[發(fā)明專利]一種擺線活齒減速器

在審

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• 申請日: 2015-07-13
• 公開（公告）號: CN105156592A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李華;姚進
• 申請（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號: F16H1/28
• 分類號: F16H1/28;F16H57/023
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機械傳動領(lǐng)域，具體涉及到機器人關(guān)節(jié)減速器。。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，企業(yè)對工業(yè)機器人的需求量越來越大。據(jù)統(tǒng)計，2013年中國市場共銷售工業(yè)機器人近3.7萬臺，約占全球銷量的1/5，位居全球第一。機器人關(guān)節(jié)減速器是工業(yè)機器人的核心部件，國內(nèi)所需的高精度減速器大多來自進口產(chǎn)品，進口產(chǎn)品以RV減速器居多。

RV減速器對材料、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和擺線針輪傳動組合而成，齒輪傳動處于高速級，擺線針輪傳動處于低速級。漸開線齒輪傳動由一個主動齒輪和三個從動齒輪組成，三個從動齒輪帶動三個曲軸將動力傳遞到擺線輪，擺線輪的轉(zhuǎn)動由W機構(gòu)輸出。RV減速器一般采用兩片式或三片式的結(jié)構(gòu)，即兩個或三個擺線輪固連為一體，相互抵消徑向力的作用。

RV減速器有以下三個方面的不足。

一是軸向尺寸較大。RV減速器沿軸向布置了齒輪傳動、兩片或三片擺線輪以及W輸出機構(gòu)，因此很難減小RV減速器的軸向尺寸。

二是傳動鏈較長，對制造、安裝的要求高，難于保證較高的運動精度。RV減速器的包括齒輪傳動、擺線針輪傳動和W機構(gòu)，如果要保證整體運動精度高，就必須保證傳動鏈中每種機構(gòu)具有高的運動精度。RV減速器的三個曲柄和輸出W機構(gòu)都采用對稱機構(gòu)，很難保證各對稱構(gòu)件的運動同步性，而三個曲柄和W機構(gòu)對運動精度的影響卻很大。日本學(xué)者日高照晃的研究表明，對運動精度影響最大的因素包括：三個曲柄的偏心誤差、擺線輪上的三個曲柄孔的位置誤差、兩個擺線輪的周節(jié)累積誤差以及W機構(gòu)的偏心誤差。

三是難于實現(xiàn)大傳動比。受幾何因素的制約，RV減速器中的齒輪傳動的傳動比不能超過6，故RV減速器的傳動比不能做得很大。

活齒傳動是一種用來傳遞兩同軸間回轉(zhuǎn)運動的新型傳動方式。它具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比范圍廣、承載能力強、傳動效率高的優(yōu)點。活齒傳動主要由激波器、內(nèi)齒圈、活齒架和多個在圓周方向布置的活齒組成。活齒傳動的動力由激波器輸入，由活齒架直接輸出，不需要W輸出機構(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激波器組合的結(jié)構(gòu)，使徑向力可以相互抵消。活齒傳動特別適用于需要大減速比同軸傳動的場合。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的：克服現(xiàn)有RV減速器的不足，提供一種傳動鏈短、結(jié)構(gòu)緊湊、軸向尺寸小、運動精度高、可實現(xiàn)大傳動比的新型減速器。

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和W輸出機構(gòu)，采用擺線針輪傳動與活齒傳動組合；擺線針輪傳動采用單片式結(jié)構(gòu)，活齒傳動采用單激波器結(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)在以下幾個方面：一是縮短了傳動鏈，去除了對運動精度影響較大的三個輸入曲柄機構(gòu)和W輸出機構(gòu)，可有效提高運動精度；二是采用單片式擺線針輪傳動和單激波器活齒傳動，并去除了齒輪傳動機構(gòu)和W輸出機構(gòu)，可使軸向尺寸大幅減小；三是活齒傳動可實現(xiàn)較大的傳動比，從而可使擺線活齒減速器的傳動比比RV減速器的更大。

為了實現(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（1）、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，動力由輸入軸（1）輸入，由活齒架（10）輸出，其特征在于：輸入軸（1）與偏心套（2）固定連接，二者不能相對運動；針齒（5）安裝在針齒殼（6）上，針齒（5）可以相對針齒殼（6）轉(zhuǎn)動，但不能相對移動；針齒殼（6）固定在機架上；偏心套（2）上裝有偏心套軸承（3）；擺線輪（4）與激波器（9）固定連接為一個整體；內(nèi)齒圈（7）固定在機架上；活齒（8）同時與激波器（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（1）的軸線和活齒架（10）的軸線重合，輸入軸（1）的一端支承在活齒架（10）內(nèi)，另一端支承在機架上。

附圖說明

圖1為擺線活齒減速器的原理圖。

圖2為擺線活齒減速器的具體實施方式。

具體實施方式

本發(fā)明的具體實施方式如圖2所示。擺線活齒減速器由擺線針輪傳動和活齒傳動組合而成。擺線針輪傳動處于高速級，活齒傳動處于低速級。