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[發明專利]擺線行星減速機在審

專利信息
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
地址: 610091 四川省成都*** 國省代碼: 四川;51
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摘要:
搜索關鍵詞: 擺線 行星 減速
【說明書】:

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。

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