[发明专利]工业机器人微回差摆线减速器

说明书

【技术领域】

本发明涉及精密减速器技术领域，一种工业机器人微回差摆线减速器。 

【背景技术】

(一)日本帝人精机公司的RV减速器：刚性好，小回差0.5′-6′，抗冲击性能好，要求高精度制造，价格很高； 

(二)CORT复式滚动活齿减速器(97100463)：与RV的主要差异仅在于改外摆线轮为内摆线齿圈，结构复杂，要求高精度，预计制造成本将很高； 

(三)“工业机器人微回差减速机”(01102848.3)缺点是：(a)输入轴空心且有二贯通螺旋槽，因而扭转强度低、使用寿命短；(b)冲击载荷易使输入轴内细销_(16)(13)折断；(c)仅有一片摆线轮做功，承载能力不如RV二片轮。 

我国曾将仿制RV减速器列入863计划，由国内好几所名牌大学和国内一流制造厂承担，希望通过仿制，国内自己能生产RV减速器。据报道仿制相继取得很大成功，然而，至今国产机器人仍然必需进口RV，说明863计划并未成功。 

【发明内容】本发明目的在于：提出一种高承载能力、抗冲击、工艺难度小、毋需很高精度机床、制造成本仅仅为RV的80-90％的工业机器人微回差摆线减速器。以结构设计取代高精度制造来消除回差，是工业机器人减速器一重大创新，将为我国工业机器人减速器的发展奠定基础。 

工业机器人减速器低速级采用摆线是因为，摆线轮齿和半埋针齿结构具有很高抗冲击力，这一特征是任何齿型所不具备。具体技术方案如下： 

(a)为消除回差Δθ，将相位角错开180°双联偏心套，断为两截并各自加工出左旋多头内螺纹与输入轴上外螺纹联结，输入轴上依次装置：“挡圈、碟形弹簧-偏心套-隔圈-偏心套-碟形弹簧、挡圈”。初始时：二偏心套之间相位角错开180°-Δφ，偏转角Δφ使一摆线轮轮齿与上半区针齿销逆时针一侧靠紧，另一摆线轮轮齿与下半区针齿销顺时针一侧靠紧；当输入轴转动时，螺旋(纹)联结会产生轴向力，轴向力使偏心套在轴向移动的同时被转动，因而改变二偏心套之间相位角，当针齿壳固定时，输入轴(连同偏心套)顺时针转动时，则摆线轮逆时针转动，即二者转向相反；挡圈的功能是偏心套轴向限位；碟形弹簧的功能是复位与缓冲；

(b)针齿销与针齿壳为半埋齿接触，使针齿销具有很高抗弯曲能力； 

(c)朱孝录《齿轮传动设计手册》839页指出，影响RV减速器回差主要因素是：针齿销孔周向位置误差、针齿销半径误差、等距及移距修形误差。其中以传统“钻孔-铰孔或镗孔再车内孔”工艺，来实现高精度针齿销孔周向位置误差为最困难，针齿销直径越小越困难。在实践中发现，针齿壳上的针齿销孔用中慢丝线切割机床割出一连续、光滑曲线而得到时，比之“钻孔-铰孔或镗孔再车内孔”工艺，线切割工艺的表面粗糙度好、形位公差小、相邻距偏差＜0.008或更小，使初始回差很小。针齿销直径越小，线切割工艺的优点越显突出，越不是其它机加工工艺所能替代。等距、移距修形后使摆线齿处于多齿啮合，因而传动平稳、承载能力高、抗冲击。 

样机OB-40E(根据RV40-E)：N₁＝1.05kW、高速级：z₁＝14、z₂＝38，m＝1.25；低速级：z_g＝55、z_b＝56，i＝1+(55+1)38/14＝153，T＝377(Nm) 

Rz＝72.4，e＝1.0、针齿dz＝5.0，轮宽b＝10，K₁＝0.7735，K₂＝1.624，Y_max＝1.5795，接触应力σ_jmax＝8911(T·Y_max/b·Rz²)^0.5＝950MPa， 

根据徐灏《机械设计手册》卷2.11-165页：轴承钢、C63，[σ_jmax]＝1912MPa，因此过载能力为4.05倍。由于过载出现在起动瞬间，故过载能力将更大。 

本发明的有益效果：(1)减速器的回差和刚度均能达到RV的制造要求；(2)制造成本比RV、比CORT要低80-90％；(3)机械制造工艺难度小，不需要高精度加工机床；(4)二片轮作功，承载能力与RV相同。 

【附图说明】图1是本发明实施例的结构示意图 

【具体实施方式】