[发明专利]工业机器人消隙摆线中空减速器

说明书

本发明涉及机器人减速器技术领域，一种工业机器人消隙摆线中空减速器，其特征在于：包括圆壳体及一级与二级减速部件，一级减速部件包括伺服电机、主动轮、双联齿轮及行星轮，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、二摆线轮、针齿壳、针销及左、右刚性盘，摆线轮与针销间的最小径向间隙Δj≈0.5δ(mm)，偏心轴的两偏心段相位差等于179.805°～179.895°、二摆线轮上两组共六圆孔设在同一圆周上，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)具有良好的润滑状态；(2)具有良好的动态性能；(3)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弧分的工业机器人消隙摆线中空减速器。

【背景技术】

背景技术存在问题是动态性能差：

《我国工业机器人三大核心零部件与发达国家差距》指出：“国内减速器噪声和发热明显高于日本纳博，噪声和发热意味着啮合不良；扭转刚度、传动精度等稳定性和精度差距还比较明显，耐疲劳强度差距也比较明显，容易磨损报废。”(2017.03.27)

主要原因在于：‘负移距-负等距’修形造成径向间隙过小、发热膨胀卡死

何卫东教授《机器人用高精度RV传动中摆线轮修形对回差影响的研究》：“我们承担的 863项目《机器人用RV-250A II型减速器》最大难点在于回差极小。…研究表明.为尽可能减小侧隙以减小间隙回差，应采用‘负等距-负移距’组合修形。”(机械传动1999年01月)

由于：“摆线轮的修形就会产生侧隙，而侧隙就形成了回差，该因素对回差影响较大，且不可避免。”(南京工程学院张杰教授《RV减速器回差分析与实验测试研究》)

捡索发现，‘负移距-负等距’修形使径向间隙过小，示例如下：

(1)《国家863高端之RV-250A II型》样机：Rz＝114.5、e＝2.2：Δrz＝-0.004、ΔRz＝-0.008，回差＝0.0896′，径向间隙Δ＝0.004(mm)，侧隙Δc＝0.0015(mm)

(2)郑州机械研究所《机器人用精密摆线传动啮合特性及回程间隙分析》：Rz＝64、e＝1.3、Za＝39；ΔRz＝-0.02、Δrz＝-0.01，回差＝0.225′，径隙Δ＝0.01(mm)、侧隙Δc＝0.0021(mm)

(3)同济大学《机器人用高精度RV减速器轮齿间隙研究》：RV-40E：Rz＝64、e＝1.30、Za＝39；ΔRz＝-0.008、Δrz＝-0.002，径隙Δ＝0.006(mm)，侧隙ΔC＝0.003(mm)

北方工业大学《RV减速器热-结构耦合分析》：“国内对RV减速器热-结构耦合方面研究较少，而减速器用的是脂润滑，散热条件不好，运转中各种状况都和热密切相关。要考虑温度对零件体积的影响，以免因温度过高膨胀卡死。摆线轮是热量的主要来源。”(2016.06)

国内与国外有很大差距的主要原因是径向间隙Δ过小，侧隙ΔC也很小，侧隙小润滑不良，摆线轮会因温升膨胀，导致磨损发热，动态性能不良，使用寿命缩短。

由于以上问题，使国内RV减速器的研制至今未能成功。2016.03.21日，国家三部委109 号通知：‘我国至今仍然依靠进口’，通知说：‘要求2020年能达到国外水平’。

【发明内容】

本发明系根据《消隙齿轮》原理作出的创新，一种工业机器人消隙摆线减速器。

《消隙齿轮》具有很高静态和动态精度特性，应用于卫星、导弹等载体时，其回差≈0，比 RV减速机1弧分要小很多。《消隙齿轮》不依赖高精度，因而成本低。