一種擺線活齒減速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域，具體涉及到機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器。。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，企業(yè)對(duì)工業(yè)機(jī)器人的需求量越來越大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2013年中國市場(chǎng)共銷售工業(yè)機(jī)器人近3.7萬臺(tái)，約占全球銷量的1/5，位居全球第一。機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器是工業(yè)機(jī)器人的核心部件，國內(nèi)所需的高精度減速器大多來自進(jìn)口產(chǎn)品，進(jìn)口產(chǎn)品以RV減速器居多。
[0003]RV減速器對(duì)材料、制造和裝配的要求都很高，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。它由漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)和擺線針輪傳動(dòng)組合而成，齒輪傳動(dòng)處于高速級(jí)，擺線針輪傳動(dòng)處于低速級(jí)。漸開線齒輪傳動(dòng)由一個(gè)主動(dòng)齒輪和三個(gè)從動(dòng)齒輪組成，三個(gè)從動(dòng)齒輪帶動(dòng)三個(gè)曲軸將動(dòng)力傳遞到擺線輪，擺線輪的轉(zhuǎn)動(dòng)由W機(jī)構(gòu)輸出。RV減速器一般采用兩片式或三片式的結(jié)構(gòu)，即兩個(gè)或三個(gè)擺線輪固連為一體，相互抵消徑向力的作用。
[0004]RV減速器有以下三個(gè)方面的不足。
[0005]—是軸向尺寸較大。RV減速器沿軸向布置了齒輪傳動(dòng)、兩片或三片擺線輪以及W輸出機(jī)構(gòu)，因此很難減小RV減速器的軸向尺寸。
[0006]二是傳動(dòng)鏈較長(zhǎng)，對(duì)制造、安裝的要求高，難于保證較高的運(yùn)動(dòng)精度。RV減速器的包括齒輪傳動(dòng)、擺線針輪傳動(dòng)和W機(jī)構(gòu)，如果要保證整體運(yùn)動(dòng)精度高，就必須保證傳動(dòng)鏈中每種機(jī)構(gòu)具有高的運(yùn)動(dòng)精度。RV減速器的三個(gè)曲柄和輸出W機(jī)構(gòu)都采用對(duì)稱機(jī)構(gòu)，很難保證各對(duì)稱構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)同步性，而三個(gè)曲柄和W機(jī)構(gòu)對(duì)運(yùn)動(dòng)精度的影響卻很大。日本學(xué)者日高照晃的研究表明，對(duì)運(yùn)動(dòng)精度影響最大的因素包括:三個(gè)曲柄的偏心誤差、擺線輪上的三個(gè)曲柄孔的位置誤差、兩個(gè)擺線輪的周節(jié)累積誤差以及W機(jī)構(gòu)的偏心誤差。
[0007]三是難于實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比。受幾何因素的制約，RV減速器中的齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比不能超過6，故RV減速器的傳動(dòng)比不能做得很大。
[0008]活齒傳動(dòng)是一種用來傳遞兩同軸間回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的新型傳動(dòng)方式。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)比范圍廣、承載能力強(qiáng)、傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)?；铨X傳動(dòng)主要由激波器、內(nèi)齒圈、活齒架和多個(gè)在圓周方向布置的活齒組成。活齒傳動(dòng)的動(dòng)力由激波器輸入，由活齒架直接輸出，不需要W輸出機(jī)構(gòu)。為使受力狀況良好，活齒減速器采用相位相差一百八十度的兩個(gè)激波器組合的結(jié)構(gòu)，使徑向力可以相互抵消?；铨X傳動(dòng)特別適用于需要大減速比同軸傳動(dòng)的場(chǎng)合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的:克服現(xiàn)有RV減速器的不足，提供一種傳動(dòng)鏈短、結(jié)構(gòu)緊湊、軸向尺寸小、運(yùn)動(dòng)精度高、可實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比的新型減速器。
[0010]本發(fā)明采用如下技術(shù)手段:去除RV減速器中的漸開線齒輪傳動(dòng)和W輸出機(jī)構(gòu)，采用擺線針輪傳動(dòng)與活齒傳動(dòng)組合；擺線針輪傳動(dòng)采用單片式結(jié)構(gòu)，活齒傳動(dòng)采用單激波器結(jié)構(gòu)，擺線輪與激波器固連，相互抵消軸向力；擺線針輪采用單偏心套輸入，去除RV減速器中的三個(gè)輸入曲柄。本發(fā)明所采用的技術(shù)手段所產(chǎn)生的有益效果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一是縮短了傳動(dòng)鏈，去除了對(duì)運(yùn)動(dòng)精度影響較大的三個(gè)輸入曲柄機(jī)構(gòu)和W輸出機(jī)構(gòu)，可有效提高運(yùn)動(dòng)精度；二是采用單片式擺線針輪傳動(dòng)和單激波器活齒傳動(dòng)，并去除了齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和W輸出機(jī)構(gòu)，可使軸向尺寸大幅減??；三是活齒傳動(dòng)可實(shí)現(xiàn)較大的傳動(dòng)比，從而可使擺線活齒減速器的傳動(dòng)比比RV減速器的更大。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如圖1所示。一種擺線活齒減速器，主要由輸入軸(I)、偏心套(2)、偏心套軸承(3)、擺線輪(4)、針齒(5)、針齒殼(6)、內(nèi)齒圈
(7)、活齒(8)、激波器(9)、活齒架(10)組成，動(dòng)力由輸入軸(I)輸入，由活齒架(10)輸出，其特征在于:輸入軸(I)與偏心套(2)固定連接，二者不能相對(duì)運(yùn)動(dòng)；針齒(5)安裝在針齒殼(6)上，針齒(5)可以相對(duì)針齒殼(6)轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能相對(duì)移動(dòng)；針齒殼(6)固定在機(jī)架上；偏心套(2)上裝有偏心套軸承(3);擺線輪(4)與激波器(9)固定連接為一個(gè)整體；內(nèi)齒圈
(7)固定在機(jī)架上；活齒(8)同時(shí)與激波器(9)和內(nèi)齒圈(7)保持高副接觸；活齒(8)安裝在活齒架(10)上；輸入軸(I)的軸線和活齒架(10)的軸線重合，輸入軸(I)的一端支承在活齒架(10)內(nèi)，另一端支承在機(jī)架上。
【附圖說明】
[0012]圖1為擺線活齒減速器的原理圖。
[0013]圖2為擺線活齒減速器的【具體實(shí)施方式】。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如圖2所示。擺線活齒減速器由擺線針輪傳動(dòng)和活齒傳動(dòng)組合而成。擺線針輪傳動(dòng)處于高速級(jí)，活齒傳動(dòng)處于低速級(jí)。
[0015]擺線針輪傳動(dòng)由輸入軸(I)、偏心套(2)、偏心套軸承(3)、擺線輪(4)、針齒(5)和針齒殼(6)組成。輸入軸(I)與偏心套(2)固連為一個(gè)整體，偏心套(2)上裝有偏心套軸承
(3)，擺線輪(4)支承在偏心套軸承(3)上，擺線輪(4)與針齒(5)保持高副接觸。針齒(5)和針齒殼(6 )組成針輪，針齒(5 )安裝在針齒殼(6 )上，針齒(5 )可以相對(duì)針齒殼(6 )轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能相對(duì)移動(dòng)在，針齒殼(6)固定在機(jī)架上。
[0016]活齒傳動(dòng)由內(nèi)齒圈(7)、活齒(8)、激波器(9)和活齒架(10)組成。激波器(9)與擺線輪(4)固連為一個(gè)整體，二者不能相對(duì)運(yùn)動(dòng)。內(nèi)齒圈(7)固定在機(jī)架上?；铨X(8)安裝在活齒架(10)上，它同時(shí)與激波器(9)和內(nèi)齒圈(7)保持高副接觸。活齒(8)相對(duì)于活齒架(10)的運(yùn)動(dòng)形式可以為移動(dòng)、擺動(dòng)等多種形式。
[0017]本發(fā)明所述的擺線活齒減速器中，擺線輪(4)和激波器(9)的數(shù)目都為1，二者的相位相差180度，它們所受的徑向力方向相反。為了增加擺線輪(4)和激波器(9)的支承剛度，偏心套軸承(3)的數(shù)量不少于2個(gè)，偏心套軸承(3)既支承擺線輪(4)，又支承激波器
(9)。輸入軸(I)和活齒架(10)的軸線重合，輸入軸(I)的一端支承在活齒架(10)內(nèi)，另一端支承在機(jī)架上。
[0018]本發(fā)明所述的擺線活齒減速器的動(dòng)力由輸入軸(I)輸入，經(jīng)過偏心套(2)和偏心套軸承(3)將動(dòng)力傳遞至擺線輪(4)，擺線輪(4)帶動(dòng)激波器(9) 一起運(yùn)動(dòng)，激波器(9)驅(qū)動(dòng)活齒(8)運(yùn)動(dòng)，最后由活齒架(10)將運(yùn)動(dòng)輸出。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種擺線活齒減速器，主要由輸入軸(I)、偏心套(2)、偏心套軸承(3)、擺線輪(4)、針齒(5)、針齒殼(6)、內(nèi)齒圈(7)、活齒(8)、激波器(9)、活齒架(10)組成，動(dòng)力由輸入軸(I)輸入，由活齒架(10)輸出，其特征在于:輸入軸(I)與偏心套(2)固定連接，二者不能相對(duì)運(yùn)動(dòng)；針齒(5)安裝在針齒殼(6)上，針齒(5)可以相對(duì)針齒殼(6)轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能相對(duì)移動(dòng)；針齒殼(6)固定在機(jī)架上；偏心套(2)上裝有偏心套軸承(3);擺線輪(4)與激波器(9)固定連接為一個(gè)整體；內(nèi)齒圈(7)固定在機(jī)架上；活齒(8)同時(shí)與激波器(9)和內(nèi)齒圈(7)保持高副接觸；活齒(8)安裝在活齒架(10)上；輸入軸(I)的軸線和活齒架(10)的軸線重合，輸入軸(I)的一端支承在活齒架(10)內(nèi)，另一端支承在機(jī)架上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺線活齒減速器，其特征在于:擺線輪(4)與激波器(9)安裝的相位相反，它們受到的徑向力方向相反。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺線活齒減速器，其特征在于:偏心套軸承(3)的數(shù)量不少于2個(gè)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種適用于機(jī)器人關(guān)節(jié)的新型擺線活齒減速器。本發(fā)明所述的擺線活齒減速器由輸入軸、偏心套、擺線輪、針齒、針齒殼、激波器、活齒、活齒架、內(nèi)齒圈等主要零部件組成。其動(dòng)力由輸入軸輸入，經(jīng)過偏心套、擺線輪、激波器、活齒傳遞，最后由活齒架輸出。與目前機(jī)器人大量采用的RV減速器相比，擺線活齒減速器去除了RV減速器中的齒輪輸入機(jī)構(gòu)和W輸出機(jī)構(gòu)，它具有軸向尺寸小、重量輕、剛性好、結(jié)構(gòu)緊湊、易于實(shí)現(xiàn)大傳動(dòng)比等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】F16H1/28, F16H57/023
【公開號(hào)】CN105156592
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510404967
【發(fā)明人】李華, 姚進(jìn)
【申請(qǐng)人】四川大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年7月13日