本实用新型涉及机器人技术领域，尤其是涉及一种中空过线传动结构及其机器人。
背景技术：
在机器人的腰部具有一个腰部旋转结构，该腰部旋转结构可以实现机器人上部与下部相对转动。而机器人的上部和下部之间还需要进行电连接，就需要在机器人腰部旋转结构处设置电连接接触片，但是这种连接会导致腰部旋转结构处的电连接结构复杂。因此需要有具有中间空出过线的通道，但是又能够实现转动的效果，则具有如申请号为201621492082.7中所提供的《腰部旋转结构及其机器人》，但是在其腰部旋转结构中具有传动筒和辅助支架以及一对轴承的结构来配合主动齿轮和从动齿轮的相互啮合传动。而一对轴承由于设置在传动筒的安装段和辅助段内，由于这对轴承之间有一定的间隙，当主动齿轮向从动齿轮施加作用力时，筒本体在转动过程中会产生位置偏移，影响传动筒的使用。并且该结构中，需要特殊定制传动筒和辅助支架才能够实现两个齿轮之间的相互传动过程，不仅增加了机器人腰部旋转结构的整体的体积，还增加了生产成本以及产品装配复杂。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于解决现有机器人腰部旋转结构中传动部件多、生产成本高、装配复杂以及传动过程中产生位置偏移的缺点，提供一种中空过线传动结构。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种中空过线传动结构，包括具有过线通道的安装盘、位于所述安装盘底面的驱动装置、套设在所述驱动装置上随所述驱动装置转动的主动齿轮，与所述主动齿轮相互啮合位于所述安装盘底部的从动齿轮，所述从动齿轮上具有可供线路通过的通孔，所述中空过线传动结构还包括设置于所述过线通道上将所述安装盘与所述从动齿轮连接的交叉滚子轴承，所述交叉滚子轴承包括轴承外圈、轴承内圈、位于所述轴承外圈和所述轴承内圈之间的滚子，所述中空过线传动装置还包括将所述轴承外圈固定于所述安装盘和将所述轴承内圈固定于所述从动齿轮的安装组件。
进一步地，所述交叉滚子轴承还包括位于所述轴承外圈和所述轴承内圈之间的骨架油封。
具体地，所述轴承外圈上还设置有与所述轴承外圈一体成型的第一安装环，所述轴承内圈上还设有与所述轴承内圈一体成型的第二安装环；所述第一安装环上具有与所述安装盘固定连接的第一螺纹孔，所述安装盘上设有与所述第一螺纹孔对应的第三螺纹孔；所述第二安装环上具有与所述从动齿轮固定连接的第二螺纹孔，所述从动齿轮上设有与所述第二螺纹孔对应的第四螺纹孔。
具体地，所述安装组件包括将所述轴承外圈固定于所述安装盘上的第一螺钉和将所述轴承内圈固定于所述从动齿轮上的第二螺钉。
具体地，所述从动齿轮具有环状本体，所述通孔设于所述环状本体中央，所述环状本体外圆周面上具有与所述主动齿轮啮合的外齿，于所述环状本体上还设有抵接所述轴承内圈的第一定位台阶，所述第一定位台阶上设有所述第四螺纹孔。
进一步地，所述安装组件包括用于将所述轴承外圈固定在所述安装盘上的法兰和用于将所述轴承内圈固定在所述从动齿轮上的轴承转接件。
具体地，所述法兰具有环形安装片，于所述环形安装片上设有将所述法兰固定于所述安装盘上的连接孔，所述环形安装片上还设有用于抵接所述轴承外圈的第一定位环，所述法兰的第一定位环与所述安装盘之间形成用于固定所述轴承外圈的第一夹持件。
具体地，所述轴承转接件具有环形基体，于所述环形基体的下表面上设有与所述轴承内圈抵接的第二定位环，于所述第二定位环上设有将所述轴承转接件固定于所述从动齿轮上的安装孔，所述轴承转接件的第二定位环与所述从动齿轮之间形成用于固定所述轴承内圈的第二夹持件。
进一步地，所述从动齿轮的齿数与所述主动齿轮的齿数之比大于1。
本实用新型还提供了一种机器人，包括上述的中空过线传动结构。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型所提供的一种中空过线传动结构，由于交叉滚子轴承内的滚子交替设置，用于承受径向和轴向的载荷以及倾覆力矩，使得其可以取代传统的一对轴承，同时可以减少整体中空过线传动结构的零件数量以及支撑轴的长度，实现主动齿轮和从动齿轮之间的相互啮合，在保证两者啮合的基础上节约了生产成本，减少了装配部件，使得机器人腰部旋转结构更加简约、减少了传动结构的体积，提高了整个传动结构的刚性，而且使用本实用新型所提供的交叉滚子轴承，在齿轮传动过程中，由于交叉滚子轴承本身无轴向或者径向间隙，即使在受力后，外部也不会有晃动，并且该交叉滚子轴承上增设了装配部件可以直接通过螺钉固定，无需专门的安装设备辅助安装，装配性能大大改善。
附图说明
图1是本实用新型的第一实施例提供的中空过线传动结构的全剖示意图；
图2是本实用新型的第一实施例提供的中空过线传动结构的爆炸图；
图3是本实用新型的第一实施例提供的交叉滚子轴承的结构图；
图4是本实用新型的第二实施例提供的交叉滚子轴承的结构图；
图5是本实用新型的第二实施例提供的中空过线传动结构的全剖示意图；
图6是本实用新型的第二实施例提供的中空过线传动结构的爆炸图；
图中：100(200)-中空过线传动结构
10-安装盘 11-过线通道 12-第三螺纹孔
20-驱动装置 21-主动齿轮 22-从动齿轮
221-通孔 222-外齿 223-第一定位台阶
224-第四螺纹孔 225-第五螺纹孔
30(50)-交叉滚子轴承 301(501)-轴承外圈
302(502)-轴承内圈 303(503)-滚子
41-第一螺钉 42-第二螺钉
45-第三螺钉 46-第四螺钉
43-法兰 431-环形安装片 432-第一定位环。
433-连接孔 443-安装孔 304-骨架油封
44-轴承转接件 441-环形基体 442-第二定位环
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参见图1-3，为本实用新型的第一实施例所提供的一种中空过线传动结构100。该中空过线传动结构100包括具有过线通道11的安装盘10、位于安装盘10底部的驱动装置20、套设在驱动装置20上随驱动装置20转动的主动齿轮21，与主动齿轮21相互啮合位于安装盘10底部的从动齿轮22，还包括设置于过线通道11上将安装盘10与从动齿轮22相互连接的交叉滚子轴承30和将交叉滚子轴承30分别连接于安装盘10和从动齿轮22的安装组件。本实用新型所提供的中空过线传动结构100中，该安装盘10底部设置的驱动装置20能够转动，通过驱动装置20的转动带动位于驱动装置20上的主动齿轮21转动，而主动齿轮21与从动齿轮22相互啮合，从而带动从动齿轮22转动。在本实施例中，该驱动装置20为舵机，舵机作为一种位置伺服的驱动器，可以适用于需要角度不断变化并可以保持的控制系统中进行使用，相较于传统的普通电机驱动，可以有效地控制旋转角度。在该传动结构100中，无论是安装盘10还是从动齿轮22上均设有可供线路通过的过线通道11和通孔221。通过该中空过线传动结构100可以通过该过线通道11和通孔221的设置，使得导线可以从安装盘10的上面穿设到安装盘10的下面，并且在过线同时实现主动齿轮21和从动齿轮22之间的相对转动。具体地，请再参见附图1-3，在本实用新型第一实施例中，该中空过线传动结构中，由于交叉滚子轴承30内的滚子303交替成90°布置，用于承受径向和轴向的载荷以及倾覆力矩，使得在本实施例中所提供的中空过线传动结构中可以实现一个交叉滚子轴承30取代了两个普通轴承的设置。正是因为本实施例中的交叉滚子轴承30能够取代传统轴承，所以交叉滚子轴承的加入，可以减少整体中空过线传动结构的零件数量以及支撑轴的长度，使得中空过线传动结构100的零部件更为简约，减少了传动结构整体的体积，提高了整个传动结构的刚性，使得主动齿轮21和从动齿轮22在传动过程中，无径向和轴向的间隙，因此在传动过程中，外部不会有晃动，提高了整个中空传动结构100的稳定性。
进一步地，参见图3，本实用新型的第一实施例中，交叉滚子轴承30包括轴承外圈301、轴承内圈302、位于轴承外圈301和轴承内圈302之间的滚子303。该中空过线传动装置100还包括将轴承外圈301固定于安装盘10和将轴承内圈302固定于从动齿轮22的安装组件。通过该安装组件可以实现交叉滚子轴承30的固定连接。在本实施例中，该交叉滚子轴承30还包括位于轴承外圈301和轴承内圈301之间的骨架油封304。
具体地，在第一实施例中，该轴承外圈301上还设置有与轴承外圈301一体成型的第一安装环3011，轴承内圈302上还设有与轴承内圈302一体成型的第二安装环3021；第一安装环3011上具有与安装盘10固定连接的第一螺纹孔3012，安装盘10上设有与第一螺纹孔3012对应的第三螺纹孔12；第二安装环3021上具有与从动齿轮22固定连接的第二螺纹孔3022，从动齿轮22上设有与第二螺纹孔3022对应的第四螺纹孔224。安装组件包括将轴承外圈301固定于安装盘10上第一螺钉41和将轴承内圈302固定于从动齿轮22上的第二螺钉42。该第一实施例中的交叉滚子轴承30其自身具有安装结构，能够直接通过螺钉固定，无需专门的安装设备辅助安装，大大提高了整个中空过线结构100的安装装配性能。通过交叉滚子轴承30的轴承外圈301和轴承内圈302上的第一安装环3011和第二安装环3021能够直接实现螺钉固定内圈外圈的作用。而无需像传统轴承一般，轴承内圈外圈与支撑件过盈配合，需要专门的安装设备辅助安装。而在本实用新型所提供的中空过线传动结构100中，该交叉滚子轴承30与安装盘10和从动齿轮22之间均是采用小间隙量配合，在无需安装设备辅助安装的情况下，直接使用螺钉固定，使得本实施例的中空过线传动结构100的装配简易，节约人工成本。
进一步地，请再参见图2，本实施例中，该安装盘10在过线通道11的圆周上还有用于固定该交叉滚子轴承30的环形凸起，通过该环形凸起抵接交叉滚子轴承30的外圈301。并且在该环形凸起上设有若干个第三螺纹孔12。通过第一螺钉41将安装盘10的环形凸起抵接于交叉滚子轴承30的外圈301上并固定连接。而位于安装盘10底部的从动齿轮22具有环状本体，环状本体内具有可供线路通过的通孔221，环状本体的外圆周面上具有与主动齿轮21啮合的外齿222，于环状本体上还设有抵接轴承内圈302的第一定位台阶223，第一定位台阶223上设有第四螺纹孔224。在本实施例中，该从动齿轮22上的第一定位台阶223用于抵接交叉滚子轴承30的内圈302，并在第一定位台阶223上设置了第四螺纹孔224，通过第二螺钉42将从动齿轮22的第一定位台阶223抵接于交叉滚子轴承30的内圈302上并固定连接。
在本实施例中，该从动齿轮22的齿数与主动齿轮21的齿数之比大于1。即从动齿轮22的齿数大于主动齿轮21的齿数。当主动齿轮21转动一圈时，从动齿轮22尚未转满一圈，这样提高了本申请传动结构的传动比，可以提高驱动装置20的输出力矩。该从动齿轮22的齿数与主动齿轮21的齿数之比为3:1。
接着，请参见图4-6，为本实用新型的第二实施例所提供的一种中空过线传动结构200。该中空过线传动结构200与第一实施例所提供的中空过线传动结构100的不同点在于，在本实施例中，如图4所示，该交叉滚子轴承50包括轴承外圈501、轴承内圈502、位于轴承外圈501和轴承内圈502之间的滚子503。而为了将该交叉滚子轴承50固定，该中空过线传动结构200中的安装组件包括用于将轴承外圈501固定在安装盘10上的法兰43和用于将轴承内圈502固定在从动齿轮22上的轴承转接件44。在本实施例中，该交叉滚子轴承50的内圈和外圈分别通过法兰43和轴承转接件44固定。同时，在本实施例中，该安装盘10上设有容置所述交叉滚子轴承50的环形凹槽，该环形凹槽的深度大于所述交叉滚子轴承50的高度。
具体地，参见图6，本实施例中所提供的法兰43具有环形安装片431，于环形安装片431上设有将法兰43固定于安装盘10上的连接孔433，环形安装片431上还设有用于抵接轴承外圈501的第一定位环432，法兰43的第一定位环432与安装盘10之间形成用于固定轴承外圈501的第一夹持件。该法兰43通过第四螺钉46固定在安装盘10上，其法兰43上的第一定位环432抵接于交叉滚子轴承50的外圈501的一面，而安装盘10的环形凹槽抵接于交叉滚子轴承50的外圈501的另一面，因此法兰43与安装盘10之间形成用于夹持交叉滚子轴承50的外圈501的第一夹持件。
进一步地，参见图5，本实施例中所提供的轴承转接件44具有环形基体441，于环形基体441的下表面上设有与轴承内圈502抵接的第二定位环442，于第二定位环442上设有将轴承转接件44固定于从动齿轮22上的安装孔443，轴承转接件44的第二定位环442与从动齿轮22之间形成用于固定所述轴承内圈的第二夹持件。该轴承转接件44的第二定位环442抵接于交叉滚子轴承50的内圈502的一面，而从动齿轮22抵接于交叉滚子轴承50的内圈502的另一面，并且通过第三螺钉45将轴承转接件44固定于从动齿轮22上，从而形成了夹持交叉滚子轴承50的内圈的第二夹持件。
本实用新型还提供了一种机器人，该机器人包括上述的中空过线传动结构100。由于机器人采用了上述的中空过线传动结构，不仅能够解决机器人腰部的中间过线问题，同时还可以实现机器人腰部的转动结构，并且可以简化机器人腰部的立体结构，使得其腰部结构更为简约，中间轴可以缩短，最重要的是机器人腰部的结构装配更为简单，操作更为便捷。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。