CN212318680U - 精密控制用内啮合rv-c型减速器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种精密控制用内啮合RV‑C型减速器，涉及机器人减速器技术领域，包括内摆线齿圈及置于其中的两级减速部件：第一级减速部件包括伺服电机上的主动轮、双联齿轮及行星轮，第二级减速部件包括2～3只均布的偏心轴、摆线轮、左刚性盘及右刚性盘，摆线轮修形后，内摆线齿与摆线齿槽两侧的侧向间隙0.1λ1≤Δc＜0.7λ1，λ1为额定扭矩下做功时摆线轮理论径向热膨胀量。本实用新型的摆线轮修形满足侧向间隙Δc与摆线轮热膨胀量的关系式，因而具有良好的动态特性，发热少，磨损小；常规制造精度，成本低；可与现有RV减速器互换。
Description
技术领域
本实用新型涉及机器人减速器技术领域，尤其涉及动态特性良好的一种精密控制用内啮合RV-C型减速器。
背景技术
机器人是制造业皇冠顶端的明珠，是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。RV减速器是机器人的最核心部件之一，也是唯一未真正实现国产化的部件。
现有RV减速器摆线轮修形后的侧向间隙技术有两种。一种是CN 110966357 A 、CN111059225 A 、CN 110985611 A 、CN 110985610 A等专利，由于其侧向间隙是以理论热膨胀量的计算参数为依据而设定的，其热膨胀系数αt =1.379·10-5（1/℃）来自于《精密零件热膨胀及材料精确热膨胀系数研究》第95页资料（苗恩铭，合肥大学，2004.09），是由实心圆棒形结构轴承钢材料的实际热膨胀量所测得。而实际摆线轮结构是多孔圆盘形结构，与理论实测样的实心圆棒形结构相差甚远。根据《固体物理导论》（基泰尔C[美]，北京：科学出版社，1979）的准谐振近似理论得知，热变形与形状因素密不可分。同时，通过对现有结构和不同结构摆线轮轴承钢材料的热膨胀实际测量对比研究，证实多孔圆盘形结构轴承钢材料的热膨胀系数与实心圆棒形结构轴承钢材料有较大差异。故上述现有专利技术的实施将难以达到其设计要求。
另一种是CN 108869644 A、CN 106641110 A等专利，均没有作出具体界定摆线轮侧向间隙范围的定量性设定，仅给出侧向间隙若过小，会在温升膨胀时导致磨损发热、动态性能不良、寿命缩短等原理性描述，这种原理性知识是该领域普通技术人员所公知的。
实用新型内容
本实用新型目的是提出正确的摆线轮修形后侧向间隙Δc与热膨胀量的关系式，用以解决现有技术中存在易发热、易磨损、精度保持性差等缺陷，提供一种动态特性好的精密控制用内啮合RV-C型减速器。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：
提供一种精密控制用内啮合RV-C型减速器，其内摆线齿圈及置于其中的两级减速部件：第一级减速部件包括伺服电机上的主动轮、双联齿轮及行星轮，所述双联齿轮包括从动轮与太阳轮，所述从动轮与主动轮啮合，所述太阳轮与行星轮啮合，所述行星轮连接在第二级减速部件的偏心轴轴伸端，所述双联齿轮内孔设置通线管，双联齿轮两侧用第一轴承、第二轴承分别支承在右刚性盘与机器人本体相应位置上；第二级减速部件包括2～3只均布的偏心轴、摆线轮、左刚性盘及右刚性盘，所述偏心轴两偏心段上设有用以支承摆线轮的滚针轴承，偏心轴偏心段的两侧轴伸用第二、第一圆锥滚子轴承分别支承在左、右刚性盘周边孔中，左、右刚性盘用主轴承分别支承在内摆线齿圈的两侧内孔，左刚性盘上均布的凸缘穿过摆线轮上相应贯穿孔与右刚性盘用螺钉与定位销连接成刚性体，所述摆线轮包括左摆线轮与右摆线轮，采用“等距-移距”修形，使得内摆线齿与摆线齿槽间形成侧向间隙Δc和径向间隙，
（1）当λ1为减速器做功时摆线轮的理论径向热膨胀量时：
所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc的范围为：0.1λ1≤Δc＜0.7λ1；
（2）当λ2为减速器做功时摆线轮的实际径向热膨胀量时：
所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc=（0.1～5）λ2；
（3）当λ为减速器做功时摆线轮的实际侧向热膨胀量时：
所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc=（0.1～5）λ。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc =（0.2～0.6）λ1。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc =（0.1～4）λ2。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc=（0.2～3）λ2。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc=λ2。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙的范围为：0.1λ2≤Δc＜0.7λ2。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc=（0.2～0.6）λ2。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc=（0.1～4）λ。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc=（0.2～3）λ。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc=λ。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙的范围为：0.1λ≤Δc＜0.7λ。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc=（0.2～0.6）λ。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述贯穿孔的形状为类扇形结构，或在贯穿孔两侧开设减膨胀孔，减膨胀孔的形状为圆形或多边形或异形。
在本实用新型一个较佳实施例中，摆线轮的理论径向热膨胀量λ1= ( d0 Δt ) αt1，摆线轮的实际径向热膨胀量λ2= ( d0 Δt ) αt2，摆线轮的实际侧向热膨胀量λ= ( d0Δt ) αt，其中，αt、αt1、αt2分别为摆线轮轴承钢实际侧向热膨胀系数、理论径向热膨胀系数、实际径向热膨胀系数，Δt为摆线轮的温升，d0为摆线轮齿顶圆与齿根圆平均直径，αt1=1.38·10-5（1/℃），温升Δt=45℃，λ1= ( d0 Δt ) αt =0.00062d0。
本实用新型的有益效果是：
（1）本实用新型采用的“等距-移距”修形产生的侧向间隙Δc与摆线轮热膨胀量密切相关，因而具有良好的动态特性，在额定载荷下运转做功时不过热；
（2）本实用新型采用常规制造精度，工艺简单，成本低；
（3）本实用新型外型尺寸与常用RV减速器相同，可与之互换。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本实用新型一种精密控制用内啮合RV-C型减速器一较佳实施例的结构剖面示意图；
图2是本实用新型一种精密控制用内啮合RV-C减速器中摆线轮一较佳实施例的结构示意图；
图3是本实用新型一种精密控制用内啮合RV-C减速器中摆线轮另一较佳实施例的结构示意图；
图中：1、内摆线齿圈，2、主轴承，3、左摆线轮，4、右摆线轮，5、右刚性盘，6、从动轮，7、太阳轮，8、双联齿轮，9、第一轴承，10、第二轴承，11、偏心轴，12、行星轮，13、主动轮，14、第一圆锥滚子轴承、15第二圆锥滚子轴承，16、左刚性盘，17、贯穿孔，18、减膨胀孔。
具体实施方式
下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实用新型实施例包括：
一种精密控制用内啮合RV-C型减速器，其包括内摆线齿圈及置于其中的两级减速部件：
第一级减速部件包括伺服电机上的主动轮、双联齿轮及行星轮，所述双联齿轮包括从动轮与太阳轮，所述从动轮与主动轮啮合，所述太阳轮与行星轮啮合，所述行星轮连接在第二级减速部件的偏心轴轴伸端，所述双联齿轮内孔设置通线管，双联齿轮两侧用第一轴承、第二轴承分别支承在右刚性盘与机器人本体相应位置上；
第二级减速部件包括2～3只均布的偏心轴、摆线轮、左刚性盘及右刚性盘，所述偏心轴两偏心段上设有用以支承摆线轮的滚针轴承，偏心轴偏心段的两侧轴伸用圆锥滚子轴承分别支承在左、右刚性盘周边孔中，左、右刚性盘用主轴承分别支承在内摆线齿圈的两侧内孔，左刚性盘上均布的凸缘穿过摆线轮上相应贯穿孔与右刚性盘用螺钉与定位销连接成刚性体，所述摆线轮包括左摆线轮与右摆线轮，采用“等距-移距”修形，使得内摆线齿与摆线齿槽间形成侧向间隙Δc和径向间隙，其中，在修行时优先采用“正等距-正移距”修形，其次可以选择“负等距-负移距”修形。
当λ1为减速器做功时摆线轮的理论径向热膨胀量时：
侧向间隙Δc的范围为：0.1λ1≤Δc＜0.7λ1。
摆线轮上的所述贯穿孔的形状可以为类扇形结构，或在贯穿孔两侧开设减膨胀孔，减膨胀孔的形状可以为圆形或多边形或异形。
根据热膨胀研究理论中热变形与形状因素密不可分的发现，通过对不同结构摆线轮的轴承钢材料热膨胀系数的实际测量对比研究，发现不同结构摆线轮的轴承钢材料热膨胀系数存在差异，尤其是摆线轮的贯穿孔结构变化或贯穿孔周边结构变化对摆线轮的热膨胀有影响。故合理设置摆线轮结构，尤其是合理设置贯穿孔或贯穿孔周边的结构，使摆线轮热膨胀量为最小，将最有利于减速器的精度设计。经大量不同结构摆线轮的热膨胀比对研究，在确保摆线轮刚度的前提下，将摆线轮的贯穿孔由现有的圆形或扇形结构，设为类扇形，即向扇形两侧扩大贯穿孔成类扇形；或在贯穿孔两侧开设减膨胀孔，减膨胀孔的形状为圆形或多边形或异形结构。
因此，
（1）当λ2为减速器做功时摆线轮的实际径向热膨胀量时：
所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc=（0.1～5）λ2；
（2）当λ为减速器做功时摆线轮的实际侧向热膨胀量时：
所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc=（0.1～5）λ。
其中，摆线轮的实际径向热膨胀量可以是实测热膨胀量得到，也可以通过实测热膨胀系数后计算得到，即λ2= ( d0 Δt ) αt2，还可以通过实际侧向热膨胀量计算推导得到；摆线轮的实际侧向热膨胀量可以是实测热膨胀量得到，也可以通过实测热膨胀系数后计算得到，即λ= ( d0 Δt ) αt，还可以通过实际径向热膨胀量计算推导得到；其中，αt、αt2为摆线轮轴承钢热膨胀系数，Δt为摆线轮的温升，d0为摆线轮齿顶圆与齿根圆平均直径。
根据《固体物理导论》（基泰尔C[美]，北京：科学出版社，1979）的准谐振近似理论，热膨胀的机理是，固体由微小晶体组成，晶体是由原子在空间按一定的位置排列而成，原子间既有位能，也有动能，原子平衡时，其动能与位能之和为最小，随着温度的升高，原子的动能增大，促使原子间位移变大，位能升高，宏观表现为热膨胀的发生，热膨胀可以看作是物体受到均匀的向外膨胀力。故热膨胀量与物体的形状密切相关。
根据《形状参数对零件热膨胀影响研究》（苗恩铭、费业泰，应用科学学报，2003.06）的研究，发现热变形同形状因素密不可分；热膨胀系数的计算通常有简单计算方法、统计计算方法和格律乃森公式等，这些方法都存在着一定的局限性，这使得计算出的热膨胀系数值同实际测量值差异较大，现在使用的热膨胀系数仍然是使用一定尺寸的圆棒的实际测量值，这不可避免地使得热膨胀系数测量值中含有形状因素的影响。
根据《精密零件热膨胀及材料精确热膨胀系数研究》第95页（苗恩铭，合肥大学，2004.09）检索得知，轴承钢热膨胀系数αt =1.38·10-5（1/℃），是一定尺寸的实心圆棒结构轴承钢材料的测量值。
根据《中国机械设计大典（卷1》常用材料的线膨胀系数及密度表（表12.2-4）、《机械设计手册（卷1）》材料线膨胀系数αt表（表1-1-12）、《现代机械设计手册（卷1）》常用材料的线膨胀系数表（表1-1-12）检索得知，参照铬钢在20℃～100℃时线膨胀系数均为 αt =1.12·10-5 ，仅为轴承钢热膨胀系数αt =1.38·10-5（1/℃）的81.12%。
根据《机器人用摆线针轮行星齿轮传动装置通用技术条件》国家标准GB/T 36491-2018规定，减速器壳体最高温度应不大于60℃，使用环境条件在-10℃～40℃。而摆线轮温升的具体数值可以通过减速器壳体与环境温差及壳体与摆线轮温差推算得出，也可以直接取值45℃。当摆线轮温升取值45℃时，因减速器一般是在室温环境工作，故相应于设定的摆线轮热膨胀量亦偏高。
而摆线轮的实际结构是多孔圆盘形结构，与理论实测样本的实心圆棒形结构相差甚远。故摆线轮的轴承钢材料的实际热膨胀系数将低于理论轴承钢材料热膨胀系数。
运用相关热膨胀研究理论，通过对现有结构和不同结构的摆线轮轴承钢材料热膨胀系数的实际测量研究，也证实现有结构和不同结构的摆线轮轴承钢材料的实际热膨胀系数低于理论轴承钢材料热膨胀系数。
综上所述，摆线轮的理论热膨胀量及其热膨胀系数、温升均大于实际的热膨胀量、热膨胀系数、温升，为获取正确的侧向间隙，可以通过各种现有手段来测得摆线轮实际的热膨胀量，或热膨胀系数、温升的数据，并通过热膨胀量乘以一定的系数予以调节，从而获得实际所需要的侧向间隙Δc的参数。
本领域普通技术人员，尽管所取的热膨胀量、热膨胀系数、温度及所乘以的系数与本专利有所不同，但其最终的侧向间隙Δc取值落在本专利的权利要求的，仍包括在本权利保护范围内。同理，本专利因已设定了实际侧向热膨胀量取值区间，若从理论径向热膨胀量所延伸出理论侧向热膨胀量已无实用性，已被实际侧向热膨胀量的实用性所涵盖，同时从理论径向热膨胀量还可以直接推导出理论侧向热膨胀量，故理论侧向热膨胀量的取值已包括在本实用新型的专利保护范围内。
部分现有技术中，由于所采用的理论热膨胀系数、温升、调节系数的取值偏大等原因，使侧向间隙Δc取值过大，致使精度不佳。
部分现有技术中，由于侧向间隙Δc取值过小，致使摆线轮与内摆线齿圈过盈摩擦，不可避免地出现动态性能差的问题。为进一步说明该问题，以大连交通大学某著名专家与中车戚墅堰机研究所联合攻关的RV减速器国家863项目为例，其2017年9月公开发表参数如下：Rz=77、e=1.50、Za=39、K1=0.7792，Δrz= - 0.027、ΔRz= - 0.047、回差0.29′。
当回差=0.29′ 不变时，经计算得知：
侧向间隙ΔC =0.003（mm）。
而摆线轮的理论径向热膨胀量λ1=(d0Δt) αt= 0.00062 d0（mm）=0.09548（mm），当温升Δt=45℃时，式中：轴承钢GCr15热膨胀系数αt =1.38·10-5（1/℃），d0为摆线轮齿顶圆与齿根圆平均直径。
进而计算得出，摆线轮实际径向热膨胀量λ2小于理论径向热膨胀量λ1，即λ2＜λ1。
进而计算得出，摆线轮实际径向热膨胀量λ2小于实际侧向热膨胀量λ，即λ2＜λ，式中，λ为减速器在额定扭矩下做功时摆线轮的实际侧向热膨胀量。
同时得出，摆线轮实际侧向热膨胀量λ小于理论径向热膨胀量λ1，即λ＜λ1。
故得出，侧向间隙ΔC小于设定的0.1λ2、小于设定的0.1λ、小于设定的0.1λ1、小于实际径向热膨胀量λ2、小于实际侧向热膨胀量λ、小于理论径向热膨胀量λ1，即ΔC＜0.1λ2＜0.1λ＜0.1λ1＜λ2＜λ＜λ1。
由此得知，该项目的侧向间隙ΔC小于实际侧向热膨胀量λ，即ΔC＜λ，且不满足Δc=（0.1～5）λ，不满足0.1λ1≤Δc＜0.7λ1，不满足Δc=（0.1～5）λ2。故必然存在摆线轮与内摆线齿圈过盈摩擦，将不可避免地出现发热、磨损、精度下降等动态性能差的问题。
减速器在不同侧向间隙时的使用效果如下表所示，
由上表可知：
表现一：当侧向间隙Δc满足0.1λ1≤Δc＜0.7λ1时，达标；
表现二：当侧向间隙Δc =（0.1～5）λ2时，达标；
表现三：当侧向间隙Δc=（0.7～5）λ1及Δc＜0.1λ1、Δc＞5λ1时，不达标；
表现四：当侧向间隙Δc＜0.1λ2及Δc＞5λ2时，不达标；
表现五：在达标情况下，温升均低于45℃。
故综上所述，上述表格可以从实际检测的角度更加直观的显示出本申请改进点达到的技术效果，即：
（1）当采用理论径向热膨胀量λ1时，侧向间隙需要满足0.1λ1≤Δc＜0.7λ1，才可以有效的降低磨损导致的发热情况，同时，可以使得减速器的精度维持在一个较高的水平；
（2）当实测得径向热膨胀量λ2时，由于实测径向热膨胀量普遍小于理论径向热膨胀量，所以侧向间隙只有满足Δc=（0.1～5）λ2，才可以达到降低温升、减少磨损、延长使用寿命、维持高精度的要求。
（3）当实测得侧向热膨胀量λ时，由于实测侧向热膨胀量普遍小于理论径向热膨胀量，所以侧向间隙只有满足Δc=（0.1～5）λ，才可以达到降低温升、减少磨损、延长使用寿命、维持高精度的要求。
同理，通过理论计算及不同结构摆线轮的热膨胀系数实际测量研究，推导出内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc须满足0.1λ1≤Δc＜0.7λ1式，并经实样运行测试，符合理论计算和实际测量结果。
进一步地，贯穿孔的形状为类扇形结构，或在贯穿孔两侧开设减膨胀孔，减膨胀孔的形状为圆形或多边形或异形结构，对应于各种RV减速器机型，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc =（0.1～0.6）λ1。
进一步地，贯穿孔的形状为类扇形结构，或在贯穿孔两侧开设减膨胀孔，减膨胀孔的形状为圆形或多边形或异形结构，对应于各种RV减速器机型，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc =（0.1～4）λ2。
进一步地，贯穿孔的形状为类扇形结构，或在贯穿孔两侧开设减膨胀孔，减膨胀孔的形状为圆形或多边形或异形结构，对应于各种RV减速器机型，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc =（0.2～3）λ2。
更进一步地，贯穿孔的形状为类扇形结构，或在贯穿孔两侧开设减膨胀孔，减膨胀孔的形状为圆形或多边形或异形结构，对应于各种RV减速器机型，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc =λ2。
更进一步地，贯穿孔的形状为类扇形结构，或在贯穿孔两侧开设减膨胀孔，减膨胀孔的形状为圆形或多边形或异形结构，对应于各种RV减速器机型，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙的范围为：0.1λ2≤Δc＜0.7λ2。
更进一步地，贯穿孔的形状为类扇形结构，或在贯穿孔两侧开设减膨胀孔，减膨胀孔的形状为圆形或多边形或异形结构，对应于各种RV减速器机型，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc =（0.1～0.6）λ2。
进一步地，贯穿孔的形状为类扇形结构，或在贯穿孔两侧开设减膨胀孔，减膨胀孔的形状为圆形或多边形或异形结构，对应于各种RV减速器机型，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc=（0.1～4）λ。
进一步地，贯穿孔的形状为类扇形结构，或在贯穿孔两侧开设减膨胀孔，减膨胀孔的形状为圆形或多边形或异形结构，对应于各种RV减速器机型，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc=（0.2～3）λ。
更进一步地，贯穿孔的形状为类扇形结构，或在贯穿孔两侧开设减膨胀孔，减膨胀孔的形状为圆形或多边形或异形结构，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc=λ。
更进一步地，贯穿孔的形状为类扇形结构，或在贯穿孔两侧开设减膨胀孔，减膨胀孔的形状为圆形或多边形或异形结构，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙的范围为：0.1λ≤Δc＜0.7λ。
更进一步地，贯穿孔的形状为类扇形结构，或在贯穿孔两侧开设减膨胀孔，减膨胀孔的形状为圆形或多边形或异形结构，对应于各种RV减速器机型，所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc =（0.1～0.6）λ。
具体实施例一
一种精密控制用内啮合RV-C型减速器，其结构包括内摆线齿圈1及置于其中的两级减速部件：第一级减速部件包括伺服电机上的主动轮13、双联齿轮8及行星轮12，所述双联齿轮8包括从动轮6与太阳轮7，所述从动轮6与主动轮13啮合，所述太阳轮7与行星轮12啮合，所述行星轮12连接在第二级减速部件的偏心轴11轴伸端，所述双联齿轮8内孔设置通线管，双联齿轮8两侧用第一轴承10、第二轴承9分别支承在右刚性盘5与机器人本体相应位置上；第二级减速部件包括2～3只均布的偏心轴11、摆线轮、左刚性盘16及右刚性盘5，摆线轮包括左摆线轮3、右摆线轮4，所述偏心轴11两偏心段上设有用以支承摆线轮的滚针轴承，偏心轴偏心段的两侧轴伸用第一、二圆锥滚子轴承分别支承在左、右刚性盘周边孔中，左、右刚性盘用主轴承2分别支承在内摆线齿圈1的两侧内孔，左刚性盘16上均布的凸缘穿过摆线轮上相应的3个贯穿孔17与右刚性盘5用螺钉与定位销连接成刚性体，3个贯穿孔17的形状为类扇形结构，所述摆线轮采用“等距-移距”修形，修形使内摆线齿与摆线轮齿槽之间形成侧向间隙Δc和径向间隙，所述内摆线齿与摆线轮齿槽单侧的侧向间隙Δc =λ，式中：λ为减速器在额定扭矩下做功时摆线轮3、4的实际侧向热膨胀量。
同时，侧向间隙Δc 大小与内摆线齿圈相邻距加工精度、内摆线齿圈直径加工精度、摆线轮齿距偏差及装配产生的偏差等因素相关，与RV减速机型号大小有关，侧向间隙Δc过小会产生过盈摩擦，过大会在输入转速偏高时易出现振动。
由此得知，本实施例中的侧向间隙Δc等于实际侧向热膨胀量，即Δc=λ，实现良好的齿轮啮合，避免出现过盈摩擦；同时也大幅降低了对加工精度的要求，从而大幅降低了企业的投资和生产、管理成本。
本实用新型提供的精密控制用内啮合RV-C型减速器，与现有技术相比具有如下优点：
（1）本实用新型采用“等距-移距”修形产生的侧向间隙Δc与摆线轮热膨胀量密切相关，因而具有良好的动态特性，在额定载荷下运转做功时不过热。
（2）本实用新型使用常规制造精度，工艺简单，成本低。
（3）本实用新型外型尺寸与常用的RV减速器相同，可与之互换。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (12)
1.一种精密控制用内啮合RV-C型减速器，包括内摆线齿圈及置于其中的两级减速部件：第一级减速部件包括伺服电机上的主动轮、双联齿轮及行星轮，所述双联齿轮包括从动轮与太阳轮，所述从动轮与主动轮啮合，所述太阳轮与行星轮啮合，所述行星轮连接在第二级减速部件的偏心轴轴伸端，所述双联齿轮内孔设置通线管，双联齿轮两侧用第一轴承、第二轴承分别支承在右刚性盘与机器人本体相应位置上；第二级减速部件包括2～3只均布的偏心轴、摆线轮、左刚性盘及右刚性盘，所述偏心轴两偏心段上设有用以支承摆线轮的滚针轴承，偏心轴偏心段的两侧轴伸用圆锥滚子轴承分别支承在左、右刚性盘周边孔中，左、右刚性盘用主轴承分别支承在内摆线齿圈的两侧内孔，左刚性盘上均布的凸缘穿过摆线轮上相应贯穿孔与右刚性盘用螺钉与定位销连接成刚性体，所述摆线轮包括左摆线轮与右摆线轮，采用“等距-移距”修形，使得内摆线齿与摆线齿槽间形成侧向间隙Δc和径向间隙，其特征在于：
（1）当λ1为减速器做功时摆线轮的理论径向热膨胀量时：
所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc的范围为：0.1λ1≤Δc＜0.7λ1；
（2）当λ2为减速器做功时摆线轮的实际径向热膨胀量时：
所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc的范围为：Δc=（0.1～5）λ2；
（3）当λ为减速器做功时摆线轮的实际侧向热膨胀量时：
所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc的范围为：Δc=（0.1～5）λ。
2.根据权利要求1所述的精密控制用内啮合RV-C型减速器，其特征在于：所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc =（0.2～0.6）λ1。
3.根据权利要求1所述的精密控制用内啮合RV-C型减速器，其特征在于：所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc =（0.1～4）λ2。
4.根据权利要求3所述的精密控制用内啮合RV-C型减速器，其特征在于：所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc=（0.2～3）λ2。
5.根据权利要求4所述的精密控制用内啮合RV-C型减速器，其特征在于：所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc=λ2。
6.根据权利要求1所述的精密控制用内啮合RV-C型减速器，其特征在于：所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙的范围为：0.1λ2≤Δc＜0.7λ2。
7.根据权利要求1所述的精密控制用内啮合RV-C型减速器，其特征在于：所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc=（0.1～4）λ。
8.根据权利要求7所述的精密控制用内啮合RV-C型减速器，其特征在于：所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc=（0.2～3）λ。
9.根据权利要求8所述的精密控制用内啮合RV-C型减速器，其特征在于：所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙Δc=λ。
10.根据权利要求1所述的精密控制用内啮合RV-C型减速器，其特征在于：所述内摆线齿与摆线齿槽单侧间的侧向间隙的范围为：0.1λ≤Δc＜0.7λ。
11.根据权利要求1-10任一所述的精密控制用内啮合RV-C型减速器，其特征在于：所述贯穿孔的形状为类扇形结构，或在贯穿孔两侧开设减膨胀孔，减膨胀孔的形状为圆形或多边形或异形。
12.根据权利要求1-10任一所述的精密控制用内啮合RV-C型减速器，其特征在于：摆线轮的理论径向热膨胀量λ1= ( d0 Δt ) αt1，摆线轮的实际径向热膨胀量λ2= ( d0 Δt )αt2，摆线轮的实际侧向热膨胀量λ= ( d0 Δt ) αt，其中，αt1为摆线轮轴承钢理论径向热膨胀系数，αt2为摆线轮轴承钢实际径向热膨胀系数，αt为摆线轮轴承钢实际侧向热膨胀系数，Δt为摆线轮的温升，d0为摆线轮齿顶圆与齿根圆平均直径，αt1=（1.378～1.382）·10-5（1/℃），温升Δt=45℃，λ1= ( d0 Δt ) αt1 =0.00062d0。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202021544248.1U CN212318680U (zh) | 2020-07-30 | 2020-07-30 | 精密控制用内啮合rv-c型减速器 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN212318680U true CN212318680U (zh) | 2021-01-08 |
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-
2020
- 2020-07-30 CN CN202021544248.1U patent/CN212318680U/zh active Active
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