CN105485322B - 一种rv减速器的胀紧型偏心套式行星轴 - Google Patents

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Abstract

一种RV减速器的胀紧型偏心套式行星轴，涉及机械传动领域。包括无偏心行星轴，无偏心行星轴上设置有两个间隔布置的定位轴套，两个定位轴套之间设置有两个偏心套，两个偏心套之间设置有垫片，所述偏心套包括内圈呈楔形的楔形外环以及外圈呈楔形的偏心楔形内环，所述偏心楔形内环为开口环，偏心楔形内环嵌套在楔形外环内，两个偏心楔形内环的相位差呈180°角，无偏心行星轴左侧一端螺纹连接有胀紧锁定螺母。过拧紧胀紧锁定螺母，可以在楔形外环与摆线齿轮轴承孔之间产生较大的微胀力，其胀紧力可以使摆线齿轮轴承内圈微膨胀，以此减少轴承内圈的径向游隙，提高轴承的支承刚性，达到轴承预紧的目的。

Description

一种RV减速器的胀紧型偏心套式行星轴
技术领域
本发明涉及机械传动领域，具体为一种RV减速器的胀紧型偏心套式行星轴。
背景技术
RV减速器多用作机器人关节驱动装置使用，其具有精度高，刚性好，结构紧凑，传动比范围广的特点。RV减速器属于两级传动，由第一级渐开线行星传动及第二级摆线针轮传动构成。
RV减速器的误差是指当输入轴转动到一定角度时，输出轴的实际转角与理论转角之间的误差。从RV减速器的结构可以看出，从输入轴带动第一级渐开线行星齿轮传动，再到偏心轴转动并带动第二级摆线针轮啮合传动，到输出机构将摆线轮的自转矢量输出。RV减速器的传动比理论上为恒定值，且满足传动比计算公式：（Z2为渐开线行星齿轮齿数，Z1为渐开线中心齿轮齿数，Zp为针齿销数，Zc为摆线齿轮齿数）。但是由于实际生产过程中，RV减速器的各个零件存在制造误差或装配误差。RV减速器的传动比并不恒定，即瞬时传动比会发生变化，从而引起转角误差。
RV减速器作为机器人关节驱动装置，其传动精度要求很高，必须保证运动精度和间隙回差。只有保证了RV减速器的运动精度和间隙回差才能使得机器人关节能够运动到精确的预定位置。但是如果偏心轴的两偏心轴段相位差不能控制为180°，存在较大误差，或者摆线齿轮轴承存在较大径向游隙，这将使RV减速器运动精度降低并具有较大回差。这样机器人关节将不能运动到预定的位置，或不能回转到原来的起点位置，这是我们应该竭力避免的问题，此时就需要我们对原来的结构设计进行优化，已解决RV减速器的精度问题。
根据以上分析可知。偏心套是影响RV减速器传动精度的重要因素之一。
目前，RV减速器的偏心行星轴多采用这几种结构：
如图3所示，这种偏心行星轴依靠偏心套与无偏心行星轴的花键联结来传递负载，因为受偏心套花键加工时分度的精度影响，这种偏心行星轴难以保证两个偏心套的偏心相位差为180°。同时，键槽存在的间隙会使得RV减速器的回差较大并影响传动精度。此外，行星轴上的键槽还会对行星轴的刚度起削弱作用。
一体式偏心行星轴
如图4，这种偏心套与行星轴为一个整体的偏心行星轴刚度比花键偏心套式行星轴刚度要好。但是这种偏心套与行星轴为一体的偏心行星轴的加工很难保证其偏心精度，即很难保证这种偏心行星轴两偏心轴段的偏心相位差为180°。
发明内容
本发明的目的是提供一种一种传动精度高，回差小，刚性好，结构合理的RV减速器的胀紧型偏心套式行星轴。
实现上述目的的技术方案是：一种RV减速器的胀紧型偏心套式行星轴，包括无偏心行星轴，无偏心行星轴上设置有两个间隔布置的定位轴套，位于右侧的定位轴套通过无偏心行星轴的轴肩定位，两个定位轴套之间设置有两个偏心套，两个偏心套之间设置有垫片，两个偏心套分别通过摆线齿轮轴承与摆线齿轮连接；其特征在于：所述偏心套包括内圈呈楔形的楔形外环以及外圈呈楔形的偏心楔形内环，所述偏心楔形内环为开口环，偏心楔形内环嵌套在楔形外环内，两个偏心楔形内环的相位差呈180°角，无偏心行星轴左侧一端螺纹连接有胀紧锁定螺母，胀紧锁定螺母位于左侧的定位轴套外端，起紧定作用，使胀紧偏心套被压紧且固定在无偏心行星轴上。
优选地，所述左侧的定位轴套与胀紧锁定螺母之间设置有防松垫片。
本发明通过拧紧胀紧锁定螺母，可以在偏心楔形内环与无偏心行星轴之间产生强大的抱紧力，以实现偏心套自身与无偏心行星轴的无键联结，它能避免因为加工花键的制造误差对两偏心套偏心相位差位置精度的影响。同时，胀紧型偏心套在无偏心行星轴上装配时具有灵活可变的特性，可以控制调整两偏心套在无偏心行星轴上的相对角度位置，以保证两偏心套之间180°的偏心相位差。此外，胀紧型偏心套与无偏心行星轴之间强大的抱紧力能使得偏心套与无偏心行星轴压紧在一起，两者之间无相对转动，大大减小了RV减速器的回差。
通过拧紧胀紧锁定螺母，可以在楔形外环与摆线齿轮轴承孔之间产生较大的微胀力，其胀紧力可以使摆线齿轮轴承内圈微膨胀，以此减少轴承内圈的径向游隙，提高轴承的支承刚性，达到轴承预紧的目的。
本发明的有益效果有：
1、使偏心套与无偏心行星轴胀紧联结，代替原有的键联结，避免了因为花键的制造误差引起的偏心相位差的位置精度问题。
2、胀紧型偏心套装配在无偏心行星轴上可以调整两偏心套的相对角度以达到所需要的位置，这样易于保证两个偏心套的180°偏心相位差。
3、胀紧型偏心套与无偏心行星轴之间强大的抱紧力能使得偏心套与无偏心行星轴压紧在一起，两者之间无相对转动，大大减小了RV减速器的回差。
4、胀紧型偏心套可以实现摆线齿轮轴承的径向预紧，减少轴承的径向游隙，提高轴承的支承刚性，最终提高了RV减速器的传动精度。
5、胀紧型偏心套式行星轴的使用寿命长，强度高，避免了键槽对行星轴刚度的削弱作用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为偏心套的结构示意图；
图3为花键偏心套式行星轴示意图；
图4为一体式偏心行星轴示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明包括无偏心行星轴1，无偏心行星轴1上设置有两个间隔布置的定位轴套2，位于右侧的定位轴套2通过无偏心行星轴1的轴肩定位，位于左侧的定位轴套2外端的无偏心行星轴1上螺纹连接有胀紧锁定螺母7，胀紧锁定螺母7与左侧的定位轴套2之间设置有防松垫片8。
两个定位轴套2之间设置有两个偏心套3，两个偏心套3之间设置有垫片4，两个偏心套3分别通过摆线齿轮轴承5与摆线齿轮6连接。
偏心套3包括内圈呈楔形的楔形外环9以及外圈呈楔形的偏心楔形内环10，偏心楔形内环10为开口环，偏心楔形内环10嵌套在楔形外环9内，两个偏心楔形内环10的相位差呈180°角。
通过拧紧胀紧锁定螺母7使偏心套3与无偏心行星轴1之间产生强大的抱紧力以实现偏心套3与无偏心行星轴1的无键联结来传递负载。同时，在摆线齿轮轴承5的内圈与偏心套3外环之间也会产生微胀力实现轴承径向预紧。
采用胀紧型偏心套式行星轴的RV减速器与其他不同偏心行星轴结构的RV减速器相比，具有更高的传动精度，更小的回差，更好的刚性。其中，对几种偏心行星轴结构的详细比较见表1。
表1 几种偏心行星轴结构的比较
性能指标 花键偏心套式行星轴 一体式偏心行星轴 胀紧型偏心套式行星轴
偏心精度 低 低 高
回差控制能力 差 一般 好
承载能力 一般 高 较高
保精寿命 短 一般 较好
刚度 较低 一般 较高
装配难度 较高 一般 较高
加工制造难度 较高 高 较高

Claims (2)

1.一种RV减速器的胀紧型偏心套式行星轴，包括无偏心行星轴，无偏心行星轴上设置有两个间隔布置的定位轴套，位于右侧的定位轴套通过无偏心行星轴的轴肩定位，两个定位轴套之间设置有两个偏心套，两个偏心套之间设置有垫片，两个偏心套分别通过摆线齿轮轴承与摆线齿轮连接；其特征在于：所述偏心套包括内圈呈楔形的楔形外环以及外圈呈楔形的偏心楔形内环，所述偏心楔形内环为开口环，偏心楔形内环嵌套在楔形外环内，两个偏心楔形内环的相位差呈180°角，无偏心行星轴左侧一端螺纹连接有胀紧锁定螺母，胀紧锁定螺母位于左侧的定位轴套外端，起紧定作用，使胀紧偏心套被压紧且固定在无偏心行星轴上。
2.根据权利要求1所述的一种RV减速器的胀紧型偏心套式行星轴，其特征在于：所述左侧的定位轴套与胀紧锁定螺母之间设置有防松垫片。
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