具有马蹄形槽的高强度减速机随动板的制作方法

本发明涉及机械传动减速技术，具体涉及一种应用于关节机器人的驱动减速机随动板。

背景技术：

目前，机械传动减速机大多数采用齿轮或蜗轮传动，其主要原理是利用改变齿轮齿数来实现变速。这类机械传动减速机所存在的缺陷与不足是：由于传动件加工精度不高，齿轮或蜗轮减速机在设计和安装过程中，均存在一定的工艺间隙而影响输出精度，加上齿与齿之间是以高副形式运动，容易产生机件磨损、传动不平稳、噪声大、输出精度差等问题。

在中国发明专利申请号201510363182.3中，公开了一种用于多关节机器人的十字滑块驱动减速机，其机体内安装输入轴、十字滑块、轨迹控制器(即差动变速器)和输出轴，所述十字滑块上设有用于安装传动滚珠的传动轨迹，传动滚珠在传动轨迹内运动以将输入轴的运动传递给轨迹控制器；轨迹控制器下表面设有用于安装所述驱动滚珠的运动轨迹，轨迹控制器通过驱动滚珠调整输出轴的输出。这项技术不需要借助齿轮或蜗轮传动来实现变速，在一定程度上降低了减速机的噪音，提高了传动效率。但是，该驱动滚珠工作时易产生轻微跳动，其稳定性较差，容易产生减速机输出不平稳、步进震动、磨损率高等不良的现象。特别是发明专利申请号201610997120.2中，公开了一种关节机器人的随动式平稳减速机，使用了十字交叉随动板在精密减速机内以补偿传动链上的不同轴度误差，由于随动板上具有多个交叉v型槽(又称v型轨道，且径向穿通到随动板表面的边缘处)结构，降低了随动板的强度，且在试验或实际应用中容易发生随动板断裂现象，影响了减速机的使用寿命。此外随动板所配套采用的交叉滚柱存在着摩擦力大、易于耗损、组装复杂等缺陷。

技术实现要素：

为了解决现有技术所存在的技术问题和不足，本发明提供一种应用于关节机器人的具有马蹄形槽的高强度减速机随动板，能使减速机的传动球珠和差动变速器的轨迹完全吻合，能使减速机输出平稳、机械磨损率低。

本发明的目的通过如下技术方案来实现：具有马蹄形槽的高强度减速机随动板，包括随动板本体，所述随动板本体的一表面上设有纵向设置的以其直径为对称的纵向双马蹄形槽、其另一表面上设有横向设置的以其直径为对称的横向双马蹄形槽。

所述随动板本体表面上的横向双马蹄形槽与纵向双马蹄形槽在平面空间上形成互为交叉状，且该横向、纵向双马蹄形槽的内凹底部均为圆弧状。所述横向双马蹄形槽或纵向双马蹄形槽的圆弧状内凹槽面的槽宽角度为30-90度。

所述横向双马蹄形槽与第一球珠相配套，所述纵向双马蹄形槽与第二球珠相配套。

本发明与现有技术相比，具有如下优点及有益效果：

1、由于横向、纵向双马蹄形槽在随动板本体表面上的径向不穿通，避免了原v形槽径向穿通至随动板边缘的结构，且该双马蹄形槽的底部是圆弧形的，避免了原v形槽底部刀尖状的应力集中现象，加强了随动板的强度。其配套采用的第一、第二球珠摩擦系数小，使得摩擦力小，使用损耗低，使用寿命增加。

2、不采用齿轮做传动，所应用的减速机使用输入轴(偏心轴)作为轨迹发生器，经过差动变速器由本随动板及其横向、纵向双马蹄形槽上所对应安装的第一、第二球珠配合输入轴偏心运动完成输出来实现减速。通过本随动板、第一、第二球珠实现自动补偿输入轴(偏心轴)的偏心运动，从而使该减速机具有结构紧凑、噪音低、重量轻、体积小、传动平稳可靠、输出精度高、机械磨损率低等优点。

附图说明

图1为本发明具有马蹄形槽的高强度减速机随动板的结构示意图。

图2为图1的侧向剖视图。

图3为图1中横向(纵向)双马蹄形槽圆弧状内凹槽面的槽宽角度示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参见图1、图2，本发明应用于关节机器人的具有马蹄形槽的高强度减速机随动板，包括随动板本体1(其中间为空心状，其整体呈环状)，所述随动板本体1的一表面(正面)上设有纵向设置的以其直径为对称的纵向双马蹄形槽2(图1中的实线表示)、其另一表面(反面)上设有横向设置的以其直径为对称的横向双马蹄形槽3(图1中的虚线表示)。

所述随动板本体1表面上的横向双马蹄形槽3与纵向双马蹄形槽2在平面空间上形成互为交叉状(如图1所示)，且该横向、纵向双马蹄形槽的内凹底部均为圆弧状(如图2所示)。所述横向双马蹄形槽或纵向双马蹄形槽的圆弧状内凹槽面的槽宽角度a为30-90度(如图3所示)。所述横向双马蹄形槽与第一球珠(若干个)相配套，所述纵向双马蹄形槽与第二球珠(若干个)相配套。

其中，以随动板本体直径为对称的横向(纵向)双马蹄形槽：即单个马蹄形槽与另一个马蹄形槽相比，是以随动板本体的圆心旋转了180度。

本随动板具备几何误差补偿作用，并且配套采用球珠取代了原交叉滚柱，其表面由底部圆弧状的横向(纵向)双马蹄形槽取代了原来的v形槽结构。由于该双马蹄形槽的底部是圆弧形的，避免了原v形槽底部刀尖状的应力集中现象，加强了随动板的强度；由于该双马蹄形槽在随动板本体表面上的径向不穿通，避免了原v形槽径向穿通至随动板边缘的结构，进一步加强了随动板的强度；而且，双马蹄形槽底部的圆弧槽的加工工序少于原v形槽，减少了加工机床的数量，同时提高了生产效率。其所配套采用的球珠摩擦系数小于原应用的交叉滚柱，使得摩擦力小，使用损耗低，使用寿命增加；且由于摩擦力小，其功率消耗也少，节省驱动电能；单一的球珠比交叉的滚柱工步少，易于安装，生产效率高。

如图3所示，根据其所配套应用的球珠受力分析，在垂直力作用下，球珠的底部受力最大，在球珠的中心线左右偏摆30度范围内承受了主要垂直力，因此，此双马蹄形槽的内凹深度可以做得比较浅，其槽宽角度a可为90度(槽宽摆度合计)时，即-45°＜槽宽摆角＜45°，使得本随动板的强度大大增加。所以，本发明的结构创新产生的技术效果是：加强了随动板的结构强度，增加减速机的寿命；减少磨耗，节省电能；易于安装，节省人工，提高生产效率；减少加工机床的数量，减少投资额度。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种应用于关节机器人的具有马蹄形槽的高强度减速机随动板，随动板本体的一表面上设有纵向设置的以其直径为对称的纵向双马蹄形槽、其另一表面上设有横向设置的以其直径为对称的横向双马蹄形槽。所述随动板本体表面上的横向双马蹄形槽与纵向双马蹄形槽在平面空间上形成互为交叉状，且该横向、纵向双马蹄形槽的内凹底部均为圆弧状。所述横向双马蹄形槽与第一球珠相配套，所述纵向双马蹄形槽与第二球珠相配套。本发明加强了随动板结构强度，增加减速机的寿命；减少磨耗，节省电能；易于安装，节省人工，提高生产效率。其所应用的减速机具有结构紧凑、噪音低、重量轻、体积小、传动平稳可靠、输出精度高等优点。

技术研发人员：唐建柳;叶华平;倪剑生
受保护的技术使用者：海尚集团有限公司
技术研发日：2017.04.18
技术公布日：2017.07.07