[發(fā)明專利]擺線行星減速機(jī)

在審

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• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106838135A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁正敏
• 申請（專利權(quán)）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(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種以擺線輪、曲桿組成嚙合副，通過行星運(yùn)動而構(gòu)成的減速機(jī)，簡稱擺線行星減速機(jī)。屬于機(jī)械傳動領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，利用擺線作為齒形曲線，利用行星運(yùn)動機(jī)構(gòu)來組成減速裝置的，早有應(yīng)用，本申請人僅選用當(dāng)前1個應(yīng)用較多的產(chǎn)品和1項2008年授權(quán)的專利，作為技術(shù)背景進(jìn)行論述：

1，RV式E型和C型減速機(jī)，是目前工業(yè)機(jī)器人上應(yīng)用較多的產(chǎn)品，但有下列缺陷：

①它不是單純地用擺線嚙合副構(gòu)成，而是采用了與漸開線嚙合副混合構(gòu)成，而且在其C型中為了構(gòu)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(fèi)行為’。

②它的初級傳動漸開線齒輪嚙合副中，必定有側(cè)隙和空回，按《RV技術(shù)資料集》載：‘側(cè)隙0.035-0.18?？栈?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(shè)‘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(yùn)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(gòu)成.多達(dá)8個零件構(gòu)成的運(yùn)動鏈條上，其工作終端的定位精度，難免出現(xiàn)‘積累誤差’，所以在該《RV減速機(jī)技術(shù)資料》P57-58中，雖以“彈簧常數(shù)”(如在RV-100C型中，扭矩100kgf.m時，空轉(zhuǎn)1arc.min；而彈簧常數(shù)也達(dá)52kgf.m/arc.min)來委婉表達(dá)，但也難掩真相。

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

⑤它的零件數(shù)量非常多，為擺線輪齒數(shù)的2倍以上，按《RV減速機(jī)技術(shù)資料集》P91，從‘結(jié)構(gòu)圖’上，可以清晰地數(shù)出有80多個零件，而且其中大多數(shù)零件都要求加工精度極高，這種結(jié)構(gòu)本身，不適應(yīng)即將到來的3D打印技術(shù)特性，難免遭到淘汰的可能。

2，中國專利：“內(nèi)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(diǎn)：

①該文中：“鳥籠式輸出軸”，“多個傳力銷”組成的“行星輪”……等內(nèi)容，說明其結(jié)構(gòu)特征與擺線針輪減速機(jī)的特征有許多共性，只是將外擺線齒輪，改為了內(nèi)擺線齒圈，其擺線的二維坐標(biāo)參量方程式，參數(shù)接近，項數(shù)相同，當(dāng)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(yán)格地說，它只是擺線針輪減速機(jī)的衍生物，算不上真正義意上的創(chuàng)新和發(fā)明。

②該文中：“具有調(diào)隙功能，可減小間隙回差……”就是在承認(rèn)有齒間側(cè)隙和回差。

所以，上述RV式減速機(jī)的缺點(diǎn)，此專利技術(shù)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(jù)了解，國內(nèi)多家仿制RV式的廠家的技術(shù)人員(包括某些領(lǐng)導(dǎo)技術(shù)權(quán)威人士)，不止少數(shù)幾家步入這個陷阱，至今執(zhí)迷不悟。

實(shí)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(xué)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(diǎn)的軌跡，就是擺線?！闭堊⒁猓憾x“滾圓圓周上一點(diǎn)”，按數(shù)學(xué)邏輯就是表明“圓周上任何一點(diǎn)”的說法，不可隨便視而不見。

同時，在《工程數(shù)學(xué)》相關(guān)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(dǎo)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(jīng)費(fèi)，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(yīng)于機(jī)器人關(guān)節(jié)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(diǎn)和問題，本發(fā)明則僅用擺線嚙合副構(gòu)成，沒有漸開線嚙合副所帶來的“齒間側(cè)隙”，而且只有減速，沒有增速的“浪費(fèi)行為”，只用二級傳動也能構(gòu)成足夠大的“中心孔”。并從結(jié)構(gòu)原理上帶來4個優(yōu)點(diǎn)：

1，每級傳動鏈的零件僅有2個；且無齒形側(cè)隙，可以提高運(yùn)動剛性和定位精度。

2，零件總數(shù)只有上述兩種減速機(jī)的1/5-1/4。經(jīng)過設(shè)計對比計算，在相同規(guī)格型號、相同輸入、輸出功能參數(shù)、相同外形尺寸、相同精度的條件下，加工難度更小，生產(chǎn)成本更低。