一种工业机器人高刚性大速比摆线减速器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及摆线减速器领域，特别提出一种工业机器人高刚性大速比摆线减速 器。
【背景技术】
[0002] 摆线减速器具有传动比大、传动效率高、传动精度高、扭转刚性高以及寿命长等 诸多优点，因此广泛应用于精密机械传动领域。普通摆线减速器在输入轴上装有一个错 位180°的双偏心套，在偏心套上装有两个称为转臂的滚柱轴承，形成H机构。两个摆线轮 的中心孔即为偏心套上转臂轴承的滚道，并由摆线轮与针齿轮上一组环形排列的针齿相啮 合，以组成齿差为一齿的内啮合减速机构。当输入轴带着偏心套转动一周时，由于摆线轮上 齿廓曲线的特点及其受针齿轮上针齿限制的原因，摆线轮的运动成为既有公转又有自转的 平面运动，在输入轴正转一周时，偏心套亦转动一周，摆线轮于相反方向转过一个齿从而得 到减速，再借助W输出机构，将摆线轮的低速自转运动通过柱销传递给输出轴，从而获得较 低的输出转速。
[0003] RV减速器是在传统针摆行星传动的基础上发展出来的，它是由第一级渐开线圆柱 齿轮行星减速机构和第二级摆线针轮行星减速机构两部分组成，为一封闭差动轮系。主动 的太阳轮与输入轴相连，如果渐开线中心轮顺时针方向旋转，它将带动三个呈120°布置的 行星轮在绕中心轮轴心公转的同时还有逆时针方向自转，三个曲柄轴与行星轮相固连而同 速转动，两片相位差180°的摆线轮铰接在三个曲柄轴上，并与固定的针轮相啮合，在其轴 线绕针轮轴线公转的同时，还将反方向自转，即顺时针转动。输出机构由装在其上的三对曲 柄轴支撑轴承来推动，把摆线轮上的自转传递出来。它因为具有体积小、重量轻、传动比范 围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列优点，广泛用于工业机器人传动关 节中。
[0004] 由于工业机器人对关节减速器质量与空间尺寸的严格限制，现有RV减速器传动 比范围一般在200以内，而且很难实现减速比的进一步提高。因此，为满足工业机器人对关 节减速器更大速比的特殊要求，在摆线传动基础上需要提出一种全新的减速原理与结构设 计方案。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种工业机器人高刚性大速比摆线减速 器。该减速器同时具有高精度、高效率、高刚性、高承载和使用寿命长等优点。特别适合于 工业机器人传动关节中。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提出的一种工业机器人高刚性大速比摆线减速 器，包括输入轴、固定针齿壳和输出针齿壳，所述固定针齿壳和所述输出针齿壳上均分别嵌 装有针齿销，所述输入轴上偏心地设有的第一转臂和第二转臂，所述第一转臂和第二转臂 偏心位相错180° ;所述第一转臂上连接有一级摆线轮，所述第二转臂上连接有二级摆线 轮，所述一级摆线轮和二级摆线轮的齿数不同；所述一级摆线轮和二级摆线轮上均分别开 设有多个均匀分布的柱销孔，在一级摆线轮和二级摆线轮上的柱销孔中均分别贯穿有柱 销，柱销与所在柱销孔之间设有柱销套；所述一级摆线轮与镶嵌在固定针齿壳上的针齿销 相啮合，所述二级摆线轮与镶嵌在输出针齿壳上的针齿销相啮合；所述输出针齿壳与固定 针齿壳之间采用主轴承连接和定位，所述固定针齿壳的左端固定有左压紧盘，所述左压紧 盘与固定针齿壳之间设有左支撑轴承，所述输出针齿壳的右端设有右压紧盘，所述右压紧 盘与所述输出针齿壳之间设有右支撑轴承；所述左压紧盘和右压紧盘均分别采用圆锥滚子 轴承与输入轴连接，所述柱销的两端分别与所述左压紧盘和所述右压紧盘之间采用螺纹连 接。
[0007] 本发明工业机器人高刚性大速比摆线减速器，其中，所述第一转臂由设在所述输 入轴上的第一偏心圆柱滚子轴承构成，所述第二转臂由设置在所述输入轴上的第二偏心圆 柱滚子轴承构成，所述第一偏心圆柱滚子轴承和第二偏心圆柱滚子轴承的内环均分别为偏 心套；或所述第一转臂和第二转臂均分别由设置在输入轴上的一个偏心套和一个圆柱滚子 轴承组合构成；或所述输入轴为曲柄轴，曲柄上套有圆柱滚子轴承从而形成了第一转臂和 第二转臂。
[0008] 当一级摆线轮与固定针齿壳上的针齿销满足一齿差条件下，同时，二级摆线轮与 输出针齿壳上的针齿销满足一齿差条件下时，减速器的输出传动比为：
【主权项】
1. 一种工业机器人高刚性大速比摆线减速器，包括输入轴（1)、固定针齿壳做和输出 针齿壳（11)，所述固定针齿壳（8)和所述输出针齿壳（11)上均分别嵌装有针齿销（16)，其 特征在于： 所述输入轴（1)上偏屯、地设有第一转臂和第二转臂，所述第一转臂和第二转臂偏屯、位 相错180° ; 所述第一转臂上连接有一级摆线轮巧），所述第二转臂上连接有二级摆线轮（17)，所 述一级摆线轮（9)和二级摆线轮（17)的齿数不同； 所述一级摆线轮（9)和二级摆线轮（17)上均分别开设有多个均匀分布的柱销孔，在一 级摆线轮（9)和二级摆线轮（17)上的柱销孔中均分别贯穿有柱销化），柱销（6)与所在柱 销孔之间设有柱销套（7); 所述一级摆线轮（9)与镶嵌在固定针齿壳（8)上的针齿销（16)相晒合，所述二级摆线 轮（17)与镶嵌在输出针齿壳（11)上的针齿销（16)相晒合； 所述输出针齿壳（11)与固定针齿壳（8)之间采用主轴承（12)连接和定位，所述固定 针齿壳（8)的左端固定有左压紧盘（18)，所述左压紧盘（18)与固定针齿壳（8)之间设有左 支撑轴承（14)，所述输出针齿壳（11)的右端设有右压紧盘（19)，所述右压紧盘（19)与所 述输出针齿壳（11)之间设有右支撑轴承（15); 所述左压紧盘（18)和右压紧盘（19)均分别采用圆锥滚子轴承（3)与输入轴（1)连接， 所述柱销化）的两端分别与所述左压紧盘（18)和所述右压紧盘（19)之间采用螺纹连接。
2. 根据权利要求1所述工业机器人高刚性大速比摆线减速器，其特征在于，所述第一 转臂由设在所述输入轴（1)上的第一偏屯、圆柱滚子轴承（4)构成，所述第二转臂由设置在 所述输入轴（1)上的第二偏屯、圆柱滚子轴承（21)构成，所述第一偏屯、圆柱滚子轴承（4)和 第二偏屯、圆柱滚子轴承（21)的内环均分别为偏屯、套。
3. 根据权利要求1所述的一种工业机器人高刚性大速比摆线减速器，其特征是，所述 第一转臂和第二转臂均分别由设置在输入轴（1)上的一个偏屯、套和一个圆柱滚子轴承组 合构成。
4. 根据权利要求1所述的一种工业机器人高刚性大速比摆线减速器，其特征在于，所 述输入轴（1)为曲柄轴，曲柄上套有圆柱滚子轴承从而形成了第一转臂和第二转臂。
5. 根据权利要求1至4中任一所述的一种工业机器人高刚性大速比摆线减速器，其特 征在于，当一级摆线轮（9)与固定针齿壳（8)上的针齿销满足一齿差条件下，同时，二级摆 线轮（17)与输出针齿壳（11)上的针齿销满足一齿差条件下时，减速器的输出传动比为：
式中，Zi为一级摆线轮的齿数；Z2为固定针齿壳上针齿销数；Z3为二级摆线轮的齿数；Z4为输出针齿壳上的针齿销数；表示输出针齿壳的转向与输入轴转向相同；表示输 出针齿壳的转向与输入轴转向相反。
【专利摘要】本发明公开了一种工业机器人高刚性大速比摆线减速器，输入轴上设有两个偏心位相错180°的转臂。左侧转臂和右侧转臂采用圆柱滚子轴承分别连接一级和二级具有不同齿数的摆线轮。两个摆线轮上开设有柱销孔且柱销孔贯穿有柱销，柱销与柱销孔之间设有柱销套。一级摆线轮与固定针齿壳上的针齿啮合，二级摆线轮与输出针齿壳上的针齿啮合。输出针齿壳采用主轴承与固定针齿壳连接和定位。左压紧盘通过左支撑轴承与固定针齿壳连接和定位，右压紧盘通过右支撑轴承与输出针齿壳连接和定位。左右压紧盘分别采用螺纹连接拧紧柱销。左右压紧盘分别采用圆锥滚子轴承与输入轴连接。通过上述结构设计可以实现减速器高刚性大速比传动，特别适合于工业机器人关节中。
【IPC分类】F16H57-08, F16H1-32
【公开号】CN104791425
【申请号】CN201510223942
【发明人】许立新
【申请人】天津职业技术师范大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年5月5日