滚柱减速器.pdf

本发明公开了一种滚柱减速器，包括偏心套、行星轮、输出轮和固定座，行星轮套设于偏心套，输出轮和固定座分别套设于行星轮的两端，行星轮与输出轮传动连接，行星轮与固定座之间设有第一滚柱，行星轮的外侧和固定座的内侧均设有U型槽，固定座的U型槽数量与第一滚柱数量相等，行星轮的U型槽数量少于第一滚柱数量。滚柱减速器通过结合少齿差齿轮传动的原理，实现行星轮与偏心轴的大速比变速传动，使减速器具有体积小、速比大、变速精度高、刚性强的优点。通过改变第一滚柱的数量调整滚柱减速器的传动比,同时通过改变第一滚柱的直径大小调整滚柱减速器的扭力大小的传递。第一滚柱布置于固定座和行星轮的U型槽内，能够缓解行星轮与固定座的径向作用力的摩擦与碰撞。

权利要求书
1.  滚柱减速器，其特征在于，包括偏心套(1)、行星轮(2)、输出轮(3)和固定座(4)，所述行星轮(2)套设于偏心套(1)，所述输出轮(3)和固定座(4)分别套设于行星轮(2)的两端，所述行星轮(2)与输出轮(3)传动连接，所述行星轮(2)与固定座(4)之间设有第一滚柱(5)，所述行星轮(2)的外侧和固定座(4)的内侧均设有U型槽，所述固定座(4)的U型槽数量与第一滚柱(5)数量相等，所述行星轮(2)的U型槽数量少于第一滚柱(5)数量。

2.  根据权利要求1所述的滚柱减速器，其特征在于，所述行星轮(2)与输出轮(3)之间设有第二滚柱(6)，所述行星轮(2)与输出轮(3)均设有与第二滚柱(6)对应的滚柱槽。

3.  根据权利要求2所述的滚柱减速器，其特征在于，所述行星轮(2)的滚柱槽的槽口宽度大于第二滚柱(6)的外径，所述输出轮(3)的滚柱槽的槽口宽度等于第二滚柱(6)的外径。

4.  根据权利要求1或2所述的滚柱减速器，其特征在于，所述偏心套(1)与行星轮(2)之间设有用于支撑旋转的第三滚柱(7)。

5.  根据权利要求1所述的滚柱减速器，其特征在于，所述偏心套(1)的一端的外侧与固定座(4)的内侧相抵，所述偏心套(1)另一端的外侧与输出轮(3)的内侧相抵，所述固定座(4)和输出轮(3)套接。

6.  根据权利要求4所述的滚柱减速器，其特征在于，所述偏心套(1)与固定座(4)之间设有第一交叉滚柱组(41)，所述偏心套(1)和固定座(4)分别与第一交叉滚柱组(41)相抵触。

7.  根据权利要求4所述的滚柱减速器，其特征在于，所述偏心套(1)与输出轮(3)之间设有第二交叉滚柱组(31)，所述偏心套(1)和输出轮(3)分别与第二交叉滚柱组(31)相抵触。

8.  根据权利要求4所述的滚柱减速器，其特征在于，所述输出轮(3)与固定座(4)之间设有第三交叉滚柱组(33)，所述输出轮(3)和固定座(4)分别与第三交叉滚柱组(33)相抵触。

说明书滚柱减速器
技术领域
本发明涉及减速装置，特别涉及一种滚柱减速器。
背景技术
公知的，随着传动技术的发展，机械传动领域对减速机的精度要求、承载能力及使用寿命都提出了越来越高的要求。现有的传动变速机构一般通过齿轮传动、涡轮涡杆传动、链轮链条传动等。齿轮传动可以采用外齿啮合或内齿啮合。外齿啮合的同时啮合齿数少、一般只有通过增加齿轮的模数增大传动扭矩，大速比输出需要的机构体积大。内啮合采用少齿差原理，可以同时有多齿啮合，但传动中内外齿的干涉制约了啮合齿数量，同样难以输出特大扭矩。链齿传动采用链轮和链条的啮合传递动力，采用多排链、多排齿的方式虽然可以传递大扭矩，但其变速比小，无法实现大速比传动。并且上述传统的减速机体质大、精度低，刚性不够强，生产加工比较困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产工艺简单、刚性强、精度高、体积小的滚柱减速器。
为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种滚柱减速器，包括偏心套、行星轮、输出轮和固定座，行星轮套设于偏心套，输出轮和固定座分别套设于行星轮的两端，行星轮与输出轮传动连接，行星轮与固定座之间设有第一滚柱，行星轮的外侧和固定座的内侧均设有U型槽，固定座的U型槽数量与第一滚柱数量相等，行星轮的U型槽数量少于第一滚柱数量。滚柱减速器通过结合少齿差齿轮传动的原理，实现行星轮与偏心轴的大速比变速传动，使减速器具有体积小、速比大、变速精度高、刚性强的优点。通过改变第一滚柱的数量调整滚柱减速器的传动比；同时通过改变第一滚柱的直径大小调整滚柱减速器的扭力大小的传递。第一滚柱布置于固定座和行星轮的U型槽内，能够缓解行星轮与固定座的径向作用力的摩擦与碰撞。
在一些实施方式中，行星轮与输出轮之间设有第二滚柱，行星轮与输出轮均设有与第二滚柱对应的滚柱槽。由此，第二滚柱实现行星轮和输出 轮的连接，使行星轮与输出轮同步运动。第二滚柱可以自由滚动，能够缓冲行星轮与输出轮之间的摩擦与碰撞。
在一些实施方式中，偏心套与行星轮之间设有用于支撑旋转的第三滚柱。由此，偏心套和行星轮分别与第三滚柱相抵触，第三滚柱起到支撑旋转的作用，省去了轴承的使用，进一步简化减速器结构，使减速器便于组装。
在一些实施方式中，偏心套的一端的外侧与固定座的内侧相抵，偏心套另一端的外侧与输出轮的内侧相抵，固定座和输出轮套接。由此，偏心套、输出轮和固定座的位置设置，使减速器结构紧凑，进一步缩小减速器体积。
在一些实施方式中，偏心套与固定座之间设有第一交叉滚柱组，偏心套和固定座分别与第一交叉滚柱组相抵触。由此，第一交叉滚柱组为偏心套与固定座提供轴向和径向支撑，使偏心套与固定座的相对运动更加平稳。
在一些实施方式中，偏心套与输出轮之间设有第二交叉滚柱组，偏心套和输出轮分别与第二交叉滚柱组相抵触。由此，第二交叉滚柱组为偏心套与输出轮提供轴向和径向支撑，使偏心套与输出轮的相对运动更加平稳。
在一些实施方式中，输出轮与固定座之间设有第三交叉滚柱组，输出轮和固定座分别与第三交叉滚柱组相抵触。由此，第三交叉滚柱组为输出轮与固定座提供轴向和径向支撑，使固定座与输出轮的相对运动更加平稳。
本发明的有益效果为：滚柱减速器通过结合少齿差齿轮传动的原理，实现行星轮与偏心轴的大速比变速传动，使减速器具有体积小、速比大、变速精度高、刚性强的优点。通过改变第一滚柱的数量调整滚柱减速器的传动比。第一滚柱布置于固定座和行星轮的U型槽内，能够缓解行星轮与固定座的径向作用力。滚柱减速器的偏心套、行星轮、输出轮和固定座组装紧凑进一步减小减速器的体积。交叉滚柱组的设置使滚柱减速器的运行更加平稳。本发明的滚柱减速器由偏心套、行星轮、输出轮、固定座、多组滚柱和多个交叉滚柱组形成，各部件加工简便，进而使滚柱减速器易于生产加工。
附图说明
图1为本发明一实施方式的滚柱减速器的结构示意图；
图2为图1所示滚柱减速器沿A-A线的剖视图；
图3为图2所示滚柱减速器沿B-B线的剖视图；
图4为图2所示滚柱减速器沿C-C线的剖视图；
图5为图1所示滚柱减速器相对面的结构示意图；
图6为图2所示滚柱减速器的第一交叉滚柱组的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
图1～6示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的滚柱减速器。
如图1和图2所示，本实施方式的滚柱减速器包括偏心套1(是滚柱减速器的动力输入部)、行星轮2、输出轮3和固定座4。行星轮2套设于偏心套1，输出轮3和固定座4分别套设于行星轮2的两端。偏心套1的一端的外侧与固定座4的内侧相抵，偏心套1另一端的外侧与输出轮3的内侧相抵，固定座4和输出轮3套接。偏心套1的内孔的中心轴线偏离其外圆周的中心轴线，偏心套1的内孔的中心轴线与输出轮3及固定座4的中心轴线位于同一直线。
如图2、图3和图4所示，行星轮2与固定座4之间设有第一滚柱5，行星轮2的外侧面和固定座4的内侧面均开设有U型槽，固定座4的U型槽数量与第一滚柱5数量相等，行星轮2的U型槽数量少于第一滚柱5数量，且行星轮2的U型槽数量与第一滚柱5数量相差一个。
行星轮2与输出轮3传动连接。行星轮2与输出轮3之间设有多个第二滚柱6，多个第二滚柱6在行星轮2与输出轮3之间均匀分布。行星轮2与输出轮3均设有与第二滚柱6对应的滚柱槽。行星轮2设有与第二滚柱6对应的滚柱槽，此滚柱槽比第二滚柱外径大；输出轮3设有与第二滚柱6对应的滚柱槽，此滚柱槽跟第二滚柱外径一样大小，形成滚柱槽与第二滚柱多条线的抵触。因此，行星轮2与输出轮3通过第二滚柱6传动，实现同步运动。行星轮2与输出轮3之间存在空隙，空隙的宽度大于第二滚柱6的直径，使行星轮2具有偏移转动的空间。
偏心套1与行星轮2之间均匀分布用于支撑两者旋转的第三滚柱7。第三滚柱7起到轴承的作用。
偏心套1的端部设有环状凸台11，环状凸台11的外侧与固定座4端部的内侧相抵。环状凸台11的中心轴线与固定座4内孔的中心轴线位于同一直线。环状凸台11与固定座4之间设有第一交叉滚柱组41。偏心套1和固定座4开设有用于容纳第二交叉滚柱组31的连接槽。如图5所示，固定座4的内侧边缘设有第一压块42，第一压块42与固定座4通过螺钉固定连接。第一压块42的底面与第一交叉滚柱组41相抵。
偏心套1背离安装座的端部的外侧与输出轮3的端部内侧相抵。偏心套1的与输出轮3相抵之处的外侧圆周的中心轴线，与输出轮3的中心轴线位于同一直线。偏心套1和输出轮3相抵之处设有第二交叉滚柱组31。 偏心套1和输出轮3均开设有用于容纳第二交叉滚柱组31的连接槽。如图1所示，输出轮3的内侧边缘设有第二压块32，第二压块32与输出轮3通过螺钉固定连接。第二压块32第底面与第二交叉滚柱组31相抵。
输出轮3的外侧与固定座4的内侧面相抵，两者相抵处设有第三交叉滚柱组33。输出轮3和固定座4均开设有用于容纳第三交叉滚柱组33的连接槽。如图1所示，输出轮3的外侧边缘设有第三压块34，，第三压块34与输出轮3通过螺钉固定连接。第三压块34的底面与第三交叉滚柱组33相抵。
图6为第一交叉滚柱组41的结构示意图。第一交叉滚柱组41由多个交叉设置的滚柱组成。第二交叉滚柱组31和第三交叉滚柱组33的结构与第一交叉滚柱组的结构相同。
如图2所示，偏心套1与固定座4相抵之处设有第一密封圈43。偏心套1与输出轮3相抵之处设有第二密封圈35。输出轮3与固定座4相抵之处设有第三密封圈36。三个密封圈使偏心套1、输出轮3和固定座4形成密封空间，行星轮2、第一滚柱5、第二滚柱6、第三滚柱7位于密封空间内。
如图1和图5所示，偏心套1、输出轮3和固定座4均开有安装孔。
本实施方式的滚柱减速器的工作过程为：偏心套1输入旋转动力时，偏心套1的外侧面以偏心的方式带动第三滚柱7围绕偏心套1的外侧面摆动旋动。第三滚柱7的旋动，将带动行星轮2挪动旋转，偏心套1的外侧圆周偏心，使得行星轮2也偏心于固定座4的中心轴线，从而行星轮2的外侧滚柱槽与第一滚柱5的吻合动作和脱离动作同时进行，形成行星轮2挪动旋转(如图4)。行星轮2与输出轮3采用第二滚柱6为吻合连接，使得行星轮2与输出轮3同步转动。
输出轮3的转速为V1为偏心套的转速，M为第一滚柱5的个数。输出扭力为输入扭力的M倍。
本实施方式的滚柱减速器的装配过程为：
1、将第一交叉滚柱组41装入偏心套1的环状凸台11与固定座4之间的连接槽内(注:加入润滑油)，然后将第一压块42装配上，并采用螺钉固定；
2、将第三滚柱组7装入偏心套1的外侧圆面上(注:加入润滑油)；
3、将行星轮2套装与第三滚柱7的外侧；
4、将第一滚柱5装入行星轮2的U型槽与固定座4的U型槽之间(注:加入润滑油)；
5、将第二滚柱6装入行星轮2的滚柱槽内(注:加入润滑油)；
6、将输出轮3装入，然后第三交叉滚柱组33装入输出轮3与固定座4的连接槽内(注:加入润滑油)，并将第三压块34装上，同时拧上螺钉固；
7、将第二交叉滚柱组31装入输出轮4与偏心套1的连接槽内(注:加入润滑油)，并将第二压块32装上，同时拧上螺钉固；
8、将第一密封圈43、第二密封圈35和第三密封圈36装入，即装配完成。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。