针齿摆线减速器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及减速器技术领域，尤其涉及一种针齿摆线减速器。
【背景技术】
[0002]针齿摆线减速器目前已广泛作为工业机器人的传动装置进行应用。尤其以RV型减速器为代表的针齿摆线减速器以其结构紧凑、传动能力强，成为机器人系统最重要的部件。请参照图1所示，RV型针齿摆线减速器主要由针齿壳1、针齿2、摆线盘3、偏心轴4等所组成。偏心轴4旋转带动摆线盘3，使摆线盘3在针齿2上做摆线运动而推动摆线盘3前进。理论上可以有接近1/3齿数的针齿2同时与摆线盘3配合工作，也就是说有那么多的针齿2可以同时受力承载。而在渐开线型的齿轮系统中一般只有一到二个齿能同时工作，由此可知，相比于其他形式的传动，摆线传动中由于工作时有多个针齿参与承载，因此其传动能力显示出无可比拟的优越性。
[0003]但是，这种多齿同时承载的要求也为其加工制造带来了巨大的困难。针齿2与摆线盘3的接触可能会因加工、磨损及变形等各种原因产生的误差与理论相差甚远，所以针齿2加工必须十分精确，允许误差极小，否则多齿同时承载的条件即遭到破坏，减速器将很快失效，甚至比其他方式还不如；这时出现的情况可从图2中看出。
[0004]图2中示出了针齿2与摆线盘3相接触的三种不同的情况。由于各种原因引起的偏差使针齿2仅在B处正好与摆线盘3相接触，能正好地推动摆线盘3前进。而在A处，二者之间的距离过近。针齿2受到强烈的压缩，产生很大的变形，尽管针齿2有可能仍能勉强地推动摆线盘3前进，但要是针齿2所受压力太大，针齿2可能会被压碎，或者被很快地磨损，摆线盘3也同样如此。所以这种情况是不能被允许的。在C处，二者之间距离变得过分地大，以至针齿2根本接触不到摆线盘3，这时针齿2不会推动摆线盘3前进。由此可见，各种原因引起的接触误差既可使同时承载的齿数降低，甚至还可使某些齿被“咬死”而破坏。
[0005]由于针齿2是一个实心的圆柱，刚度非常大，真正工作时产生的变形非常小；图2中所示的接触变化实际上是非常小的，一般仅为几个微米，肉眼是无法观察到的，图上所反映的变化实际上是极度地夸张放大了的。
[0006]为了保证有更多的针齿2同时参与承载，实际生产中往往选用过盈的配合，也就是使针齿2在受压状态下，但又不至于被压垮的情况下工作，但这种工作的范围是非常有限的。因为实心的滚柱可不被破坏地压缩的能力实在太有限。可能也正是因为这种过分严格的要求，使机器人使用的RV型针齿摆线减速器至今仍不能自主满足要求，主要仍需依靠进口。
[0007]为解决这种窘境，目前国内所采取的措施主要是进一步提高加工精度，全面向进口原装靠拢。而提高加工精度主要的措施是采购更高级、主要是进口的加工设备。但事实证明，单纯这样做并不能完全地达到目的，而由此带来的生产成本昂贵，也使人们怀疑将来能不能真正形成商品化，从而达到与国外产品竞争的能力。
[0008]因此，有必要提供一种改进的针齿摆线减速器以克服上述问题。【实用新型内容】
[0009]本实用新型的目的在于提供一种结构简单且制造精度要求相对较低的针齿摆线减速器。
[0010]为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种针齿摆线减速器，包括摆线盘、针齿壳和夹持在摆线盘和针齿壳之间的针齿组件，所述针齿组件包括若干沿针齿壳内侧圆周方向均匀分布的弹性滚柱组合，所述弹性滚柱组合包括有弹性滚柱和沿针齿壳径向夹持设置在弹性滚柱和针齿壳之间的弹性元件。
[0011]作为本实用新型的进一步改进，所述针齿壳内侧设置有若干用以收容所述弹性滚柱的滚柱槽、自滚柱槽内表面沿针齿壳径向凹陷形成的容置槽，所述弹性元件定位在所述容置槽内并在摆线盘安装前向外突伸出滚柱槽内表面。
[0012]作为本实用新型的进一步改进，所述弹性元件的宽度小于所述容置槽沿针齿壳圆周方向的宽度，所述容置槽沿针齿壳圆周方向的宽度小于所述滚柱槽的内径。
[0013]作为本实用新型的进一步改进，所述容置槽沿针齿壳圆周方向的宽度在所述滚柱槽内径的三分之一至三分之二之间。
[0014]作为本实用新型的进一步改进，所述弹性元件与弹性滚柱相抵持的一侧为与弹性滚柱匹配的弧形。
[0015]作为本实用新型的进一步改进，所述弹性元件为由弹簧钢制成的弹性垫；所述弹性垫对应所述弹性滚柱的长度设置为波浪形长条状，并且在长度方向上形成有至少一个朝容置槽内底面突伸的波浪形突出部、在波浪形突出部两侧形成为与弹性滚柱相抵靠的抵靠部；所述波浪形突出部与容置槽内底面相抵持。
[0016]作为本实用新型的进一步改进，所述弹性滚柱的弹性变形量为其直径的千分之一，所述弹性元件的弹性变形量比所述弹性滚柱的弹性变形量大一个数量级。
[0017]作为本实用新型的进一步改进，所述弹性滚柱为空心滚柱，并且所述弹性滚柱的空心度为40%至60%。
[0018]作为本实用新型的进一步改进，所述弹性滚柱为由至少两层具有不同硬度和不同弹性的不同材料复合成型的复合型弹性滚柱。
[0019]作为本实用新型的进一步改进，所述针齿摆线减速器还包括与摆线盘配合设置的曲柄轴和设置在曲柄轴和摆线盘之间的滚子轴承，所述滚子轴承具有内滚道、外滚道以及位于内滚道和外滚道之间的若干滚子，所述滚子为弹性滚子，并且所述滚子的直径大于内滚道和外滚道之间的间隙。
[0020]本实用新型的有益效果是:本实用新型针齿摆线减速器一方面可通过弹性滚柱和弹性元件的相互配合，保证弹性滚柱与摆线盘之间的有效接触，从而保证其受力承载效果；另一方面，在弹性滚柱受到压力较大时可产生稍微变形，使其不会被压碎或磨损，提高本实用新型针齿摆线减速器的使用寿命；此外，结合上述可知，本实用新型中弹性滚柱和弹性元件的弹性配合设置，可降低现有技术中滚柱、摆线盘和针齿壳的制造精度，方便制造，同时该种结构设置较为简单，方便安装且成本较低。
【附图说明】
[0021]图1是现有技术中针齿摆线减速器的剖视示意图；
[0022]图2是图1中圈出部位的放大图；
[0023]图3是本实用新型针齿摆线减速器一较佳实施例的剖视示意图；
[0024]图4是图3中圈出部位的放大图；
[0025]图5是图3中针齿摆线减速器的弹性滚柱的另一实施例的剖视示意图，显示弹性滚柱为由复合材料制成；
[0026]图6是图3中针齿摆线减速器的弹性元件的立体图；
[0027]图7是图3中针齿摆线减速器的滚子轴承的剖视示意图。
【具体实施方式】
[0028]以下将结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
[0029]请参照图3至图7所示为本实用新型针齿摆线减速器100的较佳实施方式。所述针齿摆线减速器100包括位于中间以连接伺服电动机(未图示)的输入轴(未图示)、一体形成在输入轴末端的输入齿轮(未图示)、啮合设置在输入齿轮周围的行星齿轮(未图示)、与行星齿轮相固定的曲柄轴1、与曲柄轴I配合设置的摆线盘2、配合设置在曲柄轴I和摆线盘2之间的滚子轴承3、针齿壳4、夹持在摆线盘2和针齿壳4之间的针齿组件5以及与摆线盘2相配合设置的输出元件6。所述摆线盘2上设置有收容所述曲柄轴I和滚子轴承3的穿孔21。
[0030]其中，请参照图3和图4所示，所述针齿组件5包括若干沿针齿壳4内侧圆周方向均匀分布的弹性滚柱组合51，所述弹性滚柱组合51包括有弹性滚柱511和沿针齿壳4径向夹持设置在弹性滚柱511和针齿壳4之间的弹性元件512。本实用新型则可通过弹性滚柱511和弹性元件512的配合补偿现有技术中滚柱的制造公差，降低制造精度及制造成本。
[0031]具体地，所述针齿壳4内侧设置有若干用以收容所述弹性滚柱511的滚柱槽41、自滚柱槽41内表面沿针齿壳4径向凹陷形成的容置槽42。所述滚柱槽41的内径稍大于所述弹性滚柱511的直径，由此使得所述滚柱槽41内能形成润滑所需的油膜，保证弹性滚柱511可以在滚柱槽41内自由滑动或转动，达到弹性补偿的目的。
[0032]因所述针齿摆线减速器100本身即为高精密设备，其所需要的误差补偿一般都非常小，所以，本实用新型中所述弹性滚柱511的弹性补偿量设置为其直径的千分之一，一般在3微米至8微米左右，优选为5微米。
[0033]在本实施方式中，所述弹性滚柱511采用空心滚柱，并且所述空心滚柱511的空心度为40%至60%，优选为50%。其中空心度为空心滚柱内部的空心孔所占空心滚柱的总面积比。
[0034]请参照图5所示，当然，所述弹性滚柱511也可为由至少两层具有不同硬度和不同弹性的不同材料复合成型的复合型弹性滚柱，具体为由硬度较高、有一定的弹性而不脆的材料e与硬度低、弹性大的材料f相间层叠复合而成。其中，所述硬度高、弹性大而不脆的材料e可为轴承钢或弹簧钢等材料；所述硬度低、弹性大的材料f可为各种复合材料或高分子材料。为适应本实用新型针齿摆线减速器100的使用环境，所述弹性滚柱511为复合型弹性滚柱结构时，将外层设置为硬度较高、有一定的弹性而不脆的材料。该种复合型弹性滚柱511可为空心结构，也可为实心结构。
[0035]此外，所述弹性滚柱511也可直接由其他具有适当弹性变形量的耐磨弹性材料制成，也可达成本实用新型的目的。
[0036]请参照图3、图4和图6所示，所述弹性元件512定位在所述容置槽42内。其中，所述容置