工业机器人内斜齿组合曲轴式RV减速器制造技术

本发明专利技术涉及机器人减速技术领域，一种工业机器人内斜齿组合曲轴式RV减速器，包括左、右刚性盘、针齿壳、针销、摆线轮及曲轴的摆线部件和包括太阳轮、行星轮的行星部件，其特征在于：行星轴上连接偏心套构成双偏心组合曲轴；转臂轴承为锌基合金滑动轴承，其外圆有螺旋油槽，而轴向长度比摆线轮多出5～10mm；偏心套与行星轴内斜齿轮副连接，内斜齿圈采用塑性精密成形，具有相位微调功能，第一偏心套一侧靠紧第二弹性挡圈，另一侧与第三弹性挡圈间有弹簧；第二偏心套置于行星轴上第一与第二弹性挡圈间。有益效果：组装式双偏心曲轴辅以偏心套与行星轴内斜齿轮副确保相位差精度；锌基合金滑动轴承能自润滑；常规制造精度，成本低60‑75％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业机器人减速器
，采用国产机床，常规制造精度，包括弹性变形引起的的总回差不超过6arcmin，一种工业机器人内斜齿组合曲轴式RV减速器。
技术介绍
二十多年来，国家再而三下达863计划，希望我国机器人整机企业不再遭受昂贵的日本RV的羞辱，可喜的是《(2011.1-2012.12)863计划》两课题组经过努力取得了重大突破：①《天津第一863课题组》2014.05.13发布：“百利天星传动公司、天津大学、天津职大、沈阳新松公司及娃哈哈集团五家联合的《国家863工业机器人高精度高效率减速器》课题组经过两年努力，于2013年12月通过了国家科技部专家组验收，达到了性能指标要求。”②《温州第二863课题组》于2013.12.07发布：“2013年9月5日，经过国家科技部专家严格而缜密的审查，恒丰泰、温州大学、奇瑞装备、苏州博实、兰州爱赛特等申报的《国家863工业机器人高精度高效率减速器工程化研究》通过技术验收。标志着恒丰泰在创新能力、工艺及制造水平等进入了先进制造
”但是：国家863机器人专家说：“因关键部件配套瓶颈而衍生的整机企业制造成本居高不下，已经成为中国工业机器人市场发展的严重掣肘。特别是高精度机器人关节减速器产品主要依赖进口，目前75％的市场被Nabtesco和HarmonicDrive公司垄断。”中国工程院院士、哈工大蔡鹤皋教授说：“我们的减速器就达不到要求，可靠性和质量也不行。我们减速器噪音大，人家的很安静。”(《核心技术久攻不克…》经济参攷报2015-01-19)《华创证劵》记者：“国产机器人核心部件减速器制造企业-秦川发展、山东帅克、南通振康及浙江恒丰泰与日本的差距是：精度差、寿命短、质量不稳定。”(2015-11-12)“机器人用高精度RV传动有两项极严格技术指标：一为运动精度误差不超过1arcmin；一为间隙回差，规定不超过1～1.5arcmin，此外，在负载情况下，包括弹性变形引起的回差在内的总回差不能超过6arcmin。”(朱孝录《齿轮传动设计手册》827页)间隙回差又称几何回差，是指施加3％额定转矩、且各部件良好接触情况下，由行星和摆线针轮传动中齿的侧隙、轴承间隙等几何因素引起的输出转角值(1～1.5arcmin)。
技术介绍
存在下述两个问题：(一)
技术介绍
曲柄轴二偏心段相位差的偏差≤30″，加工困难：《RV减速器高精度双向等距小偏心曲柄轴加工技术研究》：“曲柄轴两偏心相对于工件中心的位置差180°土30″”(杨和天津职业技术学院学报1995.06)RV减速器曲柄轴加工困难，必须进口曲柄磨床：《天津第一863课题组》说：“在制造RV-320样机时发现，曲柄轴加工困难，误差较大，进口曲柄磨床价格几百万。”(二)中国专利局于2013年7月17日公开的专利技术《取代RV-E型的工业机器人减速器》201310154680.8，其特征在于：“所述第一、二偏心套内孔为渐开线斜内齿，与输入轴上渐开线斜外齿滑配”。专利技术人称：“偏心套内孔为渐开线斜内齿，与输入轴上渐开线斜外齿滑配，斜内齿与斜外齿采用中、慢走线切割机床加工，加工工艺难度低，工艺简单，生产效率高，成本低及内、外齿配合精度高。”但，专利技术人在实施该技术时咨询了国内苏州几家著名公司，都说线切割机床根本不具备割斜内齿圈功能，就是说割不了斜内齿圈，后来了一家北京著名公司，该公司割的斜内齿圈实物(Z＝24、m＝1.25、β＝5°及b＝15mm)呈两头大中间小的“束腰型”，外斜齿轮通不过。所说的“加工工艺简单，生产效率高、成本低，内、外齿配合精度也高”是一句空话。理论专著说，插齿机可以加工斜内齿圈，其实也不切实际：插齿机装置专用靠模装置，设计制造靠模装置费用高；需定制专用、昂贵的插齿刀具；插齿效率低，因而成本高。
技术实现思路
本专利技术提供的工业机器人内斜齿组合曲轴式RV减速器解决
技术介绍
中的下述问题：(一)曲柄轴二偏心段相位差的偏差要求很高，因而加工困难；(二)偏心套与圆轴内斜齿副连结可微调偏心段相位差，线切割内斜齿实施技术难度大。本专利技术采用国产机床、常规制造精度解决上述两技术问题，保证在负载情况下，包括弹性变形引起的总回差不超过6arcmin。本专利技术解决所述两大技术问题所采取的具体技术方案：所述行星轴上连接二偏心套，构成了双偏心曲轴，双偏心曲轴上设有用以支承二摆线轮的转臂滑动轴承。所述转臂轴承为锌基合金滑动轴承。所述第一、第二转臂锌基合金滑动轴承外圆表面设有螺旋储油槽，而其轴向长度比摆线轮厚度多出5～10mm，作用在于：润滑油或脂可从多出5～10mm处的螺旋储油槽渗入摩擦面。所述第一、第二偏心套内孔与行星轴内斜齿副连接，其中：第一偏心套一侧端面靠紧第二轴用弹性挡圈，另一侧端面与第三轴用弹性挡圈之间有压缩弹簧，可微调相位差；第二偏心套置于行星轴上第一轴用弹性挡圈与第二轴用弹性挡圈之间，本专利技术内斜齿圈塑性精密成形优于常规的机械切屑加工。所述的压缩弹簧为碟形弹簧，碟形弹簧压缩力大，轴向尺寸短。【有益效果】(1)组装式双偏心曲轴辅以内斜齿啮合副相位差微调，确保了相位差加工精度；(2)滑动转臂轴承的刚性比圆柱滚子轴承高，结构简单、制造方便、承载力大；(3)锌基合金铸造性能好，摩擦因数小，表面粗糙度好；成本比锡青铜低40％以上；使用寿命为锡青铜2～3倍，具有自润滑性能及减震功能，适用于中低速重载场合；(4)国产机床，常规制造精度，工艺简单，成本低60-75％；【附图说明】图1本专利技术实施例的结构示意图图2螺旋内花键组合曲轴支承摆线轮结构示意图【具体实施方式】如图1-2所示，一种工业机器人内斜齿组合曲轴式RV减速器，包括摆线部件及行星部件，所述摆线部件包括针齿壳1、针销23、左、右刚性盘2、22及第一、第二摆线轮11、13，所述左刚性盘2上均布的凸缘穿过二摆线轮与右刚性盘22连接成刚性体，所述左、右刚性盘2、22用第一、第二轴承9、14分别支承在针齿壳1两侧内孔，所述行星部件包括输入轴19、设在输入轴19上的太阳轮3、行星轮6及行星轴16，所述输入轴19用第三、四轴承4、20分别支承在左、右刚性盘2、22中心孔，所述行星轴16两端用第五、第六轴承5、15分别支承在左、右刚性盘2、22周边孔中，其特征在于：所述行星轴16上依次连接第一、第二偏心套10、12，构成了具有双偏心的组合曲轴，其技术效果：利用专用工装夹具调节相位差方便，比之专用偏心轴磨床其制造成本低很多，所述第一、第二双偏心套10、12分别设有用以支承第一、第二摆线轮11、13的第一、第二转臂滑动轴承Z1、Z2，采用滑动轴承的有益效果是，可显著增大圆轴直径而提高了圆轴的刚性，从而减小了弹性变形回差，此外，滑动轴承的优点还见于下述专著：(一)王文斌《机械设计手册》(卷3.21-4页)：滑动轴承结构简单、制造方便、承载力大；(二)卜炎《实用轴承技术手册》492页：在正常状态下，滑动轴承磨损率是很低的，形成的磨屑颗粒尺寸很小，数量也少；(三)卜炎《实用轴承技术手册》349页：航空发动机主轴承采用一般滑动轴承。所述工业机器人内斜齿组合曲轴式RV减速器的特征在于：所述第一、第二转臂滑动轴承Z1、Z2为锌基合金，锌基合金优点：表面粗糙度可达Ra1.6μm；自润滑性好，适用于中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工业机器人内斜齿组合曲轴式RV减速器，包括摆线及行星部件，所述摆线部件包括针齿壳(1)、针销(23)、左、右刚性盘(2、22)及第一、第二摆线轮(11、13)，所述左刚性盘(2)上的凸缘穿过二摆线轮与右刚性盘(22)连接成刚性体，所述左、右刚性盘(2、22)用第一、第二轴承(9、14)分别支承在针齿壳(1)两侧内孔，所述行星部件包括输入轴(19)、输入轴(19)上的太阳轮(3)、行星轮(6)及行星轴(16)，所述输入轴(19)用第三、四轴承(4、20)分别支承在左、右刚性盘(2、22)中心孔，所述行星轴(16)两端用第五、第六轴承(5、15)分别支承在左、右刚性盘(2、22)周边孔中，其特征在于：所述行星轴(16)上依次连接第一、第二偏心套(10、12)，构成了具有双偏心的组合曲轴，所述第一、第二双偏心套(10、12)上分别设有用以支承第一、第二摆线轮(11、13)的第一、第二转臂滑动轴承(Z1、Z2)。

【技术特征摘要】
1.一种工业机器人内斜齿组合曲轴式RV减速器，包括摆线及行星部件，所述摆线部件包括针齿壳(1)、针销(23)、左、右刚性盘(2、22)及第一、第二摆线轮(11、13)，所述左刚性盘(2)上的凸缘穿过二摆线轮与右刚性盘(22)连接成刚性体，所述左、右刚性盘(2、22)用第一、第二轴承(9、14)分别支承在针齿壳(1)两侧内孔，所述行星部件包括输入轴(19)、输入轴(19)上的太阳轮(3)、行星轮(6)及行星轴(16)，所述输入轴(19)用第三、四轴承(4、20)分别支承在左、右刚性盘(2、22)中心孔，所述行星轴(16)两端用第五、第六轴承(5、15)分别支承在左、右刚性盘(2、22)周边孔中，其特征在于：所述行星轴(16)上依次连接第一、第二偏心套(10、12)，构成了具有双偏心的组合曲轴，所述第一、第二双偏心套(10、12)上分别设有用以支承第一、第二摆线轮(11、13)的第一、第二转臂滑动轴承(Z1、Z2)。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴声震，
申请(专利权)人：吴小杰，
类型：发明
国别省市：浙江;33