[发明专利]工业机器人内啮合RV减速机

说明书

本发明公开了一种工业机器人内啮合RV减速机，对摆线轮修形后，对摆线轮修形后，使得内摆线齿与摆线轮齿槽间产生合理间隙（径隙Δj与侧隙Δc），使减速机在额定负载下，摆线轮热膨胀时啮合件不被卡死，而且采用了凹‑凸啮合,还可以大大简化内摆线齿圈结构。

技术领域

本发明涉及工业机器人减速机技术领域，尤其涉及用热膨胀理论解决背景技术发热、寿命短缺陷，一种动态特性良好的工业机器人内啮合RV减速机。

背景技术

2019年9月18日，北京智同科技首席科学家张跃明教授说：国产减速器与日本纳博特斯克减速器相比，最大差距在于精度保持性和寿命上。

2019年11月23日，宁波中大力德公司2019111606018发明人称：本发明《摆线针轮传动结构》用以解决现阶段国内RV传动精度不理想的问题。

2019年12月17日，创新驱动技术策源羿弓科技助推RV减速器国产化中指出：“ 国产RV减速机虽几年的发展，但仍然面临着痛点：发热高、噪音大、刚性不足、精度保持性不够。”

表明至2019年底，国产RV减速机与日本纳博仍有较大差距，其原因分析如下：

（一）国内研究者缺少对摆线轮修形合理啮合间隙的理论研究

《齿轮传动设计手册》804页指出：“合理的摆线轮齿形的修形应满足以下要求：

a. 能形成合理的啮合侧隙与径向间隙，既能补偿实际的制造安装误差，又能保证足够的同时啮合齿数；b. 齿形的工作部分应最大限度逼近共轭齿形使传动平稳；c. 磨削工艺简单。

理论与实践均已证明，采用正等距-正移距优化组合修形方法，可以得到上述的理想齿形。

正等距修形磨削摆线轮时，是将磨轮的圆弧半径（相当于针齿齿形半径）由标准的rz加大为rz+Δrz；正移距修形是将磨轮背离工作台中心移动一个微小距离ΔRz，这就是说，在磨削时相当于针齿中心圆半径Rz增大为Rz+ΔRz。”

捡索文献表明，国内至今未见有摆线轮修形合理侧隙与径隙理论值的研究；

（二）物理学阐明合理的啮合间隙与摆线轮热膨胀量密切相关

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。”（2016.06）

研究者对RV减速机热-结构耦合方面研究较少，运转中各种状况都和热密切相关，摆线轮是热量的主要来源，间隙过小必然因温度过高卡死。下面分析摆线轮热膨胀：

物理学阐明，固体在各方向上膨胀规律相同，因此可以用固体在一个方向上的线膨胀规律来表征体膨胀，即：线膨胀系数αt= (d- d0)/(d0Δt)=Ω /(d0·Δt)，故：

热膨胀量Ω=(αt·Δt)d0；

（三）国内研究者认定偏心轴相位差ΔΨ=180°，因而只能采用负移距-负等距修形

捡索发现，国内研究者认定RV减速机偏心轴相位差=180°，下表是80多例文献中的小部分

然而，理论计算证明负等距-负移距组合修形蕴藏着一致命特性：侧隙ΔC过小，因而不仅不能补偿温升引起的热膨胀和制造误差，且无法避免因温升膨胀而卡死。例证如下：

（例1）2017.04月大连交大《基于…RV传动摆线轮…啮合刚度研究》：RZ=77、e=1.50、Za=39、K₁=0.7792，Δrz= - 0.022、ΔRZ= - 0.027： 侧隙Δc =0.003（mm）（过小）；