CN115750691B - 一种高稳定rv减速器及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高稳定RV减速器及其检测方法，包括齿轮轴、齿轮、针齿壳、摆线轮、偏心轴、支撑盘、摆轮轴以及第一滚子轴承、圆锥滚子轴承、第二滚子轴承；本发明通将针齿壳的齿创新的设计为多孔耐磨材料，同时，设置有润滑机构，润滑机构可实时的将润滑液渗透进多孔耐磨材料中，大大降低了针齿壳与摆线轮的摩擦。本发明通过在偏心轴上设置环形凸出部，并在摆线轮上孔的内侧设置内凹的槽体，从而使环形凸出部与向内凹的槽体配合，使得环形凸出部能够给偏心轴提供轴向的约束力，从而大大降低了摆线轮在轴向的震动。

Description

一种高稳定RV减速器及其检测方法

技术领域

本发明涉及机器人制造领域，特别涉及一种高稳定RV减速器及其检测方法。

背景技术

RV减速机主要应用于机器人制造领域,是一种变速比高、变速稳定的减速机。在实际使用过程中,要求RV减速机传动比大、承载能力大、刚度大、运动精度高、传动效率高、回差小。

而现有技术中,为了便于减速器的安装和拆装,各传动件之间必须有一定的间隙,因此,在减速器高速运行时，摆线轮一方面，在径向会与壳体产生较大的摩擦，另一方面，摆线轮在轴向会撞击轴向限位机构，从而产生强烈震动。因此,如何使摆线轮可转动地与壳体配合时,降低其摩擦；同时，摆线轮高速转动时，其产生的轴向力通过单一的轴向限位部件时，如何解决震动较大的问题是技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高稳定RV减速器及其检测方法，一方面，能大大降低摆线轮与壳体滚动配合时产生的摩擦，提高使用寿命；另一方面，通过创新设计的偏心轴，可使偏心轴与摆线轮滚动配合时，约束摆线轮自身产生的轴向力，从而减低摆线轮与轴线限位部件的撞击。

为达到上述目的，根据本文的第一方面，本发明提供了一种高稳定RV减速器，包括齿轮轴、齿轮、针齿壳、摆线轮、偏心轴、支撑盘、摆轮轴以及第一滚子轴承、圆锥滚子轴承、第二滚子轴承，所述第一滚子轴承被配置在所述偏心轴和支撑盘之间，所述第二滚子轴承被配置在所述偏心轴与所述摆线轮之间，所述圆锥滚子轴承被配置在所述针齿壳与所述支撑盘之间，所述摆线轮与所述针齿壳相互啮合进行减速；

所述摆轮轴的顶部、中部分别设置有环形凸出部，所述摆线轮上开设有矩形通孔，所述摆轮轴分别与上、下两个摆线轮的矩形通孔相配合，所述矩形通孔内侧设置有向内设置的弧形槽，所述环形凸出部与所述弧形槽相配合。

根据前述方案，所述所述针齿壳内壁环形一周固定有多个齿，所述齿为多孔耐磨材料制成，所述针齿壳内部开设一环形的油槽，所述油槽内存储有润滑油，所述油槽内的润滑油可渗透进所述针齿壳的齿中，所述油槽连接有注油孔。

根据前述方案，所述圆锥滚子轴承的圆锥角在21°-36°。

根据前述方案，所述针齿壳内壁上的一个齿上镶嵌有磁性开关传感器，所述摆线轮的一个齿上镶嵌有永磁体，所述偏心轴同轴固定有编码器。

根据前述方案，所述圆锥滚子轴承采用薄壁结构，第一滚子轴承成组设置。

根据本文的第二方面，本发明还提供了前述任一方案的检测方法，所述磁性开关传感器实时检测出摆线轮的转动数据，所述编码器实时检测出偏心轴的转动数据，控制器对比磁性开关传感器检测的数据与偏心轴检测的数据，根据对比结果，控制器判断摆线轮是否发生损坏。

根据前述方案，所述磁性开关传感器、编码器与控制器电连接。

根据前述方案，磁性开关传感器、编码器采用可拆卸式安装。

根据前述方案，针齿壳上的齿采用焊接固定连接。

本发明提出了一种高稳定RV减速器及其检测方法，一方面，能提高摆线轮与针齿壳互相配合的使用寿命；另一方面，通过设置偏心轴的凸起与带有槽体孔的配合，可大大降摆线轮的轴向震动，具体有如下技术效果：

1、可知晓，摆轮轮与针齿壳之间的配合，由于存在较大的面摩擦，因此，其摩擦损伤是远大于齿轮啮合所产生的摩擦的，因此，如何解决RV减速其中的齿之间的摩擦是非常棘手的问题。而本发明通将针齿壳的齿创新的设计为多孔耐磨材料，同时，设置有润滑机构，润滑机构可实时的将润滑液渗透进多孔耐磨材料中，大大降低了针齿壳与摆线轮的摩擦。

2、本发明通过在偏心轴上设置环形凸出部，并在摆线轮上孔的内侧设置内凹的槽体，从而使环形凸出部与向内凹的槽体配合；如此设计，能够使偏心轮与摆线轮配合时，摆线轮由于高速转动会产生轴向力，而环形凸出部与向内凹的槽体的配合，使得环形凸出部能够给偏心轴提供轴向的约束力，从而大大降低了摆线轮在轴向的震动，因此，在摆线轮在轴向定位不精准的情况下，也能稳定工作。

3、本发明通过在针齿壳的单齿上设置磁性开关传感器、摆线轮对应单齿上设置永磁体，能够实时检测摆线轮的运行工况，同时，在偏心轴的同轴设置编码器，编码器能实时检测偏心轴的转动工况，控制根据，摆线轮检测数据和编码器检测数据，就能准确判断摆线轮或针齿壳的损伤状况，大大提高了RV减速器的工作安全性。

4、为了进一步提高其承载能力，可将圆锥滚子轴承薄壁设置，在同样的空间下，这样可提高滚子承载能力。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本文。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明RV减速器的整体剖视图；

图2为本发明RV减速器的整体结构图；

图3为本发明中摆线轮的矩形通孔与偏心轴配合的局部示意图；

图4为本发明中圆锥滚子轴承的局部示意图；

图中：1、齿轮轴，2、齿轮，3、偏心轴，4、第一滚子轴承，5、支撑盘，6、圆锥滚子轴承，7、针齿壳，8、摆线轮，9、第二滚子轴承，10、螺钉，11、摆轮轴，12、齿，13、油槽，14、注油孔，15、磁性开关传感器，16、永磁体，17、矩形通孔，18、编码器。

具体实施方式

为使本文实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本文实施例中的附图，对本文实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本文保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本文中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

为使本文实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本文实施例中的附图，对本文实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本文保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本文中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

本发明提供了为达到上述目的，本文的第一具体实施例，提供了一种高稳定RV减速器，包括针齿壳7、摆线轮8、偏心轴3、支撑盘5、摆轮轴11以及第一滚子轴承4、圆锥滚子轴承6、第二滚子轴承9，所述第一滚子轴承4被配置在所述偏心轴3和支撑盘5之间，所述第二滚子轴承9被配置在所述偏心轴3与所述摆线轮8之间，所述圆锥滚子轴承6被配置在所述针齿壳7与所述支撑盘5之间，所述摆线轮8与所述针齿壳7相互啮合进行减速。

具体地，本发明采用双偏心轴驱动双摆线轮，不但结构简单，安装方便，且由于对称设置，其工作稳定性高，使用寿命长。

进一步的，所述摆轮轴11的顶部、中部分别设置有环形凸出部，所述摆线轮8上开设有矩形通孔17，所述摆轮轴11分别与上、下两个摆线轮8的矩形通孔17相配合，所述矩形通孔17内侧设置有向内设置的弧形槽，所述环形凸出部与所述弧形槽相配合。

需要说明的是，本申请中对圆锥滚子轴承角度的调整，同时，偏心轴上设置环形凸出部，并在摆线轮上孔的内侧设置内凹的槽体，从而使环形凸出部与向内凹的槽体配合；如此设计，能够使偏心轮与摆线轮配合时，摆线轮由于高速转动会产生轴向力，而环形凸出部与向内凹的槽体的配合，使得环形凸出部能够给偏心轴提供轴向的约束力；因此，圆锥滚子轴承就角度的调整配合偏心轴的约束设计，能够大大降低摆线轮在轴向的震动。

具体地，所述所述针齿壳7内壁环形一周固定有多个齿，所述齿为多孔耐磨材料制成，所述针齿壳7内部开设一环形的油槽13，所述油槽13内存储有润滑油，所述油槽13内的润滑油可渗透进所述针齿壳7的齿中，所述油槽13连接有注油孔14。

需要说明的是，本申请中针齿壳7上固定有齿12，齿12与针齿壳7采用焊接方式连接，这种连接不但连接强度高，且安装方便；同时，齿12采用多孔耐磨材料，一方面，能够将润滑油存储在材料当中，在齿12与摆线轮8配合时，由于齿12受到摆线轮8的压力，从而齿12中存储的润滑油会挤出到齿12与摆线轮8之间，从而减少其产生的摩擦；如此设计，正是解决了现有技术中RV减速器中，摆线轮8与针齿壳7产生很大摩擦的问题。

具体地，所述圆锥滚子轴承6的圆锥角在21°-36°。而现有技术中一般为12°-18°。

需要说明的是，圆锥滚子轴承6起到RV减速器工作进度和稳定性的关键部件，因此，为了进一步提高其承载能力，可将圆锥滚子轴承薄壁设置，在同样的空间下，这样可提高滚子承载能力；所述圆锥滚子轴承6采用薄壁结构，第一滚子轴承4用薄壁的圆锥滚子轴承，且成组设置。圆锥滚子轴承轴上既有圆锥又有滚针。而为了提高RV减速的工作精度，从而提高圆锥滚子轴承6的安装精度。具体地，圆锥滚子轴承6的套圈直接影响到RV减速器的工作精度和使用寿命，因此，圆锥滚子轴承6的套圈采取如下加工工艺：锻打-正火-车加工-粗加工-回火-精加工-磨加工。如此工艺下，本申请的套圈不但具备良好的表面刚度，同时有较强的韧性。满足轴承在高频率转动下的表面耐久性，同时，能承受较大的轴向冲击力，大大的提高了减速器的使用寿命和安全性。

另外，本文的第二具体实施例，提供了前述一种高稳定RV减速器的检测方法，所述磁性开关传感器15实时检测出摆线轮8的转动数据，所述编码器18实时检测出偏心轴3的转动数据，控制器对比磁性开关传感器15检测的数据与偏心轴3检测的数据，根据对比结果，控制器判断摆线轮8或针齿壳7是否发生损坏。

需要说明的是，根据实际RV减速器的使用工况，可以计算出摆线轮8的最大转速，从而计算出摆线轮8的最大轴向力，从而根据摆线轮8产生的最大轴向力来设计圆锥滚子轴承的圆锥角。

具体地，所述针齿壳7内壁上的一个齿12上镶嵌有磁性开关传感器15，所述摆线轮8的一个齿上镶嵌有永磁体16，所述偏心轴3同轴固定有编码器18。

进一步的，通过在单个齿12上设置磁性开关传感器15来准确检测摆线轮8中单齿上的永磁体16的转动数据，如此设计，无论针齿壳7或摆线轮8发生损伤，都不影响磁性开关传感器15检测摆线轮8的转动数据的检测；

本文需要说明的是，创新地在偏心轴3上设置了编码器18，从而能实时准确的检测偏心轴的转动数据，防止因传动而导致的误差。

具体地，通过相应分析程序，根据磁性开关传感器15检测的数据、偏心轴3检测的数据，分析出是针齿壳7发生损坏或摆线轮8发生损坏，发生损坏的程度的大小，当损坏程度的阈值大于一定值时，通知技术员进行维修和更换，从而大大提高了RV减速器的使用寿命。

具体地，所述磁性开关传感器15、编码器18与控制器电连接。

进一步地，磁性开关传感器15、编码器18采用可拆卸式安装。

进一步地，偏心轴3通过螺钉10固定安装。

本发明通将针齿壳的齿创新的设计为多孔耐磨材料，同时，设置有润滑机构，润滑机构可实时的将润滑液渗透进多孔耐磨材料中，大大降低了针齿壳与摆线轮的摩擦。

同时，本发明通过在偏心轴上设置环形凸出部，并在摆线轮上孔的内侧设置内凹的槽体，从而使环形凸出部与向内凹的槽体配合；如此设计，能够使偏心轮与摆线轮配合时，摆线轮由于高速转动会产生轴向力，而环形凸出部与向内凹的槽体的配合，使得环形凸出部能够给偏心轴提供轴向的约束力，从而大大降低了摆线轮在轴向的震动，因此，在摆线轮在轴向定位不精准的情况下，也能稳定工作。

最后，本发明通过在针齿壳的单齿上设置磁性开关传感器、摆线轮对应单齿上设置永磁体，能够实时检测摆线轮的运行工况，同时，在偏心轴的同轴设置编码器，编码器能实时检测偏心轴的转动工况，控制根据，摆线轮检测数据和编码器检测数据，就能准确判断摆线轮或针齿壳的损伤状况，大大提高了RV减速器的工作安全性。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

尽管已描述了本文的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本文范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本文进行各种改动和变型而不脱离本文的精神和范围。这样，倘若本文的这些修改和变型属于本文权利要求及其等同技术的范围之内，则本文的意图也包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种高稳定RV减速器，包括齿轮轴（1）、齿轮（2）、针齿壳（7）、摆线轮（8）、偏心轴（3）、支撑盘（5）、摆轮轴（11）以及第一滚子轴承（4）、圆锥滚子轴承（6）、第二滚子轴承（9），其特征在于，所述第一滚子轴承（4）被配置在所述偏心轴（3）和支撑盘（5）之间，所述第二滚子轴承(9)被配置在所述偏心轴（3）与所述摆线轮（8）之间，所述圆锥滚子轴承（6）被配置在所述针齿壳（7）与所述支撑盘（5）之间，所述摆线轮（8）与所述针齿壳（7）相互啮合进行减速；所述摆轮轴（11）的顶部、中部分别设置有环形凸出部，所述摆线轮（8）上开设有矩形通孔（17），所述摆轮轴（11）分别与上、下两个摆线轮（8）的矩形通孔（17）相配合，所述矩形通孔（17）内侧设置有向内凹的弧形槽，所述环形凸出部与所述弧形槽相配合；

所述针齿壳（7）内壁环形一周固定有多个齿（12），所述齿（12）为多孔耐磨材料制成，所述针齿壳（7）内部开设一环形的油槽（13），所述油槽（13）内存储有润滑油，所述油槽（13）内的润滑油可渗透进所述针齿壳（7）的齿中，所述油槽（13）连接有注油孔（14）；所述针齿壳（7）内壁上的一个齿上镶嵌有磁性开关传感器（15），所述摆线轮（8）的一个齿上镶嵌有永磁体（16），所述偏心轴（3）同轴固定有编码器（18）。

2.根据权利要求1所述的一种高稳定RV减速器，其特征在于：所述圆锥滚子轴承（6）的圆锥角在21°-36°。

3.根据权利要求2所述的一种高稳定RV减速器，其特征在于：所述圆锥滚子轴承（6）采用薄壁结构，第一滚子轴承（4）成组设置。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种高稳定RV减速器的检测方法，其特征在于，所述磁性开关传感器（15）实时检测出摆线轮（8）的转动数据，所述编码器（18）实时检测出偏心轴（3）的转动数据，控制器对比磁性开关传感器（15）检测的数据与偏心轴（3）检测的数据，根据对比结果，控制器判断摆线轮（8）或针齿壳（7）是否发生损坏。

5.如权利要求4所述的一种高稳定RV减速器的检测方法，其特征在于，所述磁性开关传感器（15）、编码器（18）与控制器电连接。

6.如权利要求5所述的一种高稳定RV减速器的检测方法，其特征在于，磁性开关传感器（15）、编码器（18）采用可拆卸式安装。

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