一种交错轴钢球减速机的制作方法

本实用新型属于减速机技术领域，涉及一种交错轴钢球减速机，尤其涉及一种紧凑型交错轴减速机。

背景技术：

目前，交错轴减速机一般采用锥齿轮传动或者蜗轮蜗杆传动来实现减速，部分国外的减速机采用钢球凸轮轴传动来实现减速。

对于一般的锥齿轮传动机构而言，齿轮的制造精度难以保证，在传动中很难实现零背隙传动。如果要实现大的传动比，就需要使用多组齿轮传动，结构会更加复杂，难以实现传动机构的小型化，而且造价很高。

常见的蜗轮蜗杆传动，可以实现较大的传动比，但是传动效率低，难以实现零背隙传动。另外，蜗轮蜗杆在传动中非常容易磨损，传动精度随着使用时间的推移大幅降低。

相对来说，钢球凸轮轴传动可以实现零背隙传动，但是凸轮轴是空间圆形包络结构，而且由于凸轮轴实质上是一种双面齿廓蜗杆(环面蜗杆)结构，蜗杆轮廓必须与钢球盘紧密配合。另外，凸轮轴的加工制造难度较大，而且磨损后，钢球凸轮轴的传动精度也得不到保证。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种交错轴钢球减速机，通过采用间隙调整件对设置在输出轴端部的球盘施加持续的压力，使钢球始终与球盘和蜗杆接触，自动补偿间隙，实现了减速机的零背隙传动，提高了减速机的传动精度。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种交错轴钢球减速机，包括交错设置的输入轴和输出轴，以及支座，所述输入轴和输出轴转动连接在支座上；所述输出轴的一端设有球盘和基座，所述基座固定在支座上；所述球盘靠近输入轴一侧的端面上设有球面副；

所述基座上设有与球面副中的钢球相适应的环形槽；所述输入轴的表面具有与球面副中的钢球相适应的螺旋槽；所述球盘远离球面副中的钢球一侧设有间隙调整件；所述球盘通过间隙调整件将球面副中的钢球压紧在螺旋槽内，所述球面副中的钢球在输入轴的驱动下带动输出轴旋转。

可选地，所述间隙调整件为弹性件，所述弹性件套在输出轴上，所述弹性件位于球盘和输出轴的支撑轴承之间。

可选地，所述弹性件为波形弹簧、螺旋弹簧或弹性垫片中的任一种。

可选地，所述间隙调整件为螺栓，所述螺栓螺纹连接在支座上。

可选地，所述输入轴与输出轴垂直。

可选地，所述螺旋槽的形成线的法向横断面为等腰梯形。

可选地，所述球盘的支撑轴承为角接触轴承。

可选地，所述输出轴的支撑轴承为推力滚针轴承。

可选地，所述球盘集成在输出轴上。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型中的输入轴的螺旋槽形成线的法向横断面为等腰梯形，在传动过程中螺旋槽与钢球点接触，可以减小摩擦阻力，同时具有间隙补偿的功能，且该结构的螺旋槽加工方便，易于保证加工精度，不仅降低了输入轴的加工成本，而且提高了传动精度。

2.本实用新型中的螺旋槽不受钢球直径限制，可以通过外部的间隙调整件实现自适应配合，解决了因钢球磨损产生的间隙对传动精度的影响问题，提高了减速机的使用寿命。

3.本实用新型中的球盘设置在输入轴的端部，利于通过间隙调整件实现减速机的零背隙传动。

4.本实用新型通过采用间隙调整件对设置在输出轴端部的球盘施加持续的压力，使钢球始终与球盘和蜗杆接触，从而使该减速机能够长时间保持零背隙运行，解决了减速机传动精度低的问题。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：

图1为本实用新型一种交错轴钢球减速机的主视图；

图2为图1的b-b剖视图；

图3为图1的俯视图。

附图标记：基座1、输入轴2、钢球3、球盘4、角接触轴承5、法兰盘6、推力滚针轴承7、波形弹簧8、输出轴9。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1，一种交错轴钢球减速机，包括交错设置的输入轴2和输出轴9，以及支座、法兰盘6、角接触轴承5、波形弹簧8，输入轴2和输出轴9转动连接在支座上；输出轴9的一端套有球盘4，基座1固定在支座上，输出轴9靠近球盘4一侧的支撑轴承为推力滚针轴承7；球盘4通过角接触轴承5转动连接在支座上，球盘4的端面上设有球面副；基座1靠近球盘4一侧的端面上设置有与球面副中的钢球3相适应的环形槽；球盘4远离球面副中的钢球3的一侧设有用于调整球面副中的钢球3传动间隙的间隙调整件；输入轴2的表面具有螺旋槽，螺旋槽形成线的法向横断面为等腰梯形；球盘4通过键连接周向固定在输出轴9上，球盘4通过间隙调整件将球面副中的钢球3压紧在输入轴2的螺旋槽内，球面副中的钢球3在输入轴2的驱动下带动输出轴9旋转；间隙调整件为弹性件，弹性件套在输出轴9上，弹性件的一端紧贴在球盘4一侧的端面上，另一端通过推力滚针轴承7限制其轴向位置，弹性件通过推力滚针轴承7压紧在球盘4上；弹性件为波形弹簧8，也可选择螺旋弹簧或弹性垫片。

本实施例中的输入轴2采用锥面包络圆柱蜗杆，具有加工方便和加工精度易于保证的特点，降低了输入轴2的加工成本。

本实施例中输入轴的螺旋槽的形成线的法向横断面为等腰梯形，螺旋槽与球面副中的钢球3形成点接触的高副，在传动过程中可以减小摩擦阻力，同时该螺旋槽具有间隙补偿的功能，而且该结构的螺旋槽加工方便，易于保证加工精度，一方面降低了输入轴2的加工成本，另一方面提高了传动精度。

本实施例的传动过程为：输入轴2通过电机驱动，带动与其啮合的钢球3进行滚动，由于钢球3嵌在球盘4和基座1之间，钢球3将驱动球盘4进行旋转，进而实现将输入轴2的高转速运动转变为输出轴9的低转速输出。

在传动过程中，角接触轴承5保证了球盘4的旋转精度，球盘4与基座1之间设有一定的间隙，以方便后期钢球3磨损后的调整。当钢球3磨损后，其体积减小，这时通过球盘4顶部的波形弹簧8的弹力向下压紧球盘4，保证钢球3与球盘4之间无间隙，从而保证零背隙输出，波形弹簧8通过推力滚针轴承7将反作用力传递到法兰盘6上。

本发明中的输入轴2的结构为锥面包络圆柱蜗杆的结构，采用具有滚动摩擦副的蜗杆钢球传动代替现有技术中的蜗轮蜗杆的滑动摩擦副传动，具有较高的效率和传动精度；同时采用端面间隙补偿的方法，使该减速机能长时间保持零背隙运行。

优选地，间隙调整件为螺栓，螺栓的一端抵在球盘4远离钢球3的一侧，另一端螺纹连接在支座上。

优选地，输入轴2与输出轴9垂直。

优选地，球盘4集成在输出轴9上。

本发明采用一种蜗杆钢球减速机构来实现传动，其结构简单，易于实现，可以保证钢球始终与球盘和蜗杆接触，实现零背隙传动，同时，锥面包络不受钢球3的直径限制，可以通过外部压力机构实现自适应配合，解决了因钢球3磨损产生的间隙问题，提高了减速机的使用寿命。

本发明可应用于精密机器人、机械手等自动化设备领域，尤其适合于需要零背隙传动以及安装空间受限的场合。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。