專利名稱:無(wú)齒輪的差動(dòng)減速器的制作方法
本發(fā)明涉及一種減速比高和厚度小的減速器。
在現(xiàn)代的機(jī)械人技術(shù)中，減速器用于上傳送臂電機(jī)的減速。目前已知的減速器實(shí)例有蝸輪減速器，循環(huán)減速器和諧波驅(qū)動(dòng)減速器。
然而，希望減速器作如下方面的改進(jìn)(ⅰ)體積緊湊而減速比高，(ⅱ)類似空回的竄幼小，控制精度高，(ⅲ)嚙合程度高，y度好，(ⅳ)慣性力較小，旋轉(zhuǎn)部分的可控能力強(qiáng)，(ⅴ)磨損最小，扭矩?fù)p失最低。
根據(jù)本發(fā)明提出了一種無(wú)齒輪的減速器，其特點(diǎn)是第一和第二圓板互相面對(duì)以將前者的轉(zhuǎn)動(dòng)傳給后者;在上述第一和第二圓板的面對(duì)一側(cè)有成閉環(huán)的波形槽;以及位于上述第一和第二圓板之間，放在槽內(nèi)沿槽滾動(dòng)并同時(shí)將上述第一圓板的轉(zhuǎn)動(dòng)傳給第二圓板的滾珠。
為更清楚理解本發(fā)明，現(xiàn)根據(jù)附圖舉例說(shuō)明如下圖1是本發(fā)明中減速器的縱向剖視圖;
圖2是減速器的部分分解圖;
圖3(a)，(b)是波形槽的解釋圖;
圖4是解釋本發(fā)明工作情形的圖;
圖5是類似圖1的本發(fā)明第二實(shí)施例圖;
圖6是類似圖2的本發(fā)明第二實(shí)施例圖;
圖7是類似圖1但去除外殼的本發(fā)明第三實(shí)施例圖;
圖8是類似圖7的本發(fā)明第四實(shí)施例圖;
圖9是保持架的透視圖。
首先參照?qǐng)D1，1表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的盒形外殼。外殼1的兩個(gè)側(cè)壁上有橫向支承突緣2，3。如圖所示，環(huán)形板4在外殼1內(nèi)并緊固在外殼1的右壁，使其中心孔5與突緣3相通。中央有凸邊7的圓板6放在外殼1內(nèi)并面對(duì)圓板4。偏心軸8位于機(jī)殼1內(nèi)圓板4的孔5之中。軸8的一端8a裝在圓板6之凸邊7的軸承9上，而其另一端裝在突緣3的軸承10上以作為輸入軸。軸8的偏心度與下述波形槽相對(duì)應(yīng)。調(diào)節(jié)圓板12在機(jī)殼1內(nèi)并面對(duì)圓板6，其中央有一個(gè)裝在突緣2的軸承13上的輸出軸。
現(xiàn)在由圖2可見(jiàn)，圓板4的表面上有一條斷面為半圓形的槽15。此波形槽呈沿一預(yù)定節(jié)圓連續(xù)形成的外擺曲線形狀，并以波長(zhǎng)之半作為一瓣。此處槽15有十個(gè)瓣。而在圓板6上有一條與圓板4上的槽15相對(duì)應(yīng)的波形槽16。槽16呈沿前述同樣的一個(gè)節(jié)圓連續(xù)形成的內(nèi)擺曲線形狀，不過(guò)它有十二個(gè)瓣。在圓板4和圓板6上面的瓣的數(shù)目必須相差兩個(gè)。
關(guān)于外擺和內(nèi)擺曲線，由圖3(a)、(b)可見(jiàn)，如果一圓在另一圓上旋轉(zhuǎn)，可互相保持外切和內(nèi)切的關(guān)系，E代表瓣的高度，其大小即相當(dāng)于偏心度。銅制的圓珠17位于圓板4和6之間放在兩個(gè)槽15，16內(nèi)并等距離隔開(kāi)。圓珠17有十一個(gè)，比槽15上的辨多一個(gè)。當(dāng)圓板4旋轉(zhuǎn)時(shí)，它們?cè)诓?5、16內(nèi)滾動(dòng)。在圓板6的反面和調(diào)整圓板12上同樣有一組環(huán)形槽18、19，其直徑相當(dāng)于槽15、16的偏心度。圓形硬珠位于圓板6和調(diào)整圓板之間放在環(huán)形槽18、19內(nèi)。當(dāng)圓板6旋轉(zhuǎn)時(shí)，它們?cè)诓?8、19內(nèi)滾動(dòng)。
此時(shí)將減速器裝入傳送用的機(jī)械人，偏心軸8a由電動(dòng)機(jī)經(jīng)軸11驅(qū)動(dòng)，而減速板12由其輸出軸14與傳送臂(未示出)相連。
電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，軸8單向轉(zhuǎn)動(dòng)，并徑端部8a使第二圓板6轉(zhuǎn)動(dòng)。繞軸11軸心旋轉(zhuǎn)的圓板6由于槽15和16通過(guò)圓珠17而產(chǎn)生的相互擺動(dòng)，亦繞端部8a轉(zhuǎn)動(dòng)，可見(jiàn)圖4。
另一方面，圓板6轉(zhuǎn)動(dòng)使圓珠20繞環(huán)形槽18、19滾動(dòng)，并以偏心軸8轉(zhuǎn)動(dòng)的反方向傳輸給調(diào)整圓板12僅僅一個(gè)回轉(zhuǎn)力，取消了圓板6的偏心運(yùn)動(dòng)的分力。因此通過(guò)調(diào)整圓板12的軸14的轉(zhuǎn)動(dòng)使傳送臂活動(dòng)，例如把一個(gè)裝配件從一處搬到另一處。
此處所得到的減速比2比N+2，其中N是槽15的瓣的數(shù)目。2/(N+2)是因?yàn)槠妮S8每轉(zhuǎn)一圈，圓板6轉(zhuǎn)過(guò)兩個(gè)瓣。因而根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例，十個(gè)瓣的減速比是2/(10+2)＝1/6。
由說(shuō)明可知，圓板4和6對(duì)置的結(jié)構(gòu)，因其厚度減小而更緊湊，減速比則更高。
第二，圓板4和6之間的連接使板之間的間隙，例如空程減小，使輸出軸14的轉(zhuǎn)動(dòng)角度十分精確。
第三，圓板4和6經(jīng)圓珠17互相之間的連接十分緊密，總的來(lái)說(shuō)剛度很高，由于圓珠17緊緊地置于槽16，17內(nèi)，故提高了嚙合程度。
第四，減薄的圓板4和6只需很小的慣性力，控制能力因此改善。
第五，圓珠17與圓板4和6的摩擦力小，可以做到減速好而扭矩?fù)p失又最小。
圖5和6表示本發(fā)明的第二實(shí)施例。相同零件仍用相同編號(hào)。其中所示調(diào)整圓板22用銷子21代替圓珠20和槽19。銷子與輸出軸14平行。圓板23有許多圓形凹槽24，當(dāng)圓板23轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，銷子21在凹槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。凹槽24的直徑等于槽15、16的偏心度。
圖7表示本發(fā)明的第三實(shí)施例。本發(fā)明第一實(shí)施例中的圓板4和調(diào)整圓板12在此實(shí)施例中是相反的。調(diào)整圓板25的中央有一個(gè)通孔26，而圓板27中央有一個(gè)輸出軸28，代替了第一實(shí)施例中的中央孔5。
圖8表示本發(fā)明的第四實(shí)施例，其圓板作串聯(lián)布置以獲得復(fù)合的減速比。50代表一個(gè)圓板，其波形槽51有一定數(shù)量，例如(α)個(gè)瓣。
圓板52的一側(cè)有波形槽53，它面對(duì)槽51。槽53的瓣的數(shù)量是(β)，而〔α-β〕＝2。圓板52的另一側(cè)有波形槽54，它有(
)個(gè)瓣。驅(qū)動(dòng)圓板55一側(cè)，中央有輸出軸55a，另一側(cè)有波形槽56，它面對(duì)增54并有(δ)數(shù)量個(gè)瓣，而〔
-δ〕＝2。槽51和53之間有一組滾珠56，而槽54和56之間有一組滾珠57。
此種減速器的偏心軸8將轉(zhuǎn)動(dòng)傳給圓板52，使圓板52既繞軸8a轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)又繞槽51、53的節(jié)圓轉(zhuǎn)動(dòng)。軸8轉(zhuǎn)一圈使圓板52傳過(guò)槽的兩個(gè)瓣。這樣轉(zhuǎn)動(dòng)的圓板52通過(guò)一組滾珠57只將轉(zhuǎn)動(dòng)分力傳給輸出圓板55。因?yàn)樵诃h(huán)形槽54、56內(nèi)滾動(dòng)的圓珠可讓圓板52的偏心運(yùn)動(dòng)取消。
第四實(shí)施例減速比的計(jì)算方法類似差速行呈齒輪機(jī)構(gòu)，示于表1。
表1解釋輸入軸8在固定的情況下順時(shí)針?lè)椒ㄞD(zhuǎn)一圈(+1)，輸出軸28轉(zhuǎn)動(dòng)(1-α.αβ.δ)圈。表2至5表示瓣數(shù)為8、10、10和12的各種組合時(shí)減速比大小。
由上述說(shuō)明可知，將圓板串聯(lián)可使減速比由低變高。
圖9表示將滾珠17置于其位的隔圈或保持架34，它使?jié)L珠裝配容易。此處環(huán)形保持架34上孔35作等角分布，滾珠固定在孔內(nèi)。另一個(gè)相同的保持架用于滾珠20。
波形和環(huán)形槽的斷面可做成V字形以使?jié)L珠和槽的內(nèi)壁保持線接觸。其次，滾珠可用堅(jiān)硬和耐磨的材料，諸如陶瓷來(lái)制造。放置鋼珠的環(huán)形槽18、19可圓形斷面。
表權(quán)利要求
1.一種無(wú)齒輪的減速器，其特征在是，第一和第二圓板(4，6；23，25，6；50，52)互相面對(duì)，以將前者的轉(zhuǎn)動(dòng)傳給后者；上述第一和第二圓板面對(duì)一側(cè)上的波形槽(15，16)成一閉環(huán)；滾珠(17，56)位于上述第一和第二圓板之間并置于上述槽內(nèi)以沿槽滾動(dòng)，同時(shí)將上述第一圓板的轉(zhuǎn)動(dòng)傳給上述第二圓板。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的減速器，其特征是，上述第一圓板(4)緊固于固定部分(1)，而上述第二圓板在其中央容納偏心軸(8a)，并隨上述偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2的減速器，其特征是，調(diào)整圓板(12、22、27、55)面對(duì)上述第二圓板(6、23、52)位于上述第二圓板和上述調(diào)整圓板之間的構(gòu)件將上述第二圓板的運(yùn)動(dòng)傳給上述調(diào)整圓板，而且是將上述第二圓板的運(yùn)動(dòng)變成調(diào)整圓板的轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3的減速器，其特征是，上述構(gòu)件包括在上述第二圓板和上述調(diào)整圓板上互相面對(duì)，其直徑相當(dāng)上述偏心軸偏心度的環(huán)形槽(18，19)，以及置于上述環(huán)形槽內(nèi)的滾珠(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3的減速器，其特征是，上述構(gòu)件包括上述上述第二圓板和上述調(diào)整圓板上互相面對(duì)，其直徑相當(dāng)于上述偏心度的凹槽，以及置于上述凹槽的滾珠。
6.根據(jù)權(quán)利要求
3的減速器，其特征是，上述構(gòu)件包括在上述調(diào)整圓板上的突出體(21)以及在上述第二圓板上容納上述突出體，其直徑相當(dāng)于上述偏心度的凹槽24。
7.根據(jù)上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求
的減速器，其特征是，上述第一和第二圓板的上述波形槽之一呈外擺曲線形狀，而另一個(gè)呈內(nèi)擺曲線形狀。
8.根據(jù)上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求
的減速器，其特征是，第二圓板和第二圓板的槽的瓣數(shù)相差兩個(gè)。
9.根據(jù)上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求
的減速器，其特征是，滾珠用堅(jiān)硬和耐磨的陶瓷制造。
10.根據(jù)上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求
的減速器，其特征是，轉(zhuǎn)動(dòng)圓板(55)面對(duì)上述第二圓板(52)的第二側(cè)，而在上述轉(zhuǎn)動(dòng)圓板和第二圓板面對(duì)的一側(cè)有放滾珠的槽(54、56)。
專利摘要
一種無(wú)齒輪的減速器的特點(diǎn)是，第一圓板和第二圓板(4，6；4，23；25，6；50，52)互相面對(duì)以將前者的轉(zhuǎn)動(dòng)傳給后者；上述第一和第二圓板面對(duì)一側(cè)上的波形槽(15、16)成一閉環(huán)，滾珠(17、56)位于上述第一和第二圓板之間并置于上述槽內(nèi)以沿槽滾動(dòng)，同時(shí)將上述第一圓板的轉(zhuǎn)動(dòng)傳給上述第二圓板。
文檔編號(hào)F16H25/06GK86104457SQ86104457
公開(kāi)日1986年12月24日 申請(qǐng)日期1986年6月26日
發(fā)明者今瀨憲司 申請(qǐng)人:加茂精工株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan