[发明专利]机器人消隙齿轮减速器

说明书

本发明涉及机器人减速器技术领域，一种机器人消隙齿轮减速器，其特征在于：包括圆壳体及一级与二级减速部件，一级减速部件包括输入轴、太阳轮及行星轮，保证偏心轴转速≤950rpm，二级减速部件包括2～3只均布的偏心轴、第一、第二外齿轮、内齿圈及左、右刚性盘，外齿轮与内齿圈间的径向间隙Δj＝0.5δ+0.005～0.02(mm)，偏心轴的两偏心段相位差等于179.81°～179.934°、二外齿轮上两组共六圆孔设在同一圆周上间隔均布，第一轴承为龙氏合金滑动轴承，第三轴承10为薄壁密封四点接触球轴承或交叉滚子轴承。有益效果：(1)结构简单，加工方便；(2)具有良好的润滑状态；(3)具有良好的动态性能；(4)正、转时，能实现回差≤1～3弧分。

【技术领域】

本发明涉及机器人减速器技术领域，尤其涉及一种基于“消隙齿轮”原理、工艺性好及回差≤1～3弧分的机器人消隙齿轮减速器。

【背景技术】

朱孝录教授《齿轮传动设计手册》说：“RV减速器中针齿销半径误差、针齿销孔周向位置误差及……等对回差影响最大。”(839页)

背景技术存在下述三个问题：

(一)第二级减速部件‘摆线-针轮’要求很高精度，制造很困难：

(1)‘摆线-针轮’要求很高精度：

(1-1)《863》RV-250A II减速器样机要求：针销中心圆半径误差±0.0025(mm)、针销半径误差-0.0087～-0.0075(mm)(偏差0.0012mm)、针销与半埋孔配合间隙0.012(mm)、针齿销孔圆周位置度误差±0.005(mm)；

(1-2)南京工程学院、南京康尼机电公司《RV减速器回差分析与实验测试研究》要求：针销半径误差0.003(mm)、针销孔配合间隙0.003(mm)、针销孔圆周位置度误差0.005(mm)；

(1-3)南通振康总设计师说的：“RV减速机精度达到1μm不难，难的是旋转任意位置都能达到1μm，…”(中国机器人网2017-10-30日专访)

(2)‘摆线-针轮’制造很困难：

(2-1)‘大连交大-秦川机床’联合体在《863》RV-250A II减速器研制总结中，吴永宽、何卫东、李力行三博士导师及教授级高工方荣说：“RV减速机针齿壳半埋孔是一组半径尺寸很小而精度要求很高的半圆孔，这种长径比大的高精度小半圆孔的加工工艺在常规生产条件下会有很大难度，样机试制中采用了坐标镗削的方法，为了解决半圆孔镗削中刀杆因受力不均易变形的问题，专创了一套工装，在针齿壳零件大圆孔内配套一心胎，使之半圆孔的加工变成整圆孔的镗削，…”(《RV减速机运动精度误差因素及高运动精度工艺保证》)

(2-2)《RV减速器制造工艺方法》ZL01103799.3：“针齿壳加工难点是半埋孔，RV250AII 样机40-Φ10H7要求相邻孔距小于0.005mm，累计误差0.02mm，孔轴向0.005mm，精度相当于渐开线的3-4级。YK75100磨齿机上增加一小磨头磨削半圆孔。”

(2-3)宁波中大力德传动公司《一种摆线减速器针齿壳的内齿加工方法》201210135793.9：“沿环形的针齿壳坯体的内缘首先加工出一圈均匀分布的圆孔；将环形的针齿壳坯体的内缘切除一圈，将已经加工出的圆孔的一半切除从而在环形的针齿壳坯体的内圆形成齿形。”

(二)第二级‘摆线-针轮’减速部件结构问题：

(1)针轮同摆线轮的理论廓线不是一对共轭曲线；针销与摆线轮系凸-凸啮合，当量半径大，因而接触应力大，承载能力受影响；

(2)针销与针齿壳半埋孔润滑不良且为滑动摩擦，因而易使半埋孔磨损，导致回差加大；

(3)针轮结构复杂，容易积累误差，难以获得较高精度。