[發明專利]擺線行星減速機

在審

• 申請號: 201710029831.5
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106838135A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 袁正敏
• 申請（專利權）人: 袁正敏
• 主分類號: F16H1/32
• 分類號: F16H1/32;F16H57/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種以擺線輪、曲桿組成嚙合副，通過行星運動而構成的減速機，簡稱擺線行星減速機。屬于機械傳動領域。

背景技術：

現有技術中，利用擺線作為齒形曲線，利用行星運動機構來組成減速裝置的，早有應用，本申請人僅選用當前1個應用較多的產品和1項2008年授權的專利，作為技術背景進行論述：

1，RV式E型和C型減速機，是目前工業機器人上應用較多的產品，但有下列缺陷：

①它不是單純地用擺線嚙合副構成，而是采用了與漸開線嚙合副混合構成，而且在其C型中為了構成中心孔，采用了三級傳動中有一級并非減速而是增速的‘浪費行為’。

②它的初級傳動漸開線齒輪嚙合副中，必定有側隙和空回，按《RV技術資料集》載：‘側隙0.035-0.18。空回1弧分’。必定損失傳動剛性和定位精度，為了解決這個難題，必定在其它方面增設‘修正措施’。

③它的終級傳動是擺線針輪行星減速裝置，其行星運動的軌跡，是靠4個零件來維持；其扭矩的傳遞鏈條，又靠另外4個零件來構成.多達8個零件構成的運動鏈條上，其工作終端的定位精度，難免出現‘積累誤差’，所以在該《RV減速機技術資料》P57-58中，雖以“彈簧常數”(如在RV-100C型中，扭矩100kgf.m時，空轉1arc.min；而彈簧常數也達52kgf.m/arc.min)來委婉表達，但也難掩真相。

④它沒有自鎖性，停電瞬間會受慣性驅動而出現生產事故或安全事故。為此，必須安裝‘失電制動器’。

⑤它的零件數量非常多，為擺線輪齒數的2倍以上，按《RV減速機技術資料集》P91，從‘結構圖’上，可以清晰地數出有80多個零件，而且其中大多數零件都要求加工精度極高，這種結構本身，不適應即將到來的3D打印技術特性，難免遭到淘汰的可能。

2，中國專利：“內擺線行星傳動裝置”，專利號ZL200610001307.9。從申請人自己撰寫的《推薦資料》中，也可以看出下列缺點：

①該文中：“鳥籠式輸出軸”，“多個傳力銷”組成的“行星輪”……等內容，說明其結構特征與擺線針輪減速機的特征有許多共性，只是將外擺線齒輪，改為了內擺線齒圈，其擺線的二維坐標參量方程式，參數接近，項數相同，當遇到滾圓半徑與基圓半徑相加的計算時，只需將加號改為減號就行了，并沒有脫胎換骨地改變多少特性。嚴格地說，它只是擺線針輪減速機的衍生物，算不上真正義意上的創新和發明。

②該文中：“具有調隙功能，可減小間隙回差……”就是在承認有齒間側隙和回差。

所以，上述RV式減速機的缺點，此專利技術也仍然存在。

③該文中：“此外，擺線輪修形理論的新研究成果，可提高減速器的傳動精度和承載能力……”據了解，國內多家仿制RV式的廠家的技術人員(包括某些領導技術權威人士)，不止少數幾家步入這個陷阱，至今執迷不悟。

實際上“擺線輪修形理論”是一個偽命題，因為它違背了“擺線”名稱的科學定義：“一個圓(滾圓)沿著另一固定圓(基圓)作無滑滾動，滾圓圓周上一點的軌跡，就是擺線。”請注意：定義“滾圓圓周上一點”，按數學邏輯就是表明“圓周上任何一點”的說法，不可隨便視而不見。

同時，在《工程數學》相關資料中還明確指出：“擺線三大特征……之一是，擺線嚙合對軸間距變化敏感。”

因此，“修形論”者，必定靣臨兩大難題：

一是滾圓(或其短幅或其平移距)被“修形”成為“非圓形”后，還叫“滾圓”嗎？還能“無滑滾動”嗎？

二是滾圓(或其短幅或其平移距)被“修形”成為“非圓形”后，必定導致軸間距(間隙)變化，還能排除“對軸間距變化敏感”的問題嗎？

所以，有的人花了大量時間、精力和經費，至今尚無一例成功的報道。

④從該文中的附圖照片中看到，軸向尺寸較大。而RV式之所以適應于機器人關節軸使用，是因為它有兩個重要特征：一是徑向尺寸大于軸向尺寸2倍以上的“鐵餅狀”；二是便于穿線、穿軸的“中心孔”(RV-C)。但是，該《推薦資料》照片特征并不具備這兩個重要條件。

針對上述缺點和問題，本發明則僅用擺線嚙合副構成，沒有漸開線嚙合副所帶來的“齒間側隙”，而且只有減速，沒有增速的“浪費行為”，只用二級傳動也能構成足夠大的“中心孔”。并從結構原理上帶來4個優點：

1，每級傳動鏈的零件僅有2個；且無齒形側隙，可以提高運動剛性和定位精度。

2，零件總數只有上述兩種減速機的1/5-1/4。經過設計對比計算，在相同規格型號、相同輸入、輸出功能參數、相同外形尺寸、相同精度的條件下，加工難度更小，生產成本更低。