谐波减速器柔性轴承的制作方法

本发明涉及一种特殊结构的轴承，特别是“机器人”上使用的一种谐波减速器柔性轴承。

背景技术：

谐波减速器是一种先进、精密的减速器，因体积小、质量轻、回差小、传动效率高，易于实现精确的位置控制等优势，在机器人精密机械领域获得广泛应用。随着以工业机器人等为核心的智能制造的兴起，各种用途的机器人已用于人类需要的各领域中，而柔性轴承、柔轮是谐波减速器中的关键零件和易损件，常先于其它部件发生精度失效和疲劳失效。

因柔轮是薄壁圆筒结构，柔性轴承在装入柔轮后，轴承外圈和柔轮为过盈配合，工作时经常产生少量变形，长期工作后导致柔性轴承在柔轮开口一侧磨损较少，而另一侧磨损较大，磨损大的地方会降低传动精度，从而降低了柔轮和柔性轴承乃至整个谐波减速器的精度、传动效率和使用寿命，这是急待解决的问题。

专利号cn201510793044.9“柔性轴承与柔轮间带有弹性垫圈的谐波减速器”就提供了一种可有效地减少柔轮内表面与柔性轴承外圈外表面材质因过盈配合的磨损，有利于减振、便于装配，从而提高谐波减速器的使用寿命。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种谐波减速器柔性轴承，承载能力强、柔性高与谐波减速器上的柔轮配合使用，解决了长期以来柔性轴承因外圈磨损不均匀产生的疲劳破损、精度劣化的难题，从而大大提高柔性轴承及谐波减速器的传动精度、传动效率及使用寿命。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种谐波减速器柔性轴承，包括柔性轴承内、外圈，置于保持架内的钢球，所述柔性轴承的外圈内表面为阶梯形，外圈内表面内径左、右边不一样，外圈内表面内径左、右边的半径差为h。

与现有技术相比，本发明的优点在于：因许多深沟球轴承的外圈会在左、右两边受到不同的载荷，会因为载荷的不均匀而产生一定的倾斜或翘曲变形。谐波减速器中的柔性轴承在安装到柔轮之内后，会因为载荷不均匀产生一定的倾斜，如图3所示。本设计的柔性轴承外圈的内表面、内孔，左、右两侧内径大小不同。均为阶梯形，因此其所受承载力不同，此特殊结构的柔性轴承可减轻因载荷不均匀产生的倾斜、翘曲变形，从而解决了长期以来一直存在的柔性轴承外圈磨损不均匀的现象，即解决并延长了柔性轴承的传动精度和传动寿命，大大提高谐波减速器的使用寿命。

附图说明

图1、本发明的结构示意图。

图2、本发明的使用状态参考图。

图3、柔轮开口导致柔性轴承的受力不均（现有技术）。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述。

柔性轴承是非常特殊的滚动轴承，其轴承宽度很窄，外圈1壁厚很薄，内圈6被强制变形，而柔轮7是薄壁圆筒，柔性轴承的外圈1与柔轮7过盈配合装入柔轮内，工作后轴承和柔轮会经常产生少量的变形，如图3所示。

柔性轴承主要在柔轮7开口一侧磨损较少，而另一侧磨损较大，根据这一特点对柔性轴承的结构进行改进、优化，使外圈1的内表面内孔的结构发生变化，改进成左边2、右边3两边内表面内径不相同、不对称的阶梯形，因左、右边内径不一样，因此径向刚度不一样，从而在外圈受到左、右不同的负载下左、右就会产生相同的变形。

如内表面内径小的一边右边3刚度较大，能抵抗较大的径向载荷，因此使其产生的变形（即直径减小）与左边2差不多，如图1所示，从而减轻或者完全解决了图3所示的倾斜、翘曲变形状态，也就是减轻或解决了左、右边2、3磨损不同的状况，延长了柔性轴承、柔轮的传动精度、传动效率和使用寿命，如图2所示。

轴承外圈1内表面内径左、右边2、3的半径差为h，根据不同大小的轴承设计而确定。

0.4b>h>0.02b，b为柔性轴承外圈1的宽度，保持架4应该在轴承外圈内径较大的一侧装入，钢球5置于保持架4内。

使用时，将此柔性轴承中外圈1内径较大的左边2与柔轮7开口一侧同方向，其它和柔性轴承的安装相同，即柔性轴承的外圈1与柔轮7内表面过盈配合，如图2所示。图中靠近柔轮7开口处侧壁厚比较薄，外圈受载荷较小，而靠近柔轮封闭端的外圈受载荷稍大壁厚比较厚，从而使轴承外圈两侧径向变化相等，外圈倾斜情况明显改善，达到减少外圈磨损不均匀情况的目标。

技术特征：

技术总结
一种谐波减速器柔性轴承，包括柔性轴承的内、外圈，置于保持架内的钢球，所述柔性轴承的外圈内表面为阶梯形，外圈内表面内径左、右边不一样，外圈内表面内径左、右边的半径差为h。谐波减速器中的柔性轴承在安装到柔轮之内后，会因为载荷不均匀产生一定的倾斜和翘曲变形。本设计的柔性轴承外圈的内表面、内孔，左、右两侧内径大小不同，径向刚度不同，同时其所受承载力不同，因此产生相同的径向变形，此特殊结构的柔性轴承可解决或减轻因载荷不均匀产生的倾斜、翘曲变形，从而解决了长期以来一直存在因柔性轴承外圈磨损不均匀而产生变形的难题，即解决并延长了柔性轴承的传动精度和传动效率，大大提高谐波减速器的使用寿命。

技术研发人员：苏达士
受保护的技术使用者：宁波慈兴轴承有限公司
技术研发日：2017.06.21
技术公布日：2017.08.22