摆线针轮减速器及机器人的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及摆线针轮减速器以及采用该摆线针轮减速器的机器人，尤其涉及摆线针轮减速器中由针齿壳和针齿销组成的针轮的改进。
【背景技术】
[0002]摆线针轮减速器是一种应用行星式传动原理，采用摆线针齿啮合的新颖传动装置，具有传动比大(单级减速比在7至87之间，两级减速比在121至7569之间)，传动效率高(在90%以上)，保养方便，体积小、质量轻，拆装方便、容易维修，寿命长、噪音小等优点，在工业机器人、高精密机床、医疗等行业有着广泛的用途。
[0003]这种摆线针轮减速器一般包括主轴，用于引入电动机的动力；减速机构，将主轴的转速降至合理的范围；输入端盖和输出端盖，用于将减速机构的动力输出。减速机构一般包括针齿壳和沿针齿壳内壁圆周方向分布的多个针齿销，所述针齿销与针齿壳组成针轮。针齿销设置在针齿孔内，为了保证针齿销在针齿孔内的径向定位，针齿孔一般做成半圆状或者略大于半圆状，即针齿销所在分布圆直径大于针齿壳内壁的直径。但这种半圆孔状的针齿孔不利于针齿销的在其中顺利滚动会增加针齿销啮合传动时的摩擦，进而增加针齿销的磨损以及温升，以至于影响减速器的寿命。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种磨损和温升小，寿命长的摆线针轮减速器以及采用该摆线针轮减速器的机器人。
[0005]本发明的提供的一种摆线针轮减速器，包括输入动力的主轴、减速机构和输出动力的输入端盖和输出端盖；所述减速机构包括针齿壳和设置在针齿壳内壁的针齿销，所述针齿销与针齿壳组成针轮；所述主轴位于针齿壳的中央，所述输入端盖和输出端盖分别设置所述针齿壳的两端，通过固定件固定在一起，可以相对针齿壳自由转动；所述针齿销圆心所在分布圆的直径小于所述针齿壳内壁的直径。
[0006]当针齿销的直径大于16mm时,所述针齿销圆心所在分布圆的直径与所述针齿壳内壁的直径之差在4mm至4.5mm之间；当针齿销的直径在8mm与16mm之间时，所述针齿销圆心所在分布圆的直径与所述针齿壳内壁的直径之差在2mm至2.5mm之间；当针齿销的直径小于8mm时，所述针齿销圆心所在分布圆的直径与所述针齿壳内壁的直径之差在Imm至
1.5mm之间。
[0007]所述减速机构还包括摆线轮和柱销轴，所述摆线轮位于针齿壳内，所述主轴设置有驱动所述摆线轮做偏心摆动的偏心部，所述摆线轮在做偏心摆动的同时与针轮啮合，产生与其偏心摆动方向相反的自转，所述柱销轴的两端与输入端盖和输出端盖连接，中部穿过摆线轮，所述摆线轮的自转通过柱销轴传递给输入端盖和输出端盖。
[0008]所述减速机构包括位于针齿壳内主动齿轮、行星齿轮、行星轴和摆线轮；所述主动齿轮固定在主轴上，以主轴为圆心的分布圆上设有与所述主动齿轮啮合的行星齿轮；所述行星齿轮固定在行星轴上，所述行星轴两端通过圆锥滚子轴承支撑在输入端盖和输出端盖上，中部设有带动摆线轮作偏心摆动的偏心部；所述摆线轮在做偏心摆动的同时与针轮啮合，产生与主轴的运动方向相反的自转；所述摆线轮的自转通过行星轴传递给输入端盖和输出端盖。
[0009]本发明提供的机器人包括机械臂、机械手、机器人关节，所述机械臂与机械臂之间、以及所述机械臂与所述机械手之间通过所述机器人关节连接，所述机器人关节包括壳体、电机和上述摆线针轮减速器，所述摆线针轮减速器位于所述壳体内，所述电机与摆线针轮减速器的主轴相连，驱动所述摆线针轮减速器通过输入端盖或者输出端盖实现机器人关节的转动。
[0010]采用本发明提供的摆线针轮减速器，针齿销圆心所在分布圆的直径小于所述针齿壳内壁的直径，即针齿销所在的针齿孔呈小半圆孔状，减少了针齿销与针齿孔的滚动摩擦面积，进而减少了针齿销与针齿孔内壁的摩擦力以及针齿销的温升，使得针齿销转动更加顺利，提高了摆线针轮减速器的寿命。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1 ;实施例一摆线针轮减速器的右视图
[0013]图2 ;沿图1所示A-A剖面线所作的轴向剖面图
[0014]图3:沿图2所示B-B剖面线所作的轴向剖面图
[0015]图4 ;针齿销圆心所在分布圆直径与针齿壳内壁直径的关系图
[0016]图5 ;实施例一摆线针轮减速器的爆炸图
[0017]图6 ;实施例二摆线针轮减速器的右视图
[0018]图7 ;沿图6所示C-C剖面线所作的轴向剖面图
[0019]图8 ;沿图7所示D-D剖面线所作的轴向剖面图
[0020]图9 ;实施例二摆线针轮减速器的爆炸图
【具体实施方式】
[0021]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]实施例一
[0023]如图1、2和5所示，本实施例提供的摆线针轮减速器包括输入动力的主轴150、减速机构和输出动力的输入端盖121和输出端盖122 ;所述减速机构包括针齿壳110和设置在针齿壳121内壁的针齿销160，所述针齿销160与针齿壳110组成针轮；所述主轴150位于针齿壳110的中央，所述输入端盖121和输出端盖122分别设置所述针齿壳110的两端，通过固定件固定在一起，可以相对针齿壳110自由转动；所述针齿销160圆心所在分布圆的直径小于所述针齿壳110内壁的直径。
[0024]所述减速机构还包括摆线轮140和柱销轴170。所述主轴150的两端通过深沟球轴承132分别支撑在输入端盖121和输出端盖122的中心孔内，其中部穿过摆线轮140，并在经过摆线轮140的部位设置有偏心部，所述主轴150的偏心部可以带动摆线轮140做偏心摆动。所述摆线轮140在偏心摆动的同时与针轮啮合，产生与其偏心摆动方向相反的自转。所述输入端盖121和输出端盖122上设有插接孔，所述柱销轴170的两端伸入所述插接孔，与输入端盖121和输出端盖122连接，所述柱销轴170的中部穿设所述摆线轮140。所述摆线轮140的自转通过所述柱销轴170传递给输入端盖121和输出端盖122。所述减速机构内与针轮配合实现减速的结构还可以有其它实现方式，减速机构的具体构成不构成对本发明的限制。
[0025]所述将输入端盖121和输出端盖122固定在一起的固定件是连接螺钉180，所述输入端盖121和输出端盖122上还设有固定孔，所述连接螺钉180穿过所述固定孔，将输入端盖121和输出端盖122固定连接在一起。所述插接孔和固定孔的圆心分布在以针齿壳110中心为圆心的同一个圆周上。当然所述输入端盖121和输出端盖122还可以通过其它固定件固定在一起，比如两头套设有螺母的螺杆。供连接螺钉穿过的固定孔和供柱销轴穿过的插接孔也可以不排列在同一圆周上。固紧件的具体结构，以及固定孔和插接孔的排列方式都不构成对本发明的限制。
[0026]所述输入端盖121和输出端盖122通过圆锥滚子轴承131可转动地支撑在针齿壳110的内壁，所述针齿销的160两端由圆锥滚子轴承131轴向限位，当然圆锥滚子轴承131还可以用角接触球轴承替换。所述设置在针齿壳110内壁的针齿销160有多个，所述针齿销160圆心所在分布圆的直径小于针齿壳110内壁的直径，可以理解为所述针齿销160圆心至所述针齿壳110中心的距离少于所述针齿