[发明专利]精密球减速机

说明书

技术领域

本发明为精密减速机设备领域，涉及新方法低成本实现高精度减速技术。

背景技术

目前公知的减速机，因受到齿轮加工设备精度、多种零部件加工精度、装配精度、 热处理工艺、齿轮材料的影响，产品生产存在一些问题，具体：

1．产品存在回差(背隙)，直接影响了控制精度。

2．配件多加工和装配难度大。

3．想提高精度等级，设备投资大。

4．摩擦系数大，功率转换效率低.。

4．齿合数少，单齿受力程度高，易崩断。

5．齿面磨损后，0配件修复回高精度的可能性为零。

6．因存在回差，让多级大速比精度更是降低，输出精度误差叠加。

如何有效解决上述问题，正是本发明所涉及内容。

发明内容

发明一种新型精密球减速机，该球减速机最核心的地方在以精密滚珠替代齿轮， 采用差齿速变原理（齿为传统叫法），让滚珠在预先设定的谐波槽内差齿滚动，从而实现高 精度速变，轻易实现0背隙高精度。本发明采用滚珠滚动摩擦力小，功率转换效率高。所有滚 珠同时在谐波槽内滚动，齿合数为100%，提高输出扭矩。因采用新设计谐波槽结构，在减速 机使用日久后，谐波槽凹陷（传统为齿面磨损）可旋紧减速机顶端的预紧块，实现0配件高精 度修复。本设计减速机单级输出为0背隙，在多级大速比输出上，同样实现0背隙高精度。

附图说明

图1为该发明减速机结构

1.输出轴2.预紧块3.轴承4.输出盘5.波动盘6.止转盘7.滚珠8.后盖9.输入 轴

图2为减速机谐波齿机构1．输出盘谐波2．波动盘谐波3．滚珠

图3为波动盘

以下根据附图做进一步减速原理说明

（方案实施例1）

电机带动输入轴9转动，输入轴9设计有动平衡结构，由输入轴1中间的偏心部分（偏心 值p）带动波动盘5转动，在波动盘5和输入轴1的偏心部之间是通过轴承连接，输入轴1转动 时波动盘产生两个运动，一个运动为跟随输入轴圆周跟转，另一个运动为随着输入轴的偏 心部波动，止转盘6限制住波动盘5的圆周跟转，让波动盘5按偏心值p做平移十字波动（见图 3）。这时波动盘5上的任意一个点（取点D）就会有该点D自身位置和平移波动而叠加产生的 谐波(见图2中1)，假设滚珠放置在点D之上固定，根据相对移动，滚珠在波动盘上即可走出 一个根据输入轴转动角度而产生的谐波，假设该谐波整圆周波段数为C1(一个波段当做一 个齿，波段数按差齿减速原理，根据所需的速比进行取值)，滚珠在这个加工出来的谐波槽 上滚动（相对运动原理，波动盘5波动，滚珠滚动），输出盘4，压在滚珠之上，必须也有一个 谐波槽(见图2中2)，当滚珠滚动时，可以设想为滚珠是静止的，这样滚珠在输出盘4上将画 出另外一个谐波，滚珠滚动，波动盘5和输出盘4做相反运动，他们的轨迹相位差180°，根据 波动盘的谐波可算出输出盘4的谐波，据试验所得，波动盘上5的谐波波段数和输出盘4上的 波段数存在差异，这样根据差齿减速原理，减速比S=输出盘波段数/（输出盘波段数-波动盘 波段数），实际操作可以据这个原理，对于想要的速比设定波动盘5的波段数C1，算出谐波轨 迹，再根据180°相位差计算出输出盘4谐波轨迹，波段数为C2。速比S=C2/(C2-C1)当两个 谐波轨迹完成并加工成谐波槽，放上滚珠，一个由输入轴带动波动盘，再带动滚珠，滚珠勾 动输出盘的精密球减速减速过程实现。

（方案实施例2）止转盘6在限制波动盘5圆周跟转的结构上可做进一步改进，在后 盖上直接加工出支持波动盘5平移的结构，满足波动盘5平移波动的同时，阻止波动盘5跟 转。这样在结构上将省去止转盘6，结构更加简化，提高减速机稳定性和降低装配难度。（方 案实施例3）因波动盘5、滚珠和输出盘4是通过预紧块2压紧在一起，输出轴3和输出盘4是连 接一体，这样结构拥有止推和止拉功能，在输出轴上可以不用安装锥面轴承而采用深沟球 轴承，这样可以根据需要修改滚珠大小，把减速机设计为超薄型，中负荷型，高负荷型。

（方案实施例4）可以在输出盘4的中心位置加一根偏心轴，作为下一级减速结构的 输入轴，这样可实现高速比，低厚度，高精度减速。以80mm外径减速机举例，单级减速比做到 30:1两级总减速比900:1，减速机总厚度52mm，输出精度0背隙。

本发明的有益效果：