一种螺杆圆柱轮减速器的制作方法

本实用新型涉及一种减速器。

背景技术：

现有的减速器的结构都是齿轮与齿轮、涡轮与蜗杆等方式的曲面配合实现高速小扭矩输入、低速大扭矩输出。在很多领域中，比如机器人关节运用等领域中的减速器，其精度要求非常高，减速器的生产技术难度大，对生产加工设备和原材料的要求都非常高，导致生产成本昂贵。

技术实现要素：

本实用新型目的之一在于提供一种高精度的减速器，具有较低的生产成本。本实用新型的另一个目的在于提供该减速器的螺杆的加工机构。

本实用新型采用的技术方案是，一种螺杆圆柱轮减速器，其特征在于，包括螺杆与圆柱轮；所述圆柱轮包括若干圆柱体、两个圆盘保持架、两个端板、中心轴；所述圆盘保持架上设有中心孔和若干围绕中心孔圆周分布的通孔，两端板之间固装中心轴，圆盘保持架上的中心孔套装在中心轴上；各圆柱体的两端分别装置在两个圆盘保持架上的通孔内，各圆柱体的中部呈悬空状态；所述螺杆上设有双向螺距渐变的螺纹；所述圆柱轮上的圆柱体的中部与螺杆的螺纹啮合，所述螺杆连接电机旋转。

本实用新型的有益效果在于，采用上述技术方案，双向螺距渐变的螺纹确保了圆柱体与螺杆螺纹的啮合协调顺畅；两端固定中部悬空结构的圆柱体具有一定的弹性以消除回差间隙，故而可以缩小配合件(圆柱体与螺杆)之间的工装间隙，提高配合精度；圆柱体可以通过研磨得到，而无需进行复杂的曲面加工，生产成本低。

上述技术方案中，圆盘保持架的中心孔套装在中心轴上，圆柱体与螺杆螺纹啮合传动，使得圆盘保持架在中心轴上转动，两者的接触是最为主要的受力磨损部件，中心孔与中心轴之间可以设置轴承以减小摩擦。优选地，所述圆盘保持架上的中心孔与中心轴之间设有装置滚珠的环形坡面槽，环形坡面槽的槽口上覆盖压迫滚珠的压片，所述压片采用耐磨片。压片沿坡面槽将滚珠压向中心轴，从而确保中心轴在中心孔中居中装置。同时该种结构便于更换磨损配件。

上述技术方案中，所述圆柱体可以采用滚针轴承的滚针。

改进地，所述圆柱轮的一个端板的外侧连接动力输出盘。以实现减速机的输出。

改进地，所述螺杆的轴承座设有安装位置调节机构，所述螺杆的螺纹截面为由上到下逐渐缩小的圆底V形结构。可以通过调节螺杆的安装位置来调节螺纹与圆柱体的啮合深度，直至圆柱体压合至螺纹的圆底。从而实现根据需要调节螺杆和圆柱体的配合精度，延长减速机的使用寿命。所述安装位置调节机构如：螺杆的轴承座通过腰型孔用螺栓固定，可以沿腰孔移动安装位置。

改进地，所述圆盘保持架上的通孔为腰型孔；所述端板内侧设有导向凹槽，所述导向凹槽是由直行段和圆弧段衔接构成的封闭环状，直行段的位置和长度对应螺杆的螺纹设置；各圆柱体的两端头分别穿过圆盘保持架上的腰型孔套在端板的导向凹槽内。该改进方案中，圆柱轮与螺杆螺纹啮合时，圆柱体的两端头进入导向凹槽的直行段，圆柱体通过在腰型孔中改变位置以自适应圆弧运动向直线运动的状态变化；在直行段中呈水平排列的各个圆柱体与螺纹啮合，同时与螺纹啮合的圆柱体数量更多，有利于提高减速器的负载，特别适用于大重型应用场合。

为了延长使用寿命并便于更换磨损件，作为上述改进方案的进一步优化，所述腰型孔设有定位圆柱体的耐磨片卡槽。

所述设有双向螺距渐变螺纹的螺杆的制作可以根据靠模仿型方式进行加工而得到，为了方便高效地加工，优选地，所述螺杆的加工机构包括对应圆柱轮设置的圆柱盘，圆柱盘上的圆柱体的数量及其分布方式都与圆柱轮一致；圆柱盘连接第二数控电机以转速V2左右摆动；铣刀及其驱动电机在轨迹跟随叉的驱动下跟随圆柱盘沿导轨左右摆动；待加工的螺杆连接第一数控电机以转速V1跟随圆柱盘正反转动；所述V1:V2＝n:1，所述n为圆柱盘上的圆柱体的数量。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步做出详细的说明。

附图说明

图1为实施例1的工作原理示意图；

图2为实施例1的圆柱轮爆炸结构示意图；

图3为实施例1的两个圆盘保持架的组装结构示意图；

图4为实施例1的圆盘保持架与中心轴的装配结构示意图；

图5为实施例2的工作原理示意图；

图6为实施例2的圆柱轮爆炸结构示意图

图7为螺柱螺纹靠模仿型加工机构的原理结构示意图。

具体实施方式

实施例1：参见附图1-4，反映本实用新型的一种具体结构，所述螺杆圆柱轮减速器包括螺杆2与圆柱轮1。所述圆柱轮1上的圆柱体101的中部与螺杆2的螺纹201啮合，所述螺杆2连接电机9(图中未画出)旋转。

所述圆柱轮1包括若干圆柱体101、大圆盘保持架102、小圆盘保持架103、端板A104、端板B105、中心轴106。大圆盘保持架102和小圆盘保持架103通过连接环109固接在一起。大、小圆盘保持架上设有中心孔107和若干围绕中心孔107圆周分布的通孔108。端板A104、端板B105之间固装中心轴106，中心孔107和连接环109套装在中心轴106上。圆柱体101与螺纹201啮合传动，使得大、小圆盘保持架102、103在中心轴106上转动，如图4所示，中心孔107与中心轴106之间设有装置滚珠110的环形坡面槽111，环形坡面槽111的槽口上覆盖压迫滚珠110的压片112，所述压片112采用耐磨片。压片112沿环形坡面槽111将滚珠110压向中心轴106，从而确保中心轴106在中心孔107中居中装置。同时该种结构便于更换磨损配件。

各圆柱体101的两端分别装置在两个圆盘保持架上的通孔108内，各圆柱体101的中部呈悬空状态；所述螺杆2上设有双向螺距渐变的螺纹201；如图1所示，螺纹201的螺纹距以螺纹中心点O为基点向两侧逐渐变小，本例中两侧都是由47.1缩小到43.3，构成所述的双向螺距渐变螺纹。因为圆周运动过程中三角函数关系，螺距之间不是等分值。螺纹的制作可以根据靠模仿型方式进行加工而得到，优选的加工方式是，参见图7，包括对应圆柱轮1设置的圆柱盘506，圆柱盘506上的圆柱体508的数量及其分布方式都与圆柱体101一致，圆柱盘506实质上就是靠模仿型的模型。圆柱盘506连接第二数控电机转轴507以转速V2左右摆动；铣刀502及其驱动电机503在轨迹跟随叉505的驱动下跟随圆柱盘506沿导轨504左右摆动；待加工的螺杆501连接第一数控电机以转速V1跟随圆柱盘506正反转动，即圆柱盘506左摆时螺杆501正转，圆柱盘506右摆时螺杆501反转。所述V1:V2＝n:1，所述n为圆柱盘506上的圆柱体508的数量。本例中V1:V2＝22:1。即第一数控电机的转速为第二数控电机的22倍。

所述圆柱轮1的端板B105的外侧连接动力输出盘113以实现减速机的输出。

所述螺杆2的轴承座202设有安装位置调节机构：轴承座202通过端板A104上的腰型孔114用螺栓(图中未画出)固定，松开螺栓可以沿腰形孔114移动螺杆2的安装位置。所述螺杆2的螺纹201的截面为由上到下逐渐缩小的圆底V形结构。通过调节螺杆2的安装位置来调节螺纹201与圆柱体101的啮合深度，直至圆柱体101压合至螺纹201的圆底。从而根据需要调节螺杆2和圆柱体101的配合精度，延长减速机的使用寿命。

实施例2：参见附图5、6，包括螺杆3及其螺纹301；还包括滚针构成的圆柱体401，大圆盘保持架402和小圆盘保持架409通过连接环410固接，圆盘保持架的中心孔和连接环410套装在中心轴407上，端板A406和端板B405通过中心轴407连接，端板B405连接动力输出盘412。

与实施例1的不同之处在于，圆柱轮4的结构有所不同，螺杆3的螺纹301的螺距不同。

圆柱轮4中，大圆盘保持架402和小圆盘保持架409上的通孔为腰型孔404。端板A406和端板B405的内侧都设有导向凹槽，所述导向凹槽是由直行段411和圆弧段403衔接构成的封闭环状，直行段411的位置和长度对应螺杆3的螺纹301设置。

各圆柱体401的两端头分别穿过圆盘保持架上的腰型孔404套在端板的导向凹槽内。圆柱轮4与螺纹301啮合时，圆柱体401的两端头进入导向凹槽的直行段411，导向凹槽强制圆柱体401由圆弧运动向直线运动的状态变化，圆柱体401通过在腰型孔404中改变位置以自适应上述状态变化；在直行段411中呈水平排列的各个圆柱体401与螺纹301啮合，使得同时与螺纹啮合的圆柱体的数量更多，有利于提高减速器的负载。

本例中，由于各圆柱体401与腰型孔404的接触部是主要的受力磨损部，为了延长使用寿命并便于更换磨损件，腰型孔404设有定位圆柱体401的耐磨片卡槽408。

上述的实现方式仅是为了清楚的说明本实用新型的技术方案，而不能理解为对本实用新型做出任何限制。本实用新型在本技术领域具有公知的多种替代或者变形，在不脱离本实用新型实质意义的前提下，均落入本实用新型的保护范围。