CN106989142A - 工业机器人内斜齿组合曲轴式之rv减速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机器人减速技术领域，一种工业机器人内斜齿组合曲轴式之RV减速器，包括左、右刚性盘、内摆线齿圈、摆线轮及曲轴的内摆线部件和包括太阳轮、行星轮的行星部件，其特征在于：行星轴上连接偏心套构成双偏心组合曲轴；转臂轴承为锌基合金滑动轴承，其外圆有螺旋油槽，而轴向长度比摆线轮多出5～10mm；偏心套与行星轴内斜齿轮副连接，内斜齿圈采用塑性精密成形，具有相位微调功能，第一偏心套一侧靠紧第二弹性挡圈，另一侧与第三弹性挡圈间有弹簧；第二偏心套置于行星轴上第一与第二弹性挡圈间。有益效果：组装式双偏心曲轴辅以偏心套与行星轴内斜齿轮副确保相位差精度；锌基合金滑动轴承能自润滑；常规制造精度，成本低60‑75％。

Description

工业机器人内斜齿组合曲轴式之RV减速器
【技术领域】
本发明涉及工业机器人减速器技术领域，采用国产机床，常规制造精度，包括弹性变形引起的的总回差不超过6arc min，一种工业机器人内斜齿组合曲轴式之RV减速器。
【背景技术】
“机器人用高精度RV传动有两项极严格技术指标：一为运动精度误差不超过1arcmin；一为间隙回差，规定不超过1～1.5arc min，此外，在负载情况下，包括弹性变形引起的回差在内的总回差不能超过6arc min。”(朱孝录《齿轮传动设计手册》827页)
间隙回差又称几何回差，是指施加3％额定转矩、且各部件良好接触情况下，由行星和摆线针轮传动中齿的侧隙、轴承间隙等几何因素引起的输出转角值(1～1.5arc min)。
背景技术存在下述两个问题：
(一)背景技术曲柄轴二偏心段相位差的偏差≤30″，加工困难：
《RV减速器高精度双向等距小偏心曲柄轴加工技术研究》：“曲柄轴两偏心相对于工件中心的位置差180°土30″”(杨和天津职业技术学院学报1995.06)
RV减速器曲柄轴加工困难，必须进口曲柄磨床：
《天津第一863课题组》说：“在制造RV-320样机时发现，曲柄轴加工困难，误差较大，进口曲柄磨床价格几百万。”
(二)中国专利局于2013年7月17日公开的发明《取代RV-E型的工业机器人减速器》201310154680.8，其特征在于：“所述第一、二偏心套内孔为渐开线斜内齿，与输入轴上渐开线斜外齿滑配”。
但，发明人在实施该技术时咨询了国内苏州几家著名公司，都说线切割机床根本不具备割斜内齿圈功能，就是说割不了斜内齿圈，后来了一家北京著名公司，该公司割的斜内齿圈实物(Z＝24、m＝1.25、β＝5°及b＝15mm)呈两头大中间小的“束腰型”，外斜齿轮通不过。所说的“加工工艺简单，生产效率高、成本低，内、外齿配合精度也高”是一句空话。理论专著说，插齿机可以加工斜内齿圈，其实也不切实际：插齿机装置专用靠模装置，设计制造靠模装置费用高；需定制专用、昂贵的插齿刀具；插齿效率低，因而成本高。
理论专著说插齿机可以加工斜内齿圈，其实也不切实际：插齿机装置专用靠模装置，设计制造靠模装置费用高；需定制专用、昂贵的插齿刀具；插齿效率低，因而成本高。
【发明内容】
本发明提供的工业机器人内斜齿组合曲轴式之RV减速器解决背景技术中的下述问题：
(一)曲柄轴二偏心段相位差的偏差要求很高，因而加工困难；
(二)偏心套与圆轴内斜齿副连结可微调偏心段相位差，线切割内斜齿实施技术难度大。
本发明采用国产机床、常规制造精度解决上述两技术问题，保证在负载情况下，包括弹性变形引起的总回差不超过6arc min。
内摆线传动是一种内摆线齿圈与摆线轮啮合的传动，因而也属于摆线传动技术领域。
本发明解决所述两大技术问题所采取的具体技术方案：
所述行星轴上连接二偏心套，构成了双偏心曲轴，双偏心曲轴上设有用以支承二摆线轮的转臂滑动轴承。
所述转臂轴承为锌基合金滑动轴承。
所述第一、第二转臂锌基合金滑动轴承外圆表面设有螺旋储油槽，而其轴向长度比摆线轮厚度多出5～10mm，作用在于：润滑油或脂可从多出5～10mm处的螺旋储油槽渗入摩擦面。
所述第一、第二偏心套内孔与行星轴内斜齿副连接，其中：第一偏心套一侧端面靠紧第二轴用弹性挡圈，另一侧端面与第三轴用弹性挡圈之间有压缩弹簧，可微调相位差；第二偏心套置于行星轴上第一轴用弹性挡圈与第二轴用弹性挡圈之间，本发明内斜齿圈塑性精密成形优于常规的机械切屑加工。
所述的压缩弹簧为碟形弹簧，碟形弹簧压缩力大，轴向尺寸短。
【有益效果】
(1)组装式双偏心曲轴辅以内斜齿啮合副相位差微调，确保了相位差加工精度；
(2)滑动转臂轴承的刚性比圆柱滚子轴承高，结构简单、制造方便、承载力大；
(3)锌基合金铸造性能好，摩擦因数小，表面粗糙度好；成本比锡青铜低40％以上；使用寿命为锡青铜2～3倍，具有自润滑性能及减震功能，适用于中低速重载场合；
(4)国产机床，常规制造精度，工艺简单，成本低60-75％；
【附图说明】
图1本发明实施例的结构示意图
图2螺旋内花键组合曲轴支承摆线轮结构示意图
【具体实施方式】
如图1-2所示，一种工业机器人内斜齿组合曲轴式之RV减速器，包括摆线部件及行星部件，所述摆线部件包括内摆线齿圈1、左、右刚性盘2、22及第一、第二摆线轮11、13，所述左刚性盘2上均布的凸缘穿过二摆线轮与右刚性盘22连接成刚性体，所述左、右刚性盘2、22用第一、第二轴承9、14分别支承在内摆线齿圈1两侧内孔，所述行星部件包括输入轴19、设在输入轴19上的太阳轮3、行星轮6及行星轴16，所述输入轴19用第三、四轴承4、20 分别支承在左、右刚性盘2、22中心孔，所述行星轴16两端用第五、第六轴承5、15分别支承在左、右刚性盘2、22周边孔中，其特征在于：
所述行星轴16上依次连接第一、第二偏心套10、12，构成了具有双偏心的组合曲轴，其技术效果：利用专用工装夹具调节相位差方便，比之专用偏心轴磨床其制造成本低很多，所述第一、第二双偏心套10、12分别设有用以支承第一、第二摆线轮11、13的第一、第二转臂滑动轴承Z1、Z2，采用滑动轴承的有益效果是，可显著增大圆轴直径而提高了圆轴的刚性，从而减小了弹性变形回差，此外，滑动轴承的优点还见于下述专著：
(一)王文斌《机械设计手册》(卷3.21-4页)：滑动轴承结构简单、制造方便、承载力大；
(二)卜炎《实用轴承技术手册》492页：在正常状态下，滑动轴承磨损率是很低的，形成的磨屑颗粒尺寸很小，数量也少；
(三)卜炎《实用轴承技术手册》349页：航空发动机主轴承采用一般滑动轴承。
所述工业机器人内斜齿组合曲轴式之RV减速器的特征在于：所述第一、第二转臂滑动轴承Z1、Z2为锌基合金，锌基合金优点：表面粗糙度可达Ra1.6μm；自润滑性好，适用于中低速重载场合；比铜轻40％，成本比锡青铜低40％以上；使用寿命为锡青铜2～3倍。
成大先《机械设计手册》轴承6页：锌基合金适用于中、低速(≤7-10m/s)、重载(25-30MPa) 及接触应力σ＝550MPa的条件下工作的轴承。
所述工业机器人内斜齿组合曲轴式之RV减速器的特征在于：第一、第二转臂锌基合金滑动轴承Z1、Z2外圆表面设有螺旋储油槽，而其轴向长度比摆线轮厚度多出5～10mm，箱体内的润滑油或润滑脂可从多出5～10mm处的螺旋储油槽，随着滑动轴承Z1、Z2转动而慢慢渗入，从而润滑摩擦面，摩擦面的润滑很重要。
所述工业机器人内斜齿组合曲轴式之RV减速器的特征在于：所述第一、第二偏心套10、 12内孔与行星轴16内斜齿副连接，所述内斜齿圈采用塑性精密成形，其中：第一偏心套10 一侧端面靠紧第二轴用弹性挡圈18，另一侧端面与第三轴用弹性挡圈7之间有压缩弹簧8；第二偏心套12置于行星轴16上第一轴用弹性挡圈与第二轴用弹性挡圈18之间，从而形成相位微调机构。
本发明内斜齿圈采用塑性精密成形，塑性精密成形时，其径向力与摩擦阻力平衡。塑性精密成形优于常规的插齿切屑加工，插齿切屑的缺点：产品的尺寸同一性不好，生产效率低，刀具昂贵、寿命低及成本高等问题，组合式双偏心曲轴辅以内斜齿副相位差微调，因而确保了相位差精度。
所述工业机器人内斜齿组合曲轴式之RV减速器的特征在于：所述的压缩弹簧8为碟形弹簧，碟形弹簧压缩力大，轴向尺寸短。
内摆线齿圈取代通用摆线的针轮，优点是结构简单、另件少，减速比159时毋须抽齿。
“由于内摆线齿圈与摆线轮为纯滚动啮合且润滑状态良好，因此在输入功率相同情况下，双摆线啮合副比之通用摆线，承载力约提高50％。”(沈培基等《摆线等距线齿轮传动副及其装置》)
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种工业机器人内斜齿组合曲轴式之RV减速器，包括内摆线及行星部件，所述摆线部件包括内摆线齿圈(1)、左、右刚性盘(2、22)及第一、第二摆线轮(11、13)，所述左刚性盘(2)上的凸缘穿过二摆线轮与右刚性盘(22)连接成刚性体，所述左、右刚性盘(2、22)用第一、第二轴承(9、14)分别支承在内摆线齿圈(1)两侧内孔，所述行星部件包括输入轴(19)、输入轴(19)上的太阳轮(3)、行星轮(6)及行星轴(16)，所述输入轴(19)用第三、四轴承(4、20)分别支承在左、右刚性盘(2、22)中心孔，所述行星轴(16)两端用第五、第六轴承(5、15)分别支承在左、右刚性盘(2、22)周边孔中，其特征在于：
所述行星轴(16)上依次连接第一、第二偏心套(10、12)，构成了具有双偏心的组合曲轴，所述第一、第二双偏心套(10、12)上分别设有用以支承第一、第二摆线轮(11、13)的第一、第二转臂滑动轴承(Z1、Z2)。
2.根据权利要求1所述工业机器人内斜齿组合曲轴式之RV减速器，其特征在于：所述第一、第二转臂滑动轴承(Z1、Z2)为锌基合金滑动轴承。
3.根据权利要求2所述的工业机器人内斜齿组合曲轴式之RV减速器，其特征在于：所述第一、第二转臂锌基合金滑动轴承(Z1、Z2)的外圆表面设有螺旋储油槽，而其轴向长度比摆线轮厚度多出5～10mm。
4.根据权利要求3所述工业机器人内斜齿组合曲轴式之RV减速器，其特征在于：所述第一、第二偏心套(10、12)内孔与行星轴(16)用内斜齿轮副连接，其中内斜齿圈采用塑性精密成形，所述第一偏心套(10)的一端靠紧第二轴用弹性挡圈(18)，而另一端与第一轴用弹性挡圈(7)之间设有压缩弹簧(8)，所述第二偏心套(12)置于行星轴(16)第二轴用弹性挡圈(18)与第三轴用弹性挡圈之间，从而形成相位微调机构。
5.根据权利要求4所述工业机器人内斜齿组合曲轴式之RV减速器，其特征在于：所述的压缩弹簧(8)为碟形弹簧。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110185748A (zh) * 2019-06-05 2019-08-30 南通振康机械有限公司 一体式机器人关节结构
EP3620269A1 (de) 2018-09-07 2020-03-11 Fruitcore Gmbh Gelenklagerung für einen roboter mit elastisch komprimierbarem vorspannelement
CN113404819A (zh) * 2021-06-29 2021-09-17 重庆大学 一种可调隙斜齿轮减速器

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3620269A1 (de) 2018-09-07 2020-03-11 Fruitcore Gmbh Gelenklagerung für einen roboter mit elastisch komprimierbarem vorspannelement
WO2020049152A1 (de) 2018-09-07 2020-03-12 Fruitcore Gmbh Gelenklagerung für einen roboter mit elastisch komprimierbarem vorspannelement
US11318605B2 (en) 2018-09-07 2022-05-03 Fruitcore Robotics Gmbh Joint bearing for a robot with an elastically compressible pretensioning element
CN110185748A (zh) * 2019-06-05 2019-08-30 南通振康机械有限公司 一体式机器人关节结构
CN110185748B (zh) * 2019-06-05 2022-02-22 南通振康机械有限公司 一体式机器人关节结构
CN113404819A (zh) * 2021-06-29 2021-09-17 重庆大学 一种可调隙斜齿轮减速器

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