來的生產成本昂貴，也使人們懷疑將來能不能真正形成商品化，從而達到與國外產品競爭的能力。

因此，有必要提供一種改進的針齒擺線減速器以克服上述問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種兼具柔性和強度的彈性滾柱、具有該彈性滾柱的針齒擺線減速器和軸承。

為實現上述實用新型目的，本實用新型提供了一種彈性滾柱，其包括空心滾柱以及設置于空心滾柱內側的實心滾柱，所述空心滾柱的內壁面與實心滾柱的外壁面之間設置有供空心滾柱發生彈性形變的浮動間隙。

作為本實用新型的進一步改進，所述空心滾柱的壁厚為空心滾柱外徑的0.12-0.18倍。

作為本實用新型的進一步改進，在所述實心滾柱位于空心滾柱的軸心位置處時，所述浮動間隙均勻形成在實心滾柱的周圍，并且浮動間隙沿空心滾柱徑向的大小為空心滾柱外徑的0.002-0.007倍。

作為本實用新型的進一步改進，所述浮動間隙內填充有軟膠。

作為本實用新型的進一步改進，所述浮動間隙內設置有彈性元件。

作為本實用新型的進一步改進，所述彈性元件為套設于實心滾柱外圍的彈簧，所述浮動間隙包括設置于空心滾柱與彈簧之間的第一間隙和設置于彈簧與實心滾柱之間的第二間隙。

作為本實用新型的進一步改進，在所述實心滾柱、彈簧、空心滾柱的軸線位于同一直線時，所述第一間隙和第二間隙沿徑向的大小為空心滾柱外徑的0.003-0.007倍。

作為本實用新型的進一步改進，所述彈性元件為環繞設置在實心滾柱外側的波浪形金屬管，所述浮動間隙沿與空心滾柱內壁面或與實心滾柱外壁面之間的大小為空心滾柱外徑的0.003-0.007倍。