一种精密传动减速机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种精密传动减速装置，采用少齿差传动机构和钢球浮动盘输出机构实现精密变速传动。
【背景技术】
[0002]目前通用的用于机器人关节和精密传动的减速机大部分是行星齿轮减速机和谐波减速机。行星齿轮减速机的单级速比通常在3-10，对高速比要求的减速机通常需要2-3级甚至更多级才能实现，而谐波减速机能够实现单级传动的大速比，但谐波齿轮减速机的柔轮制造难度大，材质要求高、使用寿命短。同时两种减速机的结构复杂，传动精度虽然是所有减速机中最高的，但仍然有较大误差，也无法实现传动中极难实现的“零背隙”。
[0003]鉴于上述减速机存在的问题，本发明人在2013年I月29日申请了发明专利“少齿差滚针传动机构及其减速机”，申请号:201310032132.8。继而在2013年11月19日重新申请了“少齿差传动机构及其减速机”，申请号:201310585357.6。该发明专利创造性的发明了移位滚针传动机构，不但解决了内、外轮的干涉问题，在既不需要摆线技术，也不需要谐波轮的情况下，通过移位滚针自动调整干涉位置，解决了传统传动机构存在的问题，甚至达到了传动精度要求最高的“零背隙”。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种精密传动减速机，用以解决现有传动机构存在的问题。
[0005]本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下:
[0006]一种精密传动减速机，包括:少齿差传动机构和与其相连的钢球浮动盘输出机构，其中，所述少齿差传动机构包括:输入轴(I)、外轮(6)和设于外轮(6)内部的内轮(7),在所述内轮(7)的侧面加工有η个互相平行的内轮钢球槽(28)，在所述内轮(7)的外圈设有η2个向外均布的内轮滚针槽(36 )，输入轴(I)连接并驱动内轮(7 )平动；
[0007]所述外轮(6)的内圈设有向内均布的nl个外轮滚针槽(37)，其中，n2〈nl，nl、n2是整数；外轮(6)的外轮滚针槽(37)内或内轮(7)的内轮滚针槽(36)内布置有滚针(8)，所述滚针(8)通过滚针定位圈(5)确定在滚针槽内的位置。
[0008]优选的是，所述内轮(7)为一个内轮或由多个内轮组合而成。
[0009]优选的是，所述内轮(7)由多个内轮组合而成，其中，多个内轮通过偏心体(4)对称反方向沿输入轴(I)偏心布置，且所述输入轴(I)连接所述偏心体(4)驱动所述多个内轮作偏心平动公转。
[0010]优选的是，所述内轮(7)包括第一内轮(71)和第二内轮(72)，且所述第一内轮
(71)和第二内轮(72)通过所述偏心体(4)对称偏心布置在所述输入轴(I)上，并且这两个内轮在外轮(6)内轴向重叠。
[0011]优选的是，所述外轮滚针槽(37)或者内轮滚针槽(36)的槽廓采用梯形、圆弧形或曲线形，且所述槽廓圆弧或曲线的曲率半径大于所述滚针(8)的曲率半径。
[0012]优选的是，所述滚针定位圈(5)为一圆环结构，侧面加工有滚针定位槽，用来控制滚针(8)的位置并防止滚针(8)脱离滚针槽和轴向窜动，所述滚针定位槽的径向宽度大于滚针直径，以使滚针(8)在滚针槽内有移位空间。
[0013]优选的是，所述滚针定位圈(5)上还设有一磁圈槽,安装磁圈(9),所述磁圈(9)产生的磁力确定所述滚针(8)的初始位置，并使得所述滚针(8)在滚针槽内移位后又回到所述滚针(8)的初始位置。
[0014]优选的是，所述滚针(8)布置在外轮(6)上的每个外轮滚针槽(37)内，且滚针(8)的数量与外轮滚针槽(37)数量相同，并且，所述滚针定位圈(5)分别布置在外轮(6)的两侧。
[0015]优选的是，所述滚针(8)布置在内轮(7)的每个内轮滚针槽(36)内，滚针(8)的数量与内轮滚针槽(36)的数量相同，所述滚针定位圈(5)分别布置在内轮(7)的两侧。
[0016]优选的是，所述滚针定位圈(5)是独立部件，或者，所述滚针定位圈(5)与外轮(6)或内轮(7)加工成一整体部件。
[0017]优选的是，所述钢球浮动盘输出机构包括:设于少齿差传动机构一侧的A端浮动盘(121)4端法兰(2)和设于另一侧的8端浮动盘(122)、8端法兰(14)，其中，所述々端法兰(2)和B端法兰(14)的端面分别加工有η个互相平行的法兰钢球槽(33)，所述A端浮动盘(121)设于A端法兰(2 )和内轮(7 )之间，所述B端浮动盘(122 )设于B端法兰(14 )和内轮(7)之间；
[0018]并且，所述A端浮动盘(121)和B端浮动盘(122)的两侧分别加工有η个互相平行的第一浮动盘钢球槽(30)和第二浮动盘钢球槽(32)，其中，所述第一浮动盘钢球槽(30)和第二浮动盘钢球槽(32)互相垂直；
[0019]且多个第一 A端钢球(101)布置在内轮(7)与A端浮动盘(121)之间的内轮钢球槽(28)和第一浮动盘钢球槽(30)内；
[0020]多个第二 A端钢球(131)布置在A端浮动盘(121)和A端法兰(2)之间的第二浮动盘钢球槽(32)和法兰钢球槽(33)内；
[0021]多个第一 B端钢球(102)布置在内轮(7)与B端浮动盘(122)之间的内轮钢球槽
(28)和第一浮动盘钢球槽(30)内；
[0022]多个第二 B端钢球(132)布置在B端浮动盘(122)和B端法兰(14)之间的第二浮动盘钢球槽(32)和法兰钢球槽(33)内。
[0023]优选的是，所述A端法兰(2)和B端法兰(14)通过法兰固定柱(22)穿过浮动盘通孔(31)和内轮通孔(29)，并由定位销(25)和B端法兰连接螺栓(23)固定，以调整所有钢球与钢球槽之间的间歇。
[0024]优选的是，所述钢球浮动盘输出机构包括:设于内轮一侧的A端浮动盘(121)、Α端法兰(2)和设于另一侧的B端浮动盘(122)、Β端法兰(14)，其中，所述A端法兰(2)和B端法兰(14)的端面分别加工有η个互相平行的法兰钢球槽(33)，所述A端浮动盘(121)设于A端法兰(2 )和内轮(71)之间，所述B端浮动盘(122 )设于B端法兰(14 )和内轮(72 )之间；
[0025]所述A端浮动盘(121)和B端浮动盘(122)的两侧分别加工有η个互相平行的第一浮动盘钢球槽(30)和第二浮动盘钢球槽(32)，其中，所述第一浮动盘钢球槽(30)和第二浮动盘钢球槽(32)互相垂直；
[0026]多个第一 A端钢球(101)布置在内轮(71)与A端浮动盘(121)之间的内轮钢球槽(28)和第一浮动盘钢球槽(30)内；
[0027]多个第二 A端钢球(131)布置在A端浮动盘(121)和A端法兰(2)之间的第二浮动盘钢球槽(32)和法兰钢球槽(33)内；
[0028]多个第一 B端钢球(102)布置在内轮(72)与B端浮动盘(122)之间的内轮钢球槽
[28]和第一浮动盘钢球槽(30)内；
[0029]多个第二 B端钢球(132)布置在B端浮动盘(122)和B端法兰(14)之间的第二浮动盘钢球槽(32)和法兰钢球槽(33)内。
[0030]优选的是，所述A端法兰(2)和B端法兰(14)通过法兰固定柱(22)穿过浮动盘通孔(31)和内轮通孔(29 )由定位销(25 )、A端法兰连接螺栓(16 )和B端法兰连接螺栓(23 )固定，以调整所有钢球与钢球槽之间的间歇。
[0031]优选的是，所述内轮钢球槽(28)、第一浮动盘钢球槽(30)和第二浮动盘钢球槽
[32]、法兰钢球槽(33)都为直线，所述钢球槽的槽廓是圆弧形、梯形或其组合。
[0032] 优选的是，所述内轮钢球槽(28)、第一浮动盘钢球槽(30)和第二浮动盘钢球槽
[32]、法兰钢球槽(33)内的钢球数量为n3个，且n3为大于或等于I的整数。
[0033]优选的是，所述浮动盘通孔(31)、内轮通孔(29)和法兰固定柱(22)的数量为大于或等于2的整数。
[0034]优选的是，所述法兰固定柱(22)和A端法兰(2)或B端法兰(14)加工成一整体。
[0035]优选的是，还设有输入轴轴承(18)、A端法兰轴承(19)、内轮轴承(20)、B端法兰轴承(24)，其中，输入轴轴承(18)4端法兰轴承(19)、内轮轴承(20)3端法兰轴承(24)采用球轴承，角轴承，滚针轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承或交叉滚柱轴承。
[0036]本发明采取了上述方案以后，内、外轮之间无直接啮合，通过内、外轮之间布置的滚针进行啮合，滚针在滚针槽内处可移动状态，传动时，所述外轮滚针槽(37)和内轮滚针槽
[36]对所述滚针(8)形成挤压，并通过滚针(8)的啮合传递动力，当啮合发生干涉时，滚针
(8)在滚针槽内有微量移位，以避开啮合时干涉，但啮合以后，滚针(8)仍然回位到原外轮滚针槽(37)或内轮滚针槽(36)内的初始位置。实现了内啮合一齿差无干涉。
[0037]本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0038]下面结合附图对本发明进行详细的描述，以使得本发明