[实用新型]弹性滚柱、针齿摆线减速器和轴承

说明书

技术领域

本实用新型涉及减速器技术领域，尤其涉及一种兼具柔性和强度的弹性滚柱、具有该弹性滚柱的针齿摆线减速器和轴承。

背景技术

针齿摆线减速器目前已广泛作为工业机器人的传动装置进行应用。尤其以RV型减速器为代表的针齿摆线减速器以其结构紧凑、传动能力强，成为机器人系统最重要的部件。请参照图1所示，RV型针齿摆线减速器主要由针齿壳1、针齿2、摆线盘3、偏心轴4等所组成。偏心轴4旋转带动摆线盘3，使摆线盘3在针齿2上做摆线运动而推动摆线盘3前进。理论上可以有接近1/3齿数的针齿2同时与摆线盘3配合工作，也就是说有那么多的针齿2可以同时受力承载。而在渐开线型的齿轮系统中一般只有一到二个齿能同时工作，由此可知，相比于其他形式的传动，摆线传动中由于工作时有多个针齿参与承载，因此其传动能力显示出无可比拟的优越性。

但是，这种多齿同时承载的要求也为其加工制造带来了巨大的困难。针齿2与摆线盘3的接触可能会因加工、磨损及变形等各种原因产生的误差与理论相差甚远，所以针齿2及摆线盘3加工必须十分精确，允许误差极小，否则多齿同时承载的条件即遭到破坏，减速器将很快失效，甚至比其他方式还不如；这时出现的情况可从图2中看出。

图2中示出了针齿2与摆线盘3相接触的三种不同的情况。由于各种原因引起的偏差使针齿2仅在B处正好与摆线盘3相接触，能正好地推动摆线盘3前进。而在A处，二者之间的距离过近。针齿2受到强烈的压缩，产生很大的变形，尽管针齿2有可能仍能勉强地推动摆线盘3前进，但要是针齿2所受压力太大，针齿2可能会被压碎，或者被很快地磨损，摆线盘3也同样如此。所以这种情况是不能被允许的。在C处，二者之间距离变得过分地大，以至针齿2根本接触不到摆线盘3，这时针齿2不会推动摆线盘3前进。由此可见，各种原因引起的接触误差既可使同时承载的齿数降低，甚至还可使某些齿被“咬死”而破坏。

由于针齿2是一个实心的圆柱，刚度非常大，真正工作时产生的变形非常小；图2中所示的接触变化实际上是非常小的，一般仅为几个微米，肉眼是无法观察到的，图上所反映的变化实际上是极度地夸张放大了的。

为了保证有更多的针齿2同时参与承载，实际生产中往往选用过盈的配合，也就是使针齿2在受压状态下，但又不至于被压垮的情况下工作，但这种工作的范围是非常有限的。因为实心的滚柱可不被破坏地压缩的能力实在太有限。可能也正是因为这种过分严格的要求，使机器人使用的RV型针齿摆线减速器至今仍不能自主满足要求，主要仍需依靠进口。

为解决这种窘境，目前国内所采取的措施主要是进一步提高加工精度，全面向进口原装靠拢。而提高加工精度主要的措施是采购更高级、主要是进口的加工设备。但事实证明，单纯这样做并不能完全地达到目的，而由此带来的生产成本昂贵，也使人们怀疑将来能不能真正形成商品化，从而达到与国外产品竞争的能力。

因此，有必要提供一种改进的针齿摆线减速器以克服上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种兼具柔性和强度的弹性滚柱、具有该弹性滚柱的针齿摆线减速器和轴承。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种弹性滚柱，其包括空心滚柱以及设置于空心滚柱内侧的实心滚柱，所述空心滚柱的内壁面与实心滚柱的外壁面之间设置有供空心滚柱发生弹性形变的浮动间隙。

作为本实用新型的进一步改进，所述空心滚柱的壁厚为空心滚柱外径的0.12-0.18倍。

作为本实用新型的进一步改进，在所述实心滚柱位于空心滚柱的轴心位置处时，所述浮动间隙均匀形成在实心滚柱的周围，并且浮动间隙沿空心滚柱径向的大小为空心滚柱外径的0.002-0.007倍。

作为本实用新型的进一步改进，所述浮动间隙内填充有软胶。

作为本实用新型的进一步改进，所述浮动间隙内设置有弹性元件。

作为本实用新型的进一步改进，所述弹性元件为套设于实心滚柱外围的弹簧，所述浮动间隙包括设置于空心滚柱与弹簧之间的第一间隙和设置于弹簧与实心滚柱之间的第二间隙。

作为本实用新型的进一步改进，在所述实心滚柱、弹簧、空心滚柱的轴线位于同一直线时，所述第一间隙和第二间隙沿径向的大小为空心滚柱外径的0.003-0.007倍。

作为本实用新型的进一步改进，所述弹性元件为环绕设置在实心滚柱外侧的波浪形金属管，所述浮动间隙沿与空心滚柱内壁面或与实心滚柱外壁面之间的大小为空心滚柱外径的0.003-0.007倍。