[實(shí)用新型]一種工業(yè)機(jī)器人高剛性大速比擺線減速器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520288775.3
• 申請(qǐng)日: 2015-05-05
• 公開（公告）號(hào): CN204592162U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許立新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)
• 主分類號(hào): F16H1/32
• 分類號(hào): F16H1/32;F16H57/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 李麗萍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及擺線減速器領(lǐng)域，特別提出一種工業(yè)機(jī)器人高剛性大速比擺線減速器。

背景技術(shù)

擺線減速器具有傳動(dòng)比大、傳動(dòng)效率高、傳動(dòng)精度高、扭轉(zhuǎn)剛性高以及壽命長(zhǎng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于精密機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域。普通擺線減速器在輸入軸上裝有一個(gè)錯(cuò)位180°的雙偏心套，在偏心套上裝有兩個(gè)稱為轉(zhuǎn)臂的滾柱軸承，形成H機(jī)構(gòu)。兩個(gè)擺線輪的中心孔即為偏心套上轉(zhuǎn)臂軸承的滾道，并由擺線輪與針齒輪上一組環(huán)形排列的針齒相嚙合，以組成齒差為一齒的內(nèi)嚙合減速機(jī)構(gòu)。當(dāng)輸入軸帶著偏心套轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，由于擺線輪上齒廓曲線的特點(diǎn)及其受針齒輪上針齒限制的原因，擺線輪的運(yùn)動(dòng)成為既有公轉(zhuǎn)又有自轉(zhuǎn)的平面運(yùn)動(dòng)，在輸入軸正轉(zhuǎn)一周時(shí)，偏心套亦轉(zhuǎn)動(dòng)一周，擺線輪于相反方向轉(zhuǎn)過一個(gè)齒從而得到減速，再借助W輸出機(jī)構(gòu)，將擺線輪的低速自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過柱銷傳遞給輸出軸，從而獲得較低的輸出轉(zhuǎn)速。

RV減速器是在傳統(tǒng)針擺行星傳動(dòng)的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的，它是由第一級(jí)漸開線圓柱齒輪行星減速機(jī)構(gòu)和第二級(jí)擺線針輪行星減速機(jī)構(gòu)兩部分組成，為一封閉差動(dòng)輪系。主動(dòng)的太陽輪與輸入軸相連，如果漸開線中心輪順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，它將帶動(dòng)三個(gè)呈120°布置的行星輪在繞中心輪軸心公轉(zhuǎn)的同時(shí)還有逆時(shí)針方向自轉(zhuǎn)，三個(gè)曲柄軸與行星輪相固連而同速轉(zhuǎn)動(dòng)，兩片相位差180°的擺線輪鉸接在三個(gè)曲柄軸上，并與固定的針輪相嚙合，在其軸線繞針輪軸線公轉(zhuǎn)的同時(shí)，還將反方向自轉(zhuǎn)，即順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。輸出機(jī)構(gòu)由裝在其上的三對(duì)曲柄軸支撐軸承來推動(dòng)，把擺線輪上的自轉(zhuǎn)傳遞出來。它因?yàn)榫哂畜w積小、重量輕、傳動(dòng)比范圍大、壽命長(zhǎng)、精度保持穩(wěn)定、效率高、傳動(dòng)平穩(wěn)等一系列優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于工業(yè)機(jī)器人傳動(dòng)關(guān)節(jié)中。

由于工業(yè)機(jī)器人對(duì)關(guān)節(jié)減速器質(zhì)量與空間尺寸的嚴(yán)格限制，現(xiàn)有RV減速器傳動(dòng)比范圍一般在200以內(nèi)，而且很難實(shí)現(xiàn)減速比的進(jìn)一步提高。因此，為滿足工業(yè)機(jī)器人對(duì)關(guān)節(jié)減速器更大速比的特殊要求，在擺線傳動(dòng)基礎(chǔ)上需要提出一種全新的減速原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種工業(yè)機(jī)器人高剛性大速比擺線減速器。該減速器同時(shí)具有高精度、高效率、高剛性、高承載和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。特別適合于工業(yè)機(jī)器人傳動(dòng)關(guān)節(jié)中。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出的一種工業(yè)機(jī)器人高剛性大速比擺線減速器，包括輸入軸、固定針齒殼和輸出針齒殼，所述固定針齒殼和所述輸出針齒殼上均分別嵌裝有針齒銷，所述輸入軸上偏心地設(shè)有的第一轉(zhuǎn)臂和第二轉(zhuǎn)臂，所述第一轉(zhuǎn)臂和第二轉(zhuǎn)臂偏心位相錯(cuò)180°；所述第一轉(zhuǎn)臂上連接有一級(jí)擺線輪，所述第二轉(zhuǎn)臂上連接有二級(jí)擺線輪，所述一級(jí)擺線輪和二級(jí)擺線輪的齒數(shù)不同；所述一級(jí)擺線輪和二級(jí)擺線輪上均分別開設(shè)有多個(gè)均勻分布的柱銷孔，在一級(jí)擺線輪和二級(jí)擺線輪上的柱銷孔中均分別貫穿有柱銷，柱銷與所在柱銷孔之間設(shè)有柱銷套；所述一級(jí)擺線輪與鑲嵌在固定針齒殼上的針齒銷相嚙合，所述二級(jí)擺線輪與鑲嵌在輸出針齒殼上的針齒銷相嚙合；所述輸出針齒殼與固定針齒殼之間采用主軸承連接和定位，所述固定針齒殼的左端固定有左壓緊盤，所述左壓緊盤與固定針齒殼之間設(shè)有左支撐軸承，所述輸出針齒殼的右端設(shè)有右壓緊盤，所述右壓緊盤與所述輸出針齒殼之間設(shè)有右支撐軸承；所述左壓緊盤和右壓緊盤均分別采用圓錐滾子軸承與輸入軸連接，所述柱銷的兩端分別與所述左壓緊盤和所述右壓緊盤之間采用螺紋連接。

本實(shí)用新型工業(yè)機(jī)器人高剛性大速比擺線減速器，其中，所述第一轉(zhuǎn)臂由設(shè)在所述輸入軸上的第一偏心圓柱滾子軸承構(gòu)成，所述第二轉(zhuǎn)臂由設(shè)置在所述輸入軸上的第二偏心圓柱滾子軸承構(gòu)成，所述第一偏心圓柱滾子軸承和第二偏心圓柱滾子軸承的內(nèi)環(huán)均分別為偏心套；或所述第一轉(zhuǎn)臂和第二轉(zhuǎn)臂均分別由設(shè)置在輸入軸上的一個(gè)偏心套和一個(gè)圓柱滾子軸承組合構(gòu)成；或所述輸入軸為曲柄軸，曲柄上套有圓柱滾子軸承從而形成了第一轉(zhuǎn)臂和第二轉(zhuǎn)臂。

當(dāng)一級(jí)擺線輪與固定針齒殼上的針齒銷滿足一齒差條件下，同時(shí)，二級(jí)擺線輪與輸出針齒殼上的針齒銷滿足一齒差條件下時(shí)，減速器的輸出傳動(dòng)比為：