一種工業(yè)機(jī)器人高剛性大速比擺線減速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及擺線減速器領(lǐng)域，特別提出一種工業(yè)機(jī)器人高剛性大速比擺線減速 器。
【背景技術(shù)】
[0002] 擺線減速器具有傳動比大、傳動效率高、傳動精度高、扭轉(zhuǎn)剛性高以及壽命長等 諸多優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于精密機(jī)械傳動領(lǐng)域。普通擺線減速器在輸入軸上裝有一個錯 位180°的雙偏心套，在偏心套上裝有兩個稱為轉(zhuǎn)臂的滾柱軸承，形成H機(jī)構(gòu)。兩個擺線輪 的中心孔即為偏心套上轉(zhuǎn)臂軸承的滾道，并由擺線輪與針齒輪上一組環(huán)形排列的針齒相嚙 合，以組成齒差為一齒的內(nèi)嚙合減速機(jī)構(gòu)。當(dāng)輸入軸帶著偏心套轉(zhuǎn)動一周時，由于擺線輪上 齒廓曲線的特點(diǎn)及其受針齒輪上針齒限制的原因，擺線輪的運(yùn)動成為既有公轉(zhuǎn)又有自轉(zhuǎn)的 平面運(yùn)動，在輸入軸正轉(zhuǎn)一周時，偏心套亦轉(zhuǎn)動一周，擺線輪于相反方向轉(zhuǎn)過一個齒從而得 到減速，再借助W輸出機(jī)構(gòu)，將擺線輪的低速自轉(zhuǎn)運(yùn)動通過柱銷傳遞給輸出軸，從而獲得較 低的輸出轉(zhuǎn)速。
[0003] RV減速器是在傳統(tǒng)針擺行星傳動的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的，它是由第一級漸開線圓柱 齒輪行星減速機(jī)構(gòu)和第二級擺線針輪行星減速機(jī)構(gòu)兩部分組成，為一封閉差動輪系。主動 的太陽輪與輸入軸相連，如果漸開線中心輪順時針方向旋轉(zhuǎn)，它將帶動三個呈120°布置的 行星輪在繞中心輪軸心公轉(zhuǎn)的同時還有逆時針方向自轉(zhuǎn)，三個曲柄軸與行星輪相固連而同 速轉(zhuǎn)動，兩片相位差180°的擺線輪鉸接在三個曲柄軸上，并與固定的針輪相嚙合，在其軸 線繞針輪軸線公轉(zhuǎn)的同時，還將反方向自轉(zhuǎn)，即順時針轉(zhuǎn)動。輸出機(jī)構(gòu)由裝在其上的三對曲 柄軸支撐軸承來推動，把擺線輪上的自轉(zhuǎn)傳遞出來。它因?yàn)榫哂畜w積小、重量輕、傳動比范 圍大、壽命長、精度保持穩(wěn)定、效率高、傳動平穩(wěn)等一系列優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于工業(yè)機(jī)器人傳動關(guān) 節(jié)中。
[0004] 由于工業(yè)機(jī)器人對關(guān)節(jié)減速器質(zhì)量與空間尺寸的嚴(yán)格限制，現(xiàn)有RV減速器傳動 比范圍一般在200以內(nèi)，而且很難實(shí)現(xiàn)減速比的進(jìn)一步提高。因此，為滿足工業(yè)機(jī)器人對關(guān) 節(jié)減速器更大速比的特殊要求，在擺線傳動基礎(chǔ)上需要提出一種全新的減速原理與結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種工業(yè)機(jī)器人高剛性大速比擺線減速 器。該減速器同時具有高精度、高效率、高剛性、高承載和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。特別適合于 工業(yè)機(jī)器人傳動關(guān)節(jié)中。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的一種工業(yè)機(jī)器人高剛性大速比擺線減速 器，包括輸入軸、固定針齒殼和輸出針齒殼，所述固定針齒殼和所述輸出針齒殼上均分別嵌 裝有針齒銷，所述輸入軸上偏心地設(shè)有的第一轉(zhuǎn)臂和第二轉(zhuǎn)臂，所述第一轉(zhuǎn)臂和第二轉(zhuǎn)臂 偏心位相錯180° ;所述第一轉(zhuǎn)臂上連接有一級擺線輪，所述第二轉(zhuǎn)臂上連接有二級擺線 輪，所述一級擺線輪和二級擺線輪的齒數(shù)不同；所述一級擺線輪和二級擺線輪上均分別開 設(shè)有多個均勻分布的柱銷孔，在一級擺線輪和二級擺線輪上的柱銷孔中均分別貫穿有柱 銷，柱銷與所在柱銷孔之間設(shè)有柱銷套；所述一級擺線輪與鑲嵌在固定針齒殼上的針齒銷 相嚙合，所述二級擺線輪與鑲嵌在輸出針齒殼上的針齒銷相嚙合；所述輸出針齒殼與固定 針齒殼之間采用主軸承連接和定位，所述固定針齒殼的左端固定有左壓緊盤，所述左壓緊 盤與固定針齒殼之間設(shè)有左支撐軸承，所述輸出針齒殼的右端設(shè)有右壓緊盤，所述右壓緊 盤與所述輸出針齒殼之間設(shè)有右支撐軸承；所述左壓緊盤和右壓緊盤均分別采用圓錐滾子 軸承與輸入軸連接，所述柱銷的兩端分別與所述左壓緊盤和所述右壓緊盤之間采用螺紋連 接。
[0007] 本發(fā)明工業(yè)機(jī)器人高剛性大速比擺線減速器，其中，所述第一轉(zhuǎn)臂由設(shè)在所述輸 入軸上的第一偏心圓柱滾子軸承構(gòu)成，所述第二轉(zhuǎn)臂由設(shè)置在所述輸入軸上的第二偏心圓 柱滾子軸承構(gòu)成，所述第一偏心圓柱滾子軸承和第二偏心圓柱滾子軸承的內(nèi)環(huán)均分別為偏 心套；或所述第一轉(zhuǎn)臂和第二轉(zhuǎn)臂均分別由設(shè)置在輸入軸上的一個偏心套和一個圓柱滾子 軸承組合構(gòu)成；或所述輸入軸為曲柄軸，曲柄上套有圓柱滾子軸承從而形成了第一轉(zhuǎn)臂和 第二轉(zhuǎn)臂。
[0008] 當(dāng)一級擺線輪與固定針齒殼上的針齒銷滿足一齒差條件下，同時，二級擺線輪與 輸出針齒殼上的針齒銷滿足一齒差條件下時，減速器的輸出傳動比為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種工業(yè)機(jī)器人高剛性大速比擺線減速器，包括輸入軸（1)、固定針齒殼做和輸出 針齒殼（11)，所述固定針齒殼（8)和所述輸出針齒殼（11)上均分別嵌裝有針齒銷（16)，其 特征在于： 所述輸入軸（1)上偏屯、地設(shè)有第一轉(zhuǎn)臂和第二轉(zhuǎn)臂，所述第一轉(zhuǎn)臂和第二轉(zhuǎn)臂偏屯、位 相錯180° ; 所述第一轉(zhuǎn)臂上連接有一級擺線輪巧），所述第二轉(zhuǎn)臂上連接有二級擺線輪（17)，所 述一級擺線輪（9)和二級擺線輪（17)的齒數(shù)不同； 所述一級擺線輪（9)和二級擺線輪（17)上均分別開設(shè)有多個均勻分布的柱銷孔，在一 級擺線輪（9)和二級擺線輪（17)上的柱銷孔中均分別貫穿有柱銷化），柱銷（6)與所在柱 銷孔之間設(shè)有柱銷套（7); 所述一級擺線輪（9)與鑲嵌在固定針齒殼（8)上的針齒銷（16)相曬合，所述二級擺線 輪（17)與鑲嵌在輸出針齒殼（11)上的針齒銷（16)相曬合； 所述輸出針齒殼（11)與固定針齒殼（8)之間采用主軸承（12)連接和定位，所述固定 針齒殼（8)的左端固定有左壓緊盤（18)，所述左壓緊盤（18)與固定針齒殼（8)之間設(shè)有左 支撐軸承（14)，所述輸出針齒殼（11)的右端設(shè)有右壓緊盤（19)，所述右壓緊盤（19)與所 述輸出針齒殼（11)之間設(shè)有右支撐軸承（15); 所述左壓緊盤（18)和右壓緊盤（19)均分別采用圓錐滾子軸承（3)與輸入軸（1)連接， 所述柱銷化）的兩端分別與所述左壓緊盤（18)和所述右壓緊盤（19)之間采用螺紋連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述工業(yè)機(jī)器人高剛性大速比擺線減速器，其特征在于，所述第一 轉(zhuǎn)臂由設(shè)在所述輸入軸（1)上的第一偏屯、圓柱滾子軸承（4)構(gòu)成，所述第二轉(zhuǎn)臂由設(shè)置在 所述輸入軸（1)上的第二偏屯、圓柱滾子軸承（21)構(gòu)成，所述第一偏屯、圓柱滾子軸承（4)和 第二偏屯、圓柱滾子軸承（21)的內(nèi)環(huán)均分別為偏屯、套。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)機(jī)器人高剛性大速比擺線減速器，其特征是，所述 第一轉(zhuǎn)臂和第二轉(zhuǎn)臂均分別由設(shè)置在輸入軸（1)上的一個偏屯、套和一個圓柱滾子軸承組 合構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)機(jī)器人高剛性大速比擺線減速器，其特征在于，所 述輸入軸（1)為曲柄軸，曲柄上套有圓柱滾子軸承從而形成了第一轉(zhuǎn)臂和第二轉(zhuǎn)臂。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一所述的一種工業(yè)機(jī)器人高剛性大速比擺線減速器，其特 征在于，當(dāng)一級擺線輪（9)與固定針齒殼（8)上的針齒銷滿足一齒差條件下，同時，二級擺 線輪（17)與輸出針齒殼（11)上的針齒銷滿足一齒差條件下時，減速器的輸出傳動比為：
式中，Zi為一級擺線輪的齒數(shù)；Z2為固定針齒殼上針齒銷數(shù)；Z3為二級擺線輪的齒數(shù)；Z4為輸出針齒殼上的針齒銷數(shù)；表示輸出針齒殼的轉(zhuǎn)向與輸入軸轉(zhuǎn)向相同；表示輸 出針齒殼的轉(zhuǎn)向與輸入軸轉(zhuǎn)向相反。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種工業(yè)機(jī)器人高剛性大速比擺線減速器，輸入軸上設(shè)有兩個偏心位相錯180°的轉(zhuǎn)臂。左側(cè)轉(zhuǎn)臂和右側(cè)轉(zhuǎn)臂采用圓柱滾子軸承分別連接一級和二級具有不同齒數(shù)的擺線輪。兩個擺線輪上開設(shè)有柱銷孔且柱銷孔貫穿有柱銷，柱銷與柱銷孔之間設(shè)有柱銷套。一級擺線輪與固定針齒殼上的針齒嚙合，二級擺線輪與輸出針齒殼上的針齒嚙合。輸出針齒殼采用主軸承與固定針齒殼連接和定位。左壓緊盤通過左支撐軸承與固定針齒殼連接和定位，右壓緊盤通過右支撐軸承與輸出針齒殼連接和定位。左右壓緊盤分別采用螺紋連接擰緊柱銷。左右壓緊盤分別采用圓錐滾子軸承與輸入軸連接。通過上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)減速器高剛性大速比傳動，特別適合于工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)中。
【IPC分類】F16H57-08, F16H1-32
【公開號】CN104791425
【申請?zhí)枴緾N201510223942
【發(fā)明人】許立新
【申請人】天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年5月5日