CN112329162A - 一种精密构件适配选配工艺技术方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种精密构件适配选配工艺技术方法，包括以下步骤：以前、后摆线轮的相位差为abs(Be‑Ce)，齿根差为abs(Bb‑Cb)为依据，适配前、后摆线轮；以Aa‑(Bb+Cb)/2‑Da*2‑Fa*2满足摆线轮、针壳及滚针的配合系数为依据，使摆线轮、针壳及滚针组成适配组合；以Db1+2*Ga‑Bc、Db2+2*Ga‑Bd、Dc1+2*Ga‑Cc、Dc2+2*Ga‑Cd同时满足偏心轴、摆线轮和保持架的配合系数为依据，使偏心轴、摆线轮和保持架组成适配组合；根据权重最小原则选配偏心轴，偏心轴配合的总权重为Qz+m*Qc。本发明能够有效减少精密构件的浪费，提高产品的一致性，进而提升产品性能。

Description

一种精密构件适配选配工艺技术方法
技术领域
本发明涉及精密构件选配技术领域，具体涉及一种精密构件适配选配工艺技术方法。
背景技术
RV减速机是精密机械工业配套体系的产品，由高精度的组件适配组装完成，具有低背隙、高精度、效率高速比大等特点，因此广泛应用于机器人关节、机床等高精度大减速比场合。减速机整体精度小于1弧分，按照RV减速机最小100mm的旋转直径，减速机换算配合间隙需要达到0.02mm，实际操作过程，从输入到输出，传动需要通过针壳摆线及滚针配合、摆线偏心轴及保持架轴承配合以及偏心轴行星架及圆锥滚子轴承配合，单个部件配合的换算间隙需要达到微米级别的水平，因此对构件的精度要求极高。
在现有的加工技术条件下，零部件精度控制在微米级别操作难度较高，良品率很难得到有效保证，装配过程中容易产生以下缺陷：1)精密构件的浪费，精密构件的加工需要控制在国标2-3级别的精度范围，对设备、人员等等的要求极高，造成的精密构件的浪费也会极大；2)产品的一致性差，产品构件的配合无法一致，会导致RV减速机在不同的装配条件下，产品的性能差异很大，最终会造成极大的产品及性能浪费；3)因减速机的装配工艺要求，会对设备、人员素质，工艺提出很高的要求，由此造成减速机成本大于其本身的价值，成本虚高。因此设计一种精密构件的适配选配工艺技术方法是很有必要的。
发明内容
本发明针对上述存在的问题，提供一种精密构件适配选配工艺技术方法，能够有效减少精密构件的浪费，提高产品的一致性，进而提升产品性能。
本发明为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：
一种精密构件适配选配工艺技术方法，包括以下步骤：
以前、后摆线轮的相位差为abs(Be-Ce)，齿根差为abs(Bb-Cb)为依据，适配前、后摆线轮；Be前摆线轮相位，Ce为后摆线轮相位，Bb为前摆线轮齿根圆直径，Cb为后摆线轮齿根圆直径；
以Aa-(Bb+Cb)/2-Da*2-Fa*2满足摆线轮、针壳及滚针的配合系数为依据，使摆线轮、针壳及滚针组成适配组合；Aa为针齿齿根圆直径，Da为偏心轴的偏心距，Fa为滚针直径；
以Db1+2*Ga-Bc、Db2+2*Ga-Bd、Dc1+2*Ga-Cc、Dc2+2*Ga-Cd同时满足偏心轴、摆线轮和保持架的配合系数为依据，使偏心轴、摆线轮和保持架组成适配组合；Db为偏心轴偏心圆，Ga为保持架直径，Bc、Bd为前摆线轮行星孔，Dc为偏心轴偏心圆，Cc、Cd为后摆线轮行星孔；
根据权重最小原则选配偏心轴，偏心轴配合的总权重为Qz+m*Qc；其中，Qz为偏心轴可满足的摆线组数量，Qc为偏心轴可满足的偏心轴同类数量，m为偏心轴配合系数。
优选地，以前、后摆线轮的相位差为abs(Be-Ce)，齿根差为abs(Bb-Cb)为依据，适配前、后摆线轮，包括以下步骤：
以前、后摆线轮的相位差为abs(Be-Ce)，齿根差为abs(Bb-Cb)为依据，选取若干个待适配前、后摆线轮逐个适配；Be前摆线轮相位，Ce为后摆线轮相位，Bb为前摆线轮齿根圆直径，Cb为后摆线轮齿根圆直径；
将前摆线轮可适配后摆线轮的数量记为前摆线轮权重Qq，后摆线轮可适配前摆线轮的数量记为后摆线轮权重Qh，任意一组前、后摆线轮的权重记为Qq+Qh，选配Qq+Qh为最小的一组前、后摆线轮作为适配组合；
重新计算剩余的前、后摆线轮的权重Qq+Qh，并选配重新计算之后Qq+Qh为最小的一组前、后摆线轮作为适配组合；直至若干个待适配前、后摆线轮均完成适配。
优选地，Db1+2*Ga-Bc、Db2+2*Ga-Bd、Dc1+2*Ga-Cc以及Dc2+2*Ga-Cd均相等。
优选地，根据权重最小原则选配偏心轴，偏心轴配合的总权重为Qz+m*Qc，包括以下步骤：
计算若干个待适配偏心轴中每一个待适配偏心轴配合的总权重Qz+m*Qc；Qz为偏心轴可满足的摆线组数量，Qc为偏心轴可满足的偏心轴同类数量，m为偏心轴配合系数；
按照总权重Qz+m*Qc从小到大的顺序依次对若干个待适配偏心轴进行选配以完成适配。
优选地，m为0.5。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明按照权重最小原则选配前、后摆线轮，可以得到前、后摆线轮配合的最优数量解，提高精密部件摆线轮的配合率，减少浪费；以不同场合下摆线轮、针壳及滚针的配合系数为基础，调整摆线轮、针壳及滚针的尺寸参数来满足配合条件，可以改善减速机的性能一致性；调整偏心轴、摆线轮和保持架的尺寸参数以满足配合条件，可以在高速端获得优异的配合性能，减少噪音及振动，也可提高减速机的使用寿命；按照权重最小原则选配偏心轴，可以调高偏心轴选配的概率，减少了偏心轴部件的浪费。
附图说明
图1为本发明一种精密构件适配选配工艺技术方法的流程图；
图2为RV减速机的摆线配合示意图；
图3为RV减速机的针壳摆线配合示意图；
图4为RV减速机的摆线偏心配合示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作详细描述。
参见图1，图1为本发明一种精密构件适配选配工艺技术方法的流程图，一种精密构件适配选配工艺技术方法，包括以下步骤：
S101、以前、后摆线轮的相位差为abs(Be-Ce)，齿根差为abs(Bb-Cb)为依据，选取若干个待适配前、后摆线轮逐个适配。
本发明实施例中，上述Be前摆线轮相位，Ce为后摆线轮相位，Bb为前摆线轮齿根圆直径，Cb为后摆线轮齿根圆直径。
本发明实施例中，RV减速机的摆线配合示意图如图2所示，两片摆线相位错开180度，偏心2*Da的距离配合，影响摆线轮配合的主要因素有摆线轮相位差，即两摆线轮的齿根齿顶错位的偏角差值以及摆线轮的齿根差值，因此，以前、后摆线轮的相位差为abs(Be-Ce)，齿根差为abs(Bb-Cb)为依据，对满足要求的若干个待适配前、后摆线轮逐个适配。
S102、将前摆线轮可适配后摆线轮的数量记为前摆线轮权重Qq，后摆线轮可适配前摆线轮的数量记为后摆线轮权重Qh，任意一组前、后摆线轮的权重记为Qq+Qh，选配Qq+Qh为最小的一组前、后摆线轮作为适配组合。
S103、重新计算剩余的前、后摆线轮的权重Qq+Qh，并选配重新计算之后Qq+Qh为最小的一组前、后摆线轮作为适配组合；直至若干个待适配前、后摆线轮均完成适配。
本发明实施例中，按照权重最小原则选配前、后摆线轮，可以得到前、后摆线轮配合的最优数量解，提高精密部件摆线轮的配合率，减少浪费。
S104、以Aa-(Bb+Cb)/2-Da*2-Fa*2满足摆线轮、针壳及滚针的配合系数为依据，使摆线轮、针壳及滚针组成适配组合。
本发明实施例中，上述Aa为针齿齿根圆直径，Da为偏心轴的偏心距，Fa为滚针直径。
本发明实施例中，RV减速机的针壳摆线配合示意图如图3所示，摆线、针壳及滚针组成配合，是减速配合中最重要的部分，该部分配合传动性能的优劣直接影响整个减速的性能，且该部分作为减速的基础部位，是直接承受交变载荷的部位，因此其配合情况的至关重要。由于减速机在不同场合的配合要求不同，因此其配合系数也有所不同，比如，减速机用在变位机上时就需要用较小的配合系数，在高精密场合如工业机器人方面就需要用大的配合系数，只需要使该部分的配合系数满足Aa-(Bb+Cb)/2-Da*2-Fa*2，就可以选配出满足要求的精密零件，这样可以改善减速机的性能一致性。
S105、以Db1+2*Ga-Bc、Db2+2*Ga-Bd、Dc1+2*Ga-Cc、Dc2+2*Ga-Cd同时满足偏心轴、摆线轮和保持架的配合系数为依据，使偏心轴、摆线轮和保持架组成适配组合。
本发明实施例中，上述Db为偏心轴偏心圆，Ga为保持架直径，Bc、Bd为前摆线轮行星孔，Dc为偏心轴偏心圆，Cc、Cd为后摆线轮行星孔。
作为一种可选的实施方式，Db1+2*Ga-Bc、Db2+2*Ga-Bd、Dc1+2*Ga-Cc以及Dc2+2*Ga-Cd一般是同时调整的，并且Db1+2*Ga-Bc、Db2+2*Ga-Bd、Dc1+2*Ga-Cc以及Dc2+2*Ga-Cd均相等，这样可以保证配合的一致性和高速动平衡。
本发明实施例中，RV减速机的摆线偏心配合示意图如图4所示，偏心轴与摆线轮配合输入过配合，是实现摆线轮做摆线减速运动重要精密部件。在整个减速机的配合中，此结构属于高速输入端，输入转速较高且承受输入端的冲击载荷，因此其配合情况将极大的影响减速机的性能可靠性。根据上述步骤S105中的适配条件，就可以选配合适的偏心轴与摆线轮完成偏心轴、摆线轮和保持架的适配。适配条件中的配合系数可以根据实际情况进行调整，可以在高速端获得优异的配合性能，减少噪音及振动，也可提高减速机的使用寿命。
S106、计算若干个待适配偏心轴中每一个待适配偏心轴配合的总权重Qz+m*Qc。
本发明实施例中，Qz为偏心轴可满足的摆线组数量，Qc为偏心轴可满足的偏心轴同类数量，m为偏心轴配合系数。这里m可以为0.5。
S107、按照总权重Qz+m*Qc从小到大的顺序依次对若干个待适配偏心轴进行选配以完成适配。
本发明实施例中，RV减速机的偏心轴配合属于虚约束，在配合中对偏心轴的同步性要求较高，因为偏心轴参与配合的环节较多，因此采用权重计算法则来选配偏心轴可以提高偏心轴的适配选配概率，按照权重最小原则开始选配，具体为将所有待适配偏心轴配合的总权重都进行计算，然后选择权重最小的偏心轴进行适配，然后再从剩余的待适配偏心轴中选择其中权重最小的偏心轴进行适配，以此类推，每次都选择权重最小的偏心轴进行适配，这样就可以调高偏心轴选配概率，减少了偏心轴部件的浪费。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明按照权重最小原则选配前、后摆线轮，可以得到前、后摆线轮配合的最优数量解，提高精密部件摆线轮的配合率，减少浪费；以不同场合下摆线轮、针壳及滚针的配合系数为基础，调整摆线轮、针壳及滚针的尺寸参数来满足配合条件，可以改善减速机的性能一致性；调整偏心轴、摆线轮和保持架的尺寸参数以满足配合条件，可以在高速端获得优异的配合性能，减少噪音及振动，也可提高减速机的使用寿命；按照权重最小原则选配偏心轴，可以调高偏心轴选配的概率，减少了偏心轴部件的浪费。
惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明书所记载的内容所作出简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明权利要求所涵盖范围之内。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明之权利范围。

Claims (5)

1.一种精密构件适配选配工艺技术方法，其特征在于，包括以下步骤：
以前、后摆线轮的相位差为abs(Be-Ce)，齿根差为abs(Bb-Cb)为依据，适配前、后摆线轮；Be前摆线轮相位，Ce为后摆线轮相位，Bb为前摆线轮齿根圆直径，Cb为后摆线轮齿根圆直径；
以Aa-(Bb+Cb)/2-Da*2-Fa*2满足摆线轮、针壳及滚针的配合系数为依据，使摆线轮、针壳及滚针组成适配组合；Aa为针齿齿根圆直径，Da为偏心轴的偏心距，Fa为滚针直径；
以Db1+2*Ga-Bc、Db2+2*Ga-Bd、Dc1+2*Ga-Cc、Dc2+2*Ga-Cd同时满足偏心轴、摆线轮和保持架的配合系数为依据，使偏心轴、摆线轮和保持架组成适配组合；Db为偏心轴偏心圆，Ga为保持架直径，Bc、Bd为前摆线轮行星孔，Dc为偏心轴偏心圆，Cc、Cd为后摆线轮行星孔；
根据权重最小原则选配偏心轴，偏心轴配合的总权重为Qz+m*Qc；其中，Qz为偏心轴可满足的摆线组数量，Qc为偏心轴可满足的偏心轴同类数量，m为偏心轴配合系数。
2.根据权利要求1所述的一种精密构件适配选配工艺技术方法，以前、后摆线轮的相位差为abs(Be-Ce)，齿根差为abs(Bb-Cb)为依据，适配前、后摆线轮，其特征在于，包括以下步骤：
以前、后摆线轮的相位差为abs(Be-Ce)，齿根差为abs(Bb-Cb)为依据，选取若干个待适配前、后摆线轮逐个适配；Be前摆线轮相位，Ce为后摆线轮相位，Bb为前摆线轮齿根圆直径，Cb为后摆线轮齿根圆直径；
将前摆线轮可适配后摆线轮的数量记为前摆线轮权重Qq，后摆线轮可适配前摆线轮的数量记为后摆线轮权重Qh，任意一组前、后摆线轮的权重记为Qq+Qh，选配Qq+Qh为最小的一组前、后摆线轮作为适配组合；
重新计算剩余的前、后摆线轮的权重Qq+Qh，并选配重新计算之后Qq+Qh为最小的一组前、后摆线轮作为适配组合；直至若干个待适配前、后摆线轮均完成适配。
3.根据权利要求1所述的一种精密构件适配选配工艺技术方法，其特征在于，Db1+2*Ga-Bc、Db2+2*Ga-Bd、Dc1+2*Ga-Cc以及Dc2+2*Ga-Cd均相等。
4.根据权利要求1所述的一种精密构件适配选配工艺技术方法，根据权重最小原则选配偏心轴，偏心轴配合的总权重为Qz+m*Qc，其特征在于，包括以下步骤：
计算若干个待适配偏心轴中每一个待适配偏心轴配合的总权重Qz+m*Qc；Qz为偏心轴可满足的摆线组数量，Qc为偏心轴可满足的偏心轴同类数量，m为偏心轴配合系数；
按照总权重Qz+m*Qc从小到大的顺序依次对若干个待适配偏心轴进行选配以完成适配。
5.根据权利要求4所述的一种精密构件适配选配工艺技术方法，其特征在于，m为0.5。
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