用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置，其包括殼體、過渡法蘭、電動機、諧波發(fā)生器、諧波柔輪、轉動法蘭以及組合軸承，所述電動機通過所述過渡法蘭安裝于所述殼體，所述諧波發(fā)生器和諧波柔輪安裝于所述殼體內(nèi)部，且所述諧波發(fā)生器連接于所述電動機，所述諧波柔輪連接于所述諧波發(fā)生器，所述組合軸承的一個端面安裝于所述殼體，且所述組合軸承的另一個端面連接于所述轉動法蘭，所述諧波柔輪與所述轉動法蘭之間互相嚙合。上述用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置可以將電動機輸入的高速轉動變?yōu)檗D動法蘭輸出的低速轉動，從而產(chǎn)生減速效應，且無需配置冷卻裝置，成本較低，可以代替力矩電機應用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床業(yè)。
【專利說明】用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及傳動裝置【技術領域】，特別是涉及一種用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置。
【背景技術】
[0002]五軸聯(lián)動數(shù)控機床是一種科技含量高、精密度高、專門用于加工復雜曲面的機床，這種機床對一個國家的航空、航天、車事、科研、精密器械、聞精醫(yī)療設備等等行業(yè)，有著舉足輕重的影響力。動態(tài)性能是五軸聯(lián)動機床的重要指標，尤其是轉動軸的動態(tài)性能。為了提高五軸聯(lián)動數(shù)控機床的動態(tài)性能，人們開發(fā)出了直線電機、力矩電機等新一代驅動電機，使整個數(shù)控機床業(yè)有了一大步的發(fā)展。力矩電機的轉子直接驅動旋轉部件，如工作臺，它沒有中間的傳動環(huán)節(jié)，轉動慣量非常小，動態(tài)性能好。但力矩電機通常需要配置冷卻裝置，價格高，較高的成本對力矩電機在五軸聯(lián)動數(shù)控機床上的大面積使用造成了 一定影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要提供一種成本較低并能夠代替力矩電機的用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置。
[0004]一種用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置，所述用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置包括殼體、過渡法蘭、電動機、諧波發(fā)生器、諧波柔輪、轉動法蘭以及組合軸承，所述電動機通過所述過渡法蘭安裝于所述殼體，所述諧波發(fā)生器和諧波柔輪安裝于所述殼體內(nèi)部，且所述諧波發(fā)生器連接于所述電動機，所述諧波柔輪連接于所述諧波發(fā)生器，所述組合軸承的一個端面安裝于所述殼體，且所述組合軸承的另一個端面連接于所述轉動法蘭，所述諧波柔輪與所述轉動法蘭之間互相嚙合；
[0005]所述電動機帶動所述諧波發(fā)生器運轉，所述諧波發(fā)生器再帶動所述諧波柔輪不斷地發(fā)生彈性變形，所述諧波柔輪也不斷地改變與所述轉動法蘭嚙合狀態(tài)產(chǎn)生錯齒運動，這種錯齒運動將所述電動機輸入的高速轉動變?yōu)樗鲛D動法蘭輸出的低速轉動。
[0006]在其中一個實施例中，所述諧波發(fā)生器開設有鍵槽，所述諧波柔輪設有內(nèi)齒圈，所述諧波發(fā)生器的鍵槽嚙合于所述諧波柔輪的內(nèi)齒圈。
[0007]在其中一個實施例中，所述諧波發(fā)生器是雙凸輪結構。
[0008]在其中一個實施例中，所述殼體設有定位面，所述組合軸承的一個端面通過所述定位面安裝于所述殼體。
[0009]在其中一個實施例中，所述組合軸承是剛性軸承。
[0010]在其中一個實施例中，所述剛性軸承是圓柱滾子軸承。
[0011]在其中一個實施例中,所述圓柱滾子軸承連接有角接觸軸承。
[0012]在其中一個實施例中，所述電動機、諧波發(fā)生器、諧波柔輪以及組合軸承的中心軸線均在同一條直線上。
[0013]在其中一個實施例中,所述電動機是伺服電機。[0014]在其中一個實施例中，所述伺服電機是永磁式同步電動機。
[0015]上述用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置，其殼體內(nèi)部安裝有諧波發(fā)生器和諧波柔輪，電動機通過過渡法蘭安裝在殼體上，組合軸承安裝于殼體且連接有轉動法蘭。所述電動機帶動諧波發(fā)生器運轉，諧波發(fā)生器再帶動諧波柔輪不斷地發(fā)生彈性變形，諧波柔輪也不斷地改變與轉動法蘭嚙合狀態(tài)產(chǎn)生錯齒運動，這種錯齒運動可以將電動機輸入的高速轉動變?yōu)檗D動法蘭輸出的低速轉動，從而產(chǎn)生了減速效應。同時，所述用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置無需配置冷卻裝置，成本較低。因此上述用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置可以代替力矩電機應用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床業(yè)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為一個實施例的用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]為了解決目前力矩電機由于成本較高而難以廣泛應用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床業(yè)的問題，本實施方式提供了一種可以代替力矩電機的用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置。下面結合具體的實施例，對用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置進行具體的描述。
[0018]請參考圖1，本實施方式提供的用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置包括殼體110、過渡法蘭120、電動機130、諧波發(fā)生器140、諧波柔輪150、轉動法蘭160以及組合軸承170。
[0019]殼體110主要用于將其他部件集成在一起，使得整個用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置結構較為緊湊。同時，殼體110還可以保護位于其內(nèi)部的部件。
[0020]過渡法蘭120用于將電動機130安裝在殼體110上。由于電動機130在工作時可能會產(chǎn)生較為劇烈的震動，在本實施方式中，通過過渡法蘭120，電動機130能夠更加緊密的固定在殼體110上，防止電動機130在工作時因震動從殼體110上松脫下來。
[0021]電動機130是用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置的動力來源。在本實施方式中，電動機130是伺服電機，能夠根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)轉速。更具體地，該伺服電機是永磁式同步電動機。永磁式同步電動機采用高剩磁感應，高矯頑力的稀土類磁鐵制成，可比直流電動機外形尺寸更小，質(zhì)量更輕，轉子慣量也更低。
[0022]諧波發(fā)生器140、諧波柔輪150均安裝于殼體110內(nèi)部。且諧波發(fā)生器140連接在電動機130上，諧波柔輪150連接于諧波發(fā)生器140。諧波發(fā)生器140上開設有鍵槽，諧波柔輪150上設有與鍵槽相對應的內(nèi)齒圈。諧波發(fā)生器140的鍵槽嚙合于諧波柔輪150的內(nèi)齒圈。這樣，當電動機130帶動諧波發(fā)生器140運轉時，諧波發(fā)生器140將帶動嚙合在諧波發(fā)生器140上的諧波柔輪150運轉。在本實施方式中，諧波發(fā)生器140是雙凸輪結構。并且，諧波柔輪150采用密度較小的輕質(zhì)材料做成薄壁狀，這是為了盡可能地降低諧波柔輪150在運轉時產(chǎn)生的轉動慣量。
[0023]轉動法蘭160與諧波柔輪150之間互相嚙合。電動機130帶動諧波發(fā)生器140運轉時，諧波發(fā)生器140將帶動諧波柔輪150不斷地發(fā)生彈性變形。諧波柔輪150也不斷地改變與轉動法蘭160的嚙合狀態(tài)產(chǎn)生錯齒運動，這種錯齒運動可以將電動機130輸入的高速轉動變?yōu)檗D動法蘭160輸出的低速轉動，從而產(chǎn)生了減速效應。
[0024]組合軸承170安裝在殼體110內(nèi)。為了使組合軸承170穩(wěn)定地固定在殼體110內(nèi)，殼體110設有定位面112。組合軸承170卡合在定位面112處即可穩(wěn)定固定在殼體110內(nèi)。同時，轉動法蘭160連接于組合軸承170。組合軸承170能夠支撐并定位轉動法蘭160。在本實施方式中，組合軸承170是剛性軸承，更具體地,組合軸承170是圓柱滾子軸承。圓柱滾子軸承可承受較大的軸向力，同時還可承受較大的徑向力。由于圓柱滾子軸承徑向定位功能不是很好，為了彌補這個缺陷，圓柱滾子軸承還連接了一個角接觸軸承。
[0025]此外，電動機130、諧波發(fā)生器140、諧波柔輪150以及組合軸承170的中心軸線均在同一條直線上，這樣的設置使得整個傳動過程涉及到的部件只產(chǎn)生較小的轉動慣量，避免了能量在傳動部件上的損耗，因此盡可能地提高了電動機130帶負載的能力。
[0026]上述用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置，其殼體110內(nèi)部安裝有諧波發(fā)生器140和諧波柔輪150，電動機130通過過渡法蘭120安裝在殼體110上。組合軸承170安裝于殼體110且連接有轉動法蘭160。電動機130帶動諧波發(fā)生器140運轉，諧波發(fā)生器140再帶動諧波柔輪150不斷地發(fā)生彈性變形，諧波柔輪150也不斷地改變與轉動法蘭160嚙合狀態(tài)產(chǎn)生錯齒運動，這種錯齒運動可以將電動機130輸入的高速轉動變?yōu)檗D動法蘭160輸出的低速轉動，從而產(chǎn)生了減速效應。同時，該用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置無需配置冷卻裝置，成本也較低。因此上述用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置可以代替力矩電機應用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床業(yè)，解決了目前力矩電機由于成本較高而難以廣泛應用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床業(yè)的的問題。
[0027]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置，其特征在于，所述用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置包括殼體、過渡法蘭、電動機、諧波發(fā)生器、諧波柔輪、轉動法蘭以及組合軸承，所述電動機通過所述過渡法蘭安裝于所述殼體，所述諧波發(fā)生器和諧波柔輪安裝于所述殼體內(nèi)部，且所述諧波發(fā)生器連接于所述電動機，所述諧波柔輪連接于所述諧波發(fā)生器，所述組合軸承的一個端面安裝于所述殼體，且所述組合軸承的另一個端面連接于所述轉動法蘭，所述諧波柔輪與所述轉動法蘭之間互相嚙合； 所述電動機帶動所述諧波發(fā)生器運轉，所述諧波發(fā)生器再帶動所述諧波柔輪不斷地發(fā)生彈性變形，所述諧波柔輪也不斷地改變與所述轉動法蘭嚙合狀態(tài)產(chǎn)生錯齒運動，這種錯齒運動將所述電動機輸入的高速轉動變?yōu)樗鲛D動法蘭輸出的低速轉動。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置，其特征在于，所述諧波發(fā)生器開設有鍵槽，所述諧波柔輪設有內(nèi)齒圈，所述諧波發(fā)生器的鍵槽嚙合于所述諧波柔輪的內(nèi)齒圈。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置，其特征在于，所述諧波發(fā)生器是雙凸輪結構。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置，其特征在于，所述殼體設有定位面，所述組合軸承的一個端面通過所述定位面安裝于所述殼體。
5.根據(jù)權利要求1或4所述的用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置，其特征在于，所述組合軸承是剛性軸承。
6.根據(jù)權利要求5所述的用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置，其特征在于，所述剛性軸承是圓柱滾子軸承。
7.根據(jù)權利要求6所述的用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置，其特征在于，所述圓柱滾子軸承連接有角接觸軸承。
8.根據(jù)權利要求1所述的用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置，其特征在于，所述電動機、諧波發(fā)生器、諧波柔輪以及組合軸承的中心軸線均在同一條直線上。
9.根據(jù)權利要求1或8所述的用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置，其特征在于，所述電動機是伺服電機。
10.根據(jù)權利要求9所述的用于五軸聯(lián)動數(shù)控機床的減速裝置，其特征在于，所述伺服電機是永磁式同步電動機。
【文檔編號】B23Q5/00GK103769933SQ201410020072
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月16日 優(yōu)先權日:2013年8月14日
【發(fā)明者】黃祺, 郭池, 王智, 周正宏 申請人:蘇州秉創(chuàng)科技有限公司