[發(fā)明專利]一種基于滾動螺旋傳動的機器人精密減速器

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110145603.0
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112797130A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于殿勇
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學;福建（泉州）哈工大工程技術(shù)研究院
• 主分類號: F16H25/22
• 分類號: F16H25/22;F16H25/24;B25J9/10
• 代理公司: 泉州市立航專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35236
• 代理人: 姚婉莉

本發(fā)明公開一種基于滾動螺旋傳動的機器人精密減速器，包括輸入桿、保持架、一級螺紋滾柱、左旋螺母、右旋螺母、直線導軌結(jié)構(gòu)、二級螺紋滾柱和輸出螺母；輸入桿上設(shè)有左旋絲杠段和右旋絲杠段；左旋螺母對應(yīng)左旋絲杠段套在輸入桿外，右旋螺母對應(yīng)右旋絲桿段套在輸入桿外；一級螺紋滾柱在左旋螺母與左旋絲杠段及右旋螺母與右旋絲桿段之間布設(shè),直線導軌結(jié)構(gòu)設(shè)置左旋螺母與保持架及右旋螺母與保持架之間,輸出螺母對應(yīng)左旋螺母和右旋螺母活動套設(shè)在外，輸出螺母的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有左旋內(nèi)螺紋段和右旋內(nèi)螺紋段，二級螺紋滾柱在左旋螺母、右旋螺母與左旋螺紋段、右旋內(nèi)螺紋段之間布設(shè)；該減速器能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為在一定范圍內(nèi)的回轉(zhuǎn)輸出。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及應(yīng)用于工業(yè)機器人的減速器領(lǐng)域，具體是涉及一種基于滾動螺旋傳動的減速器。

背景技術(shù)

隨著科技的發(fā)展，人們對工業(yè)機器人的傳動精度、承載能力等性能指標的要求越來越高。機器人用的減速器作為機械傳動部件主要位于關(guān)節(jié)處，通常機器人各關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動范圍是固定的，機器人工作質(zhì)量的好壞主要取決于關(guān)節(jié)減速器。目前，機器人關(guān)節(jié)減速器應(yīng)用最多的是諧波減速器和RV減速器。其中諧波減速器主要應(yīng)用于機器人的腕關(guān)節(jié)，肘關(guān)節(jié)和小臂關(guān)節(jié)，而RV減速器主要應(yīng)用在腰和大臂等承載能力要求高的關(guān)節(jié)。

滾動螺旋傳動原理與滾珠絲杠類似，其典型應(yīng)用是行星滾柱絲杠，它能將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線移動，也能將直線移動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動，其傳動方式與眾不同，在主螺紋絲杠的周圍行星分布數(shù)個螺紋滾柱，當絲杠相對螺母轉(zhuǎn)動時螺紋滾柱在絲杠和螺母之間滾動，以滾動摩擦代替滑動摩擦，其傳動效率與滾珠絲杠的效率相當。滾動螺旋傳動與滾珠絲杠相比具有如下特點：1、由于滾動螺旋傳動是線接觸，相同尺寸條件下滾柱的接觸曲率半徑比滾珠絲杠大，因此滾動螺旋傳動的接觸變形更小，軸向剛度高，承載能力大且結(jié)構(gòu)緊湊；2、傳動速度快，由于滾珠絲杠的滾珠有循環(huán)裝置，滾珠之間會前后追擊，當速度達到一定值時，滾珠容易產(chǎn)生自旋滑動而增大摩擦，使效率下降，同時滾珠球之間容易發(fā)生碰撞，產(chǎn)生噪音，所以滾珠絲杠的最大轉(zhuǎn)速不能太高，而對于滾動螺旋傳動來說，滾柱之間不會發(fā)生前后干涉和碰撞，并且容易保證純滾動，形成滾動摩擦，噪音低，效率高，轉(zhuǎn)速更快；3、滾動螺旋傳動在安裝或維修時操作方便，因為多個滾柱總是與保持架成為整體，當絲杠旋出時，滾柱不會散落，安裝時仍能滿足精度要求，但是滾珠絲杠拆裝時，滾珠容易掉落，并且很難達到原來的傳動精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于滾動螺旋傳動的機器人精密減速器，該減速器能夠?qū)崿F(xiàn)將電機的正反轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為在一定范圍內(nèi)的回轉(zhuǎn)輸出，且具有滾動螺旋傳動的優(yōu)越性能的。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于滾動螺旋傳動的機器人精密減速器，包括輸入桿、保持架、一級螺紋滾柱、左旋螺母、右旋螺母、直線導軌結(jié)構(gòu)、二級螺紋滾柱和輸出螺母；

所述輸入桿上設(shè)有兩段不同螺旋方向的絲杠段，分別為左旋絲杠段和右旋絲杠段；

所述保持架在減速器工作時為不動的部件；

所述左旋螺母和右旋螺母分別包括有內(nèi)螺紋和外螺紋，所述左旋螺母對應(yīng)左旋絲杠段活動套設(shè)在輸入桿外，所述右旋螺母對應(yīng)右旋絲桿段活動套設(shè)在輸入桿外；

所述一級螺紋滾柱分別在左旋螺母與左旋絲杠段以及右旋螺母與右旋絲桿段之間周向布設(shè)若干個，所述一級螺紋滾柱分別與左旋螺母或右旋螺母上的內(nèi)螺紋以及左旋絲杠段或右旋絲桿段的螺紋對應(yīng)嚙合可達到滾動螺旋和軸向移動；

所述直線導軌結(jié)構(gòu)設(shè)置左旋螺母與保持架及右旋螺母與保持架之間用于左旋螺母或右旋螺母直線活動導向；

所述輸出螺母對應(yīng)左旋螺母和右旋螺母活動套設(shè)在外，所述輸出螺母的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有兩段不同螺旋方向的內(nèi)螺紋段，分別為左旋內(nèi)螺紋段和右旋內(nèi)螺紋段，所述二級螺紋滾柱分別在左旋螺母與輸出螺母的左旋內(nèi)螺紋段以及右旋螺母與輸出螺母的右旋內(nèi)螺紋段之間周向布設(shè)若干個，所述二級螺紋滾柱分別與左旋螺母或右旋螺母上的外螺紋以及輸出螺母的左旋螺紋段或右旋內(nèi)螺紋段螺紋對應(yīng)嚙合可達到滾動螺旋和軸向移動；