[发明专利]工业机器人双摆线单级减速器

说明书

【技术领域】

本发明涉及工业机器人减速器技术领域，一种工业机器人双摆线单级减速器。

【背景技术】本发明是在“工业机器人微回差减速机”(01102848.3)样机取得成功的基础上，将二级减速改为单级减速。背景技术分单级减速与二级减速两种：

(一)二级减速：一级渐开线行星+一级摆线(变厚齿)

(a)日本帝人精机RV；(b)纳博特斯克株式会社“附接到工业机器人的关节联接部分上的减速器”(200580027453.2)；(c)北航陈仕贤教授CORT(97100463)。三项发明的问题是：①回差不能自动补偿；②制造精度要求极高；③结构复杂、另件多、散热性能不会太好；

(d)变厚齿减速器：大连交大魏延刚教授“新型环板式RV传动装置”(200710010135.6)与哈工大李瑰贤教授“RV30A型变厚齿减速器”(国家863计划)。

1954年美国A.S.Beam提出“变厚齿”至今，国内还没有建立起完整的“变厚齿”计算理论，很少有人研究加工机床特别是磨床设计与制造理论，机床制造厂商在市场不明情况下不会投入大量资金来研制加工机床，因此“变厚齿”将难以进入工业各领域，这反过来又迟缓了“变厚齿”理论研究与制造的发展。RV是很好例证：我国八十年代末就开始研究RV，至今二十年过去了，我国863计划、国家自然科学基金一再重复列项，至今还是“研究”。

(二)单级减速：

(a)周晓汀高级工程师“内摆线针轮传动”(200610001307.9)没有解决啮合面磨损后回差能自动补偿及制造精度要求极高的困难；(b)重庆大学陈兵奎教授“双圆盘摆线行星传动装置”(200510057463)：发明者自己都认为“锥形圆弧内齿轮的半埋齿结构制造困难，目前还没有较成熟的加工方法。”，重庆大学梁锡昌教授则认为：该发明制造精度要求很高，如果不具备大批量生产条件，产品成本将非常高。

我国863计划、国家自然科学基金一再重复列项，希望国内名牌大学的齿轮专家、教授和一流制造厂能在RV、FA的基础上自主创新，研制出比日本RV、FA更先进、中国人自己的工业机器人减速器。然而，至今国产机器人仍然必需从日本进口RV配套。

【发明内容】本发明目的在于：提出一种磨损后回差能自动补偿、工艺难度小、毋需高精度机床、制造成本仅为RV、CORT的75-85％的工业机器人双摆线单级减速器。

摆线针轮传动中的针轮是由许多针齿销、针齿套和针齿壳组成，而双摆线传动中仅用一片内摆线轮便取代了很多另件的针轮。与摆线针轮相比，双摆线传动的优点在于：(1)结构简单、另件少；(2)单级减速比很大，据称可达200(《没有针轮的摆线变速机》机械传动2006.04)；(3)在减速比大于59时，内摆线轮不像针轮必须抽齿，同时由于内齿摆线轮与外齿摆线轮为纯滚动啮合，因此在输入功率相同的情况下，可将减速器的体积降低1-2个等级。摆线传动具有很高刚性和抗冲击力，这一特征是渐开线齿型所不具备。具体技术方案如下：

(a)回差自动补偿：二单偏心轴承相位角不等于180°，其内孔与输入轴用同旋向多头螺纹联结，输入轴上依次装置“挡圈-偏心轴承a-碟形弹簧-偏心轴承b-轴用弹性挡圈”。

初始处于零回差状态：摆线轮A轮齿沿顺时针方向与内摆线齿圈(8)上半区轮齿靠紧；而摆线轮B轮齿沿逆时针方向与下半区轮齿靠紧。当右旋输入轴顺时针转时：摆线轮A作功，由于右旋螺纹的作用下，偏心套b在轴向移动同时转动，而使摆线轮B与轮齿另一侧靠紧，因而二摆线轮同时作功；停电时，在碟形弹簧的作用下，摆线轮B回到初始位置。同理，当输入轴逆时针转动时：摆线轮B作功，由于右旋螺纹的作用下，偏心套a在轴向移动同时转动，而使摆线轮A与轮齿另一侧靠紧，因而二摆线轮同时作功。

(b)内摆线齿圈(8)用中慢走丝线切割机床根据内摆线方程割出一连续、光滑曲线得到。线切割表面粗糙度为Ra0.5--0.8μm，切割精度为±0.005mm(相当于磨削)。比之“铣齿-热处理-高速很小砂轮磨齿”工艺，减速比越大，线切割工艺的优点越显突出。

【有益效果】本发明对照背景技术中RV等二级减速器，其新颖性、创造性及实用性体现在：①啮合面磨损后回差能自动补偿；②去掉三偏心轴、6只轴承及7只齿轮，简化了结构，增加了散热空间，消除了三偏心轴带来的加工与装配误差；③工艺难度小、毋需高精度机床；④制造成本仅仅为RV、CORT的75-85％；⑤均载环可提高柱销的刚度与弯曲强度。

【附图说明】

图1.本发明实施例的结构示意图

图2.本发明偏心轴承内圈与空心输入轴多头螺纹联接的结构示意图