[發明專利]機器人用擺線針輪減速機的針齒殼關鍵加工誤差測量方法

有效

• 申請號: 202011337173.4
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112577454B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 韓林山;趙雅坤;劉楷安;雷冀南;上官林建
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00;G01B21/04;G01B21/16
• 代理公司: 鄭州市華翔專利代理事務所(普通合伙) 41122
• 代理人: 馬鵬鷂

一種機器人用擺線針輪減速機的針齒殼關鍵加工誤差測量方法，用測量儀器對針齒殼的針齒殼軸承孔、Z_b個齒槽孔的輪廓分別進行測量形成的輪廓點的坐標數據集合，然后計算針齒殼的軸承孔的中心O'、Z_b個齒槽孔的各自實際圓心坐標位置形成坐標數據集合，將上述兩組坐標數據集合進行坐標平移和坐標旋轉，根據定義的針齒齒槽偏差、針輪齒距偏差公式確定初步模擬誤差，然后對初步模擬誤差進行優化，得出精旋轉角度δ的計算，而后對上述兩組坐標數據集合再次進行坐標精旋轉，然后根據誤差定義計算出各個關鍵誤差，該方法能更準確的反映出針齒殼的加工誤差，一方面是驗證該針齒殼的制作是否達到技術要求，另一方面也為改進其生產工藝和生產工具提供更準確的技術指標。

技術領域

本發明涉及三曲柄擺線針輪減速機的技術領域，特別是涉及一種機器人用擺線針輪減速機的針齒殼關鍵加工誤差測量方法。

背景技術

機器人用的擺線針輪減速機主要由太陽輪、行星輪、針齒殼、曲柄軸、針齒殼、針齒、行星架組成。該減速機屬于精密傳動機械，具有結構緊湊、傳動比大、傳動精度高、傳動效率高等優點，如圖1、圖2、圖3、圖4所示。針齒殼的加工誤差大小對該減速機的傳動精度、傳動效率、工作壽命等性能影響很大。

一般的針齒殼的關鍵加工誤差是指針齒齒槽圓心的齒槽偏差，簡稱針齒齒槽偏差；齒距偏差，簡稱針輪齒距偏差；這些關鍵加工誤差的測量一方面是驗證該針齒殼的制作是否達到技術要求，另一方面也為改進針齒殼的生產工藝和生產工具提供可量化的技術指標，對整個機器人用三曲柄擺線針輪減速機的產品加工精度，使用性能的不斷提升和積累可靠的技術數據大有幫助。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述問題，提供一種機器人用擺線針輪減速機的針齒殼關鍵加工誤差測量方法。

本發明的技術方案是：一種機器人用擺線針輪減速機的針齒殼關鍵加工誤差測量方法，包括如下步驟：

①根據針齒殼的基本結構參數建立理論設計坐標系XOY和針齒殼在該坐標系XOY中的理論設計圖形；

齒殼的基本結構參數為：

軸承孔半徑r_z,單位mm、針齒殼內孔半徑r₀,單位mm、齒槽齒數Z_b、齒槽半徑r_d,單位mm、齒槽圓心分布圓的理論半徑r_e,單位mm；

在XOY坐標系中，取針齒殼軸承孔的圓心為原點，依據針齒殼的基本結構參數，計算出Z_b個齒槽的理論圓心點B₁、B₂、…、的坐標，繪制針齒殼的軸承孔圓周，Z_b個齒槽孔的圓周、Z_b個齒槽的理論圓心B₁、B₂、…、及其半徑r_e的分布圓，其中B₁繪制在X軸正方向上；從而形成針齒殼理論設計圖形；

②對針齒殼的關鍵加工誤差進行定義；

針齒殼的關鍵加工誤差是指針齒齒槽圓心的齒槽偏差，簡稱針齒齒槽偏差；齒距偏差，簡稱針輪齒距偏差；

針齒齒槽偏差、齒距偏差是指各針齒的實際齒槽圓心B'相對其理論齒槽圓心B在徑向的位移量ΔB_r(θ)、切向的位移量ΔB_p(θ)，其誤差大小隨針齒齒槽圓心的位置θ變化而變化；描述針齒的齒槽偏差、齒距偏差，采用傅里葉級數進行描述，如公式(1)、(2)所示：

式中θ——各針齒的實際齒槽圓心B'相對于坐標軸X正向順時針方向的夾角，單位度；

n——階數，取n＝1,2,…,∞；取n＝10；