圆锥滚子轴承、rv减速器、机器人
阅读说明：本技术 圆锥滚子轴承、rv减速器、机器人 (Tapered roller bearing, RV reduction gear, robot ) 是由 程中甫 陈伟 刘成 孙豹 史宝强 田毅飞 于 2021-09-01 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种圆锥滚子轴承、RV减速器、机器人,其中的圆锥滚子轴承,包括内圈、外圈以及处于所述内圈与所述外圈之间的圆锥滚子,所述外圈的外圆周壁上构造有第一螺纹,所述外圈能够通过所述第一螺纹与与之配合的安装孔孔壁上的第二螺纹形成旋合连接。根据本发明,能够对所述圆锥滚子轴承的安装定位从而实现现有技术中的限位凸台、限位挡圈以及挡圈沟槽共同实现的定位作用,简化了组装结构、降低了安装难度,还能够利用所述第一螺纹与所述第二螺纹之间的螺纹旋合过程中外在力矩与产生的轴向推力的线性关系,通过旋拧准确控制轴承的预紧力,提升轴承的预紧精度。(The invention provides a tapered roller bearing, an RV reducer and a robot, wherein the tapered roller bearing comprises an inner ring, an outer ring and a tapered roller positioned between the inner ring and the outer ring, a first thread is formed on the outer circumferential wall of the outer ring, and the outer ring can form screwing connection with a second thread on the wall of a mounting hole matched with the outer ring through the first thread. According to the invention, the tapered roller bearing can be installed and positioned, so that the positioning effect which is realized by the limit boss, the limit retainer ring and the retainer ring groove in the prior art is realized, the assembly structure is simplified, the installation difficulty is reduced, the linear relation between the external torque and the generated axial thrust in the screwing process of the threads between the first threads and the second threads can be utilized, the pre-tightening force of the bearing is accurately controlled through screwing, and the pre-tightening precision of the bearing is improved.)
技术领域
本发明属于减速器制造技术领域，具体涉及一种圆锥滚子轴承、RV减速器、机器人。
背景技术
RV减速器主要由一级行星齿轮传动和二级摆线针轮传动组成，其是一种新型的摆线针轮行星传动减速器。RV减速器多应用于工业机器人的关节位置，这对RV减速器提出了高传动精度、刚性大、传动效率高、抗冲击能力强、结构紧凑等要求，这些要求对RV减速器零件的加工精度和装配精度提出了较高的要求。而曲轴是RV减速器的核心部件，承担着一级传动的动力输出和二级传动的动力输入，支撑曲轴运转的轴承性能直接影响RV减速器的传动精度和使用寿命。
目前的RV减速器结构如图3所示，曲轴两端直轴段装配圆锥滚子轴承。为保证圆锥滚子轴承的性能，确保减速器的刚性和寿命，需要对圆锥滚子轴承施加一定的预紧力。目前通常采用台阶面100和挡圈101对圆锥滚子轴承外圈102进行定位，并通过调节挡圈101厚度来控制圆锥滚子轴承的轴向预紧量，进而预估控制圆锥滚子轴承的轴向预紧力，这种加工工艺及装配繁琐、预紧精度不高、成本高。另外，为保证预紧量合适，通常需多次计量沟槽103位置和挡圈101厚度尺寸，但计量空间有限，计量误差往往偏大，无法较准确地保证圆锥滚子轴承的预紧量，圆锥滚子轴承的轴向预紧力存在偏差，导致圆锥滚子轴承的性能和寿命下降，进而对RV减速器的性能及寿命产生较大的影响。
发明内容
因此，本发明提供一种圆锥滚子轴承、RV减速器、机器人，能够克服相关技术中RV减速器中的圆锥滚子轴承对曲轴的轴向预紧力的调整不便、预紧量调整误差大的不足。
为了解决上述问题，本发明提供一种圆锥滚子轴承，包括内圈、外圈以及处于所述内圈与所述外圈之间的圆锥滚子，所述外圈的外圆周壁上构造有第一螺纹，所述外圈能够通过所述第一螺纹与与之配合的安装孔孔壁上的第二螺纹形成旋合连接。
在一些实施方式中，所述外圈包括沿其轴向依次设置的第一圆柱段与第二圆柱段，其中所述第一圆柱段为光轴段，所述第一螺纹构造于所述第二圆柱段上。
在一些实施方式中，所述第一圆柱段的直径小于所述第二圆柱段的直径。
在一些实施方式中，所述外圈远离所述圆锥滚子的轴端上构造有紧定孔，通过所述紧定孔能够实现对所述外圈与所述安装孔的旋合。
在一些实施方式中，所述紧定孔至少具有两个，至少两个所述紧定孔环绕所述外圈的曲轴避让孔设置。
本发明还提供一种RV减速器，包括圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承为上述的圆锥滚子轴承。
在一些实施方式中，所述RV减速器还包括刚性盘，所述安装孔包括构造于所述刚性盘上的第一安装孔，所述圆锥滚子轴承的内圈套装于曲轴的第一端直轴段上，所述圆锥滚子轴承的外圈连接于所述第一安装孔内；和/或，还包括行星架，所述安装孔包括构造于所述行星架上的第二安装孔，所述圆锥滚子轴承的内圈套装于曲轴的第二端直轴段上，所述圆锥滚子轴承的外圈连接于所述第二安装孔内。
在一些实施方式中，当所述外圈包括第一圆柱段与第二圆柱段时，所述第一安装孔具有与所述第一圆柱段套装的第一孔段以及与所述第二圆柱段旋合的第二孔段，所述第一圆柱段与所述第一孔段之间为过盈配合或者过渡配合；和/或，所述第二安装孔具有与所述第一圆柱段套装的第三孔段以及与所述第二圆柱段旋合的第四孔段，所述第一圆柱段与所述第三孔段之间为过盈配合或者过渡配合。
在一些实施方式中，当所述第一圆柱段与所述第一孔段之间为过盈配合时，过盈量不超过0.01mm；和/或，当所述第一圆柱段与所述第三孔段之间为过盈配合时，过盈量不超过0.01mm。
本发明还提供一种机器人，包括上述的RV减速器。
本发明提供的一种圆锥滚子轴承、RV减速器、机器人，能够对所述圆锥滚子轴承的安装定位从而实现现有技术中的限位凸台、限位挡圈以及挡圈沟槽共同实现的定位作用，简化了组装结构、降低了安装难度，还能够利用所述第一螺纹与所述第二螺纹之间的螺纹旋合过程中外在力矩与产生的轴向推力的线性关系，通过旋拧准确控制轴承的预紧力，提升轴承的预紧精度，也即，在所述外圈上一体化构造所述第一螺纹使所述外圈具有现有技术中的外圈与挡圈的双重作用，功能多样，能够提高圆锥滚子轴承的整体刚度，提高了减速器的运行稳定性和寿命；另外，采用该技术方案的圆锥滚子轴承不涉及现有技术中的挡圈、挡圈沟槽及台阶面的加工，简化零件的加工工序，降低加工难度及生产成本，提高生产效率。
附图说明
图1为本发明实施例的圆锥滚子轴承的内部结构示意图；
图2为本发明另一实施例的RV减速器的内部结构示意图；
图3为相关技术中的RV减速器的内部结构示意图。
附图标记表示为：
1、内圈；2、外圈；21、第一螺纹；22、紧定孔；23、曲轴避让孔；3、圆锥滚子；100、台阶面；101、挡圈；102、外圈；103、沟槽；200、圆锥滚子轴承；201、刚性盘；2011、第一安装孔；202、曲轴；203、行星架；2031、第二安装孔。
具体实施方式
结合参见图1至图2所示，根据本发明的实施例，提供一种圆锥滚子轴承，包括内圈1、外圈2以及处于所述内圈1与所述外圈2之间的圆锥滚子3，所述外圈2的外圆周壁上构造有第一螺纹21(例如为外螺纹)，所述外圈2能够通过所述第一螺纹21与与之配合的安装孔孔壁上的第二螺纹(例如为内螺纹)形成旋合连接。该技术方案中，能够对所述圆锥滚子轴承的安装定位从而实现现有技术中的限位凸台、限位挡圈以及挡圈沟槽共同实现的定位作用，简化了组装结构、降低了安装难度，还能够利用所述第一螺纹21与所述第二螺纹之间的螺纹旋合过程中外在力矩与产生的轴向推力的线性关系，通过旋拧准确控制轴承的预紧力，提升轴承的预紧精度，而现有技术中采用调整挡圈厚度的方式来获得对圆锥滚子轴承施加的轴向预紧量，并利用此预紧量粗略估算出对圆锥滚子轴承产生的轴向预紧力，整个过程需多次计量挡圈沟槽位置和挡圈厚度，流程繁琐，预紧精度不高，也即，在所述外圈2上一体化构造所述第一螺纹21使所述外圈2具有现有技术中的外圈与挡圈的双重作用，功能多样，能够提高圆锥滚子轴承的整体刚度，提高了减速器的运行稳定性和寿命；另外，采用该技术方案的圆锥滚子轴承不涉及现有技术中的挡圈、挡圈沟槽及台阶面的加工，简化零件的加工工序，降低加工难度及生产成本，提高生产效率。
在一些实施方式中，所述外圈2包括沿其轴向依次设置的第一圆柱段与第二圆柱段，其中所述第一圆柱段为光轴段，也即所述第一圆柱段的外圆周壁为光滑的圆柱面，而所述第一螺纹21构造于所述第二圆柱段上，其中在具体的组装工况下，所述第一圆柱段与所述安装孔的光孔之间配合，以实现对所述外圈2安装的导向作用，所述第二圆柱段则与所述安装孔的具有所述第二螺纹的一段旋合为一体，实现所述圆锥滚子轴承的轴向预紧量的调整。
在一个具体的实施方式中，所述第一圆柱段的直径小于所述第二圆柱段的直径，所述外圈2远离所述圆锥滚子3的轴端上构造有紧定孔22，通过所述紧定孔22能够实现对所述外圈2与所述安装孔的旋合，可以理解的是，所述第二圆柱段为所述外圈2靠近操作人员的一侧，如此可以使所述第二圆柱段的端面设置所述紧定孔22后具有足够的机械强度。
所述紧定孔22例如可以是与所述外圈2的曲轴避让孔23同心设置的多边形环槽，例如六边形环槽(也即类似于内六方的结构)，而在一些情况下，曲轴202的端部将凸出于所述第二圆柱段的端面，在这一情况下，所述紧定孔22与相应的扭矩器具将存在一定轴向间距，此时，最好的，所述紧定孔22至少具有两个，至少两个所述紧定孔22环绕所述外圈2的曲轴避让孔23设置，此时可以采用具有夹持作用的扭矩器具(扳手)实现对所述外圈2的施力旋拧，实现对曲轴202的轴向预紧力的调整。
所述外圈2具体可以采用如下方式进行加工：
(1)首先锻造圆环毛坯，也可以采用铸造等其他加工方式；
(2)将毛坯初车成台阶圆；
(3)铣削台阶圆两端面；
(4)在台阶圆大直径圆柱段(也即所述第二圆柱段，下同)一侧的端面上钻削所述紧定孔22；
(5)在台阶圆大直径圆柱段的外圆表面加工外螺纹(也即所述第一螺纹)；
(6)磨削台阶圆小直径圆柱段(也即所述第一圆柱段，下同)的外圆表面；
(7)在台阶圆小直径圆柱段一侧的内孔处磨削圆锥面，保证圆锥面的轴线与小直径圆柱段外圆表面的轴线重合；
根据本发明的实施例，还提供一种RV减速器，包括圆锥滚子轴承200，所述圆锥滚子轴承200为上述的圆锥滚子轴承。
在一些实施方式中，所述RV减速器还包括刚性盘201，所述安装孔包括构造于所述刚性盘201上的第一安装孔2011，所述圆锥滚子轴承200的内圈套装于曲轴202的第一端直轴段上，所述圆锥滚子轴承200的外圈连接于所述第一安装孔2011内；和/或，还包括行星架203，所述安装孔包括构造于所述行星架203上的第二安装孔2031，所述圆锥滚子轴承200的内圈套装于曲轴202的第二端直轴段上，所述圆锥滚子轴承200的外圈连接于所述第二安装孔2031内。
在一些实施方式中，当所述外圈2包括第一圆柱段与第二圆柱段时，所述第一安装孔2011具有与所述第一圆柱段套装的第一孔段以及与所述第二圆柱段旋合的第二孔段，所述第一圆柱段与所述第一孔段之间为过盈配合或者过渡配合；和/或，所述第二安装孔2031具有与所述第一圆柱段套装的第三孔段以及与所述第二圆柱段旋合的第四孔段，所述第一圆柱段与所述第三孔段之间为过盈配合或者过渡配合。
在一些实施方式中，当所述第一圆柱段与所述第一孔段之间为过盈配合时，过盈量不超过0.01mm；和/或，当所述第一圆柱段与所述第三孔段之间为过盈配合时，过盈量不超过0.01mm，在保证所述外圈2的位置可靠以及与所述曲轴202的同轴度的同时，便于对其的旋拧调整过程。
根据本发明的实施例，还提供一种机器人，包括上述的RV减速器。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
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