本發(fā)明涉及工業(yè)機(jī)器人減速器技術(shù)領(lǐng)域，是韓國(guó)賽勁sejin高精度減速器的改進(jìn)，常規(guī)制造，彈性變形引起的總回差不大于6′，一種工業(yè)機(jī)器人內(nèi)斜齒組合曲軸式少齒差減速器。

背景技術(shù)：

二十多年來(lái)，國(guó)家再而三下達(dá)863計(jì)劃，希望我國(guó)機(jī)器人整機(jī)不再遭受昂貴的日本RV的羞辱，可喜的是《(2011.1-2012.12)863計(jì)劃》兩課題組經(jīng)過(guò)努力取得了“重大突破”：

①《天津第一863課題組》2014.05.13發(fā)布：“百利天星傳動(dòng)公司、天津大學(xué)、天津職大、沈陽(yáng)新松公司及娃哈哈集團(tuán)五家聯(lián)合的《國(guó)家863工業(yè)機(jī)器人高精度高效率減速器》課題組經(jīng)過(guò)兩年努力，于2013年12月通過(guò)了國(guó)家科技部專家組驗(yàn)收，達(dá)到了性能指標(biāo)要求?！?/p>

②《溫州第二863課題組》于2013.12.07發(fā)布：“2013年9月5日，經(jīng)過(guò)國(guó)家科技部專家嚴(yán)格而縝密的審查，恒豐泰、溫州大學(xué)、奇瑞裝備、蘇州博實(shí)、蘭州愛(ài)賽特等申報(bào)的《國(guó)家863工業(yè)機(jī)器人高精度高效率減速器工程化研究》通過(guò)技術(shù)驗(yàn)收。標(biāo)志著恒豐泰在創(chuàng)新能力、工藝及制造水平等進(jìn)入了先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域。”但是：

國(guó)家863機(jī)器人專家說(shuō)：“因關(guān)鍵部件配套瓶頸而衍生的整機(jī)企業(yè)制造成本居高不下，已經(jīng)成為中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)發(fā)展的嚴(yán)重掣肘。特別是高精度機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口，目前75％的市場(chǎng)被Nabtesco和Harmonic Drive公司壟斷?！?/p>

中國(guó)工程院院士、哈工大蔡鶴皋教授說(shuō)：“我們的減速器就達(dá)不到要求，可靠性和質(zhì)量也不行。我們減速器噪音大，人家的很安靜?！?《核心技術(shù)久攻不克…》經(jīng)濟(jì)參攷報(bào)2015-01-19)

《華創(chuàng)證券》記者：“國(guó)產(chǎn)機(jī)器人核心部件減速器制造企業(yè)-秦川發(fā)展、山東帥克、南通振康及浙江恒豐泰與日本的差距是：精度差、壽命短、質(zhì)量不穩(wěn)定?！?2015-11-12)

背景技術(shù)

背景技術(shù)之一：賽勁sejin減速器，是韓國(guó)研發(fā)的一種高精度漸開(kāi)線少齒差減速器，其機(jī)械傳動(dòng)方案與RV減速器相同，不同的只是sejin減速器的行星輪采用的是漸開(kāi)線齒。

背景技術(shù)之二：中國(guó)專利局公開(kāi)的《一種2K-V型減速器》(201310718558.9)

背景技術(shù)之三：中國(guó)專利局公開(kāi)的《一種行星減速器》(201310718320.6)

背景技術(shù)二與三均是秦川發(fā)展龍興元、田沙等的發(fā)明創(chuàng)新，其結(jié)構(gòu)與韓國(guó)賽勁sejin減速器相同，也屬于一級(jí)行星與一級(jí)漸開(kāi)線少齒差的二級(jí)減速器，要求很高精度制造。

“機(jī)器人用高精度RV傳動(dòng)有兩項(xiàng)極嚴(yán)格技術(shù)指標(biāo)：一為運(yùn)動(dòng)精度誤差不超過(guò)1arc min； 一為間隙回差，規(guī)定不超過(guò)1～1.5arc min，此外，在負(fù)載情況下，包括彈性變形引起的回差在內(nèi)的總回差不能超過(guò)6arc min?！?朱孝錄《齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》827頁(yè))

間隙回差又稱幾何回差，是指施加3％額定轉(zhuǎn)矩、且各部件良好接觸情況下，由行星和擺線針輪傳動(dòng)中齒的側(cè)隙、軸承間隙等兒何因素引起的輸出轉(zhuǎn)角值(1～1.5arc min)。

背景技術(shù)存在下述兩個(gè)問(wèn)題：

(一)背景技術(shù)曲柄軸二偏心段相位差的偏差≤30″，加工困難：

《RV減速器高精度雙向等距小偏心曲柄軸加工技術(shù)研究》：“曲柄軸兩偏心相對(duì)于工件中心的位置差180°土30″”(楊和天津職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)1995.06)

RV減速器曲柄軸加工困難，必須進(jìn)口曲柄磨床：

《天津第一863課題組》說(shuō)：“在制造RV-320樣機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)，曲柄軸加工困難，誤差較大，進(jìn)口曲柄磨床價(jià)格幾百萬(wàn)?！?/p>

(二)中國(guó)專利局于2013年7月17日公開(kāi)的發(fā)明《取代RV-E型的工業(yè)機(jī)器人減速器》201310154680.8，其特征在于：“所述第一、二偏心套內(nèi)孔為漸開(kāi)線斜內(nèi)齒，與輸入軸上漸開(kāi)線斜外齒滑配”。

但，發(fā)明人在實(shí)施該技術(shù)時(shí)咨詢了國(guó)內(nèi)蘇州幾家著名公司，都說(shuō)線切割機(jī)床根本不具備割斜內(nèi)齒圈功能，就是說(shuō)割不了斜內(nèi)齒圈，后來(lái)了一家北京著名公司，該公司割的斜內(nèi)齒圈實(shí)物(Z＝24、m＝1.25、β＝5°及b＝15mm)呈兩頭大中間小的“束腰型”，外斜齒輪通不過(guò)。所說(shuō)的“加工工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高、成本低，內(nèi)、外齒配合精度也高”是一句空話。理論專著說(shuō)，插齒機(jī)可以加工斜內(nèi)齒圈，其實(shí)也不切實(shí)際：插齒機(jī)裝置專用靠模裝置，設(shè)計(jì)制造靠模裝置費(fèi)用高；需定制專用、昂貴的插齒刀具；插齒效率低，因而成本高。

理論專著說(shuō)插齒機(jī)可以加工斜內(nèi)齒圈，其實(shí)也不切實(shí)際：插齒機(jī)裝置專用靠模裝置，設(shè)計(jì)制造靠模裝置費(fèi)用高；需定制專用、昂貴的插齒刀具；插齒效率低，因而成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供的工業(yè)機(jī)器人內(nèi)斜齒組合曲軸式少齒差減速器解決背景技術(shù)中的下述問(wèn)題：

(一)曲柄軸二偏心段相位差的偏差要求很高，因而加工困難；

(二)偏心套與圓軸內(nèi)斜齒副連結(jié)可微調(diào)偏心段相位差，線切割內(nèi)斜齒實(shí)施技術(shù)難度大。

本發(fā)明采用國(guó)產(chǎn)機(jī)床、常規(guī)制造精度解決上述兩技術(shù)問(wèn)題，保證在負(fù)載情況下，包括彈性變形引起的總回差不超過(guò)6arc min。

本發(fā)明解決所述兩大技術(shù)問(wèn)題所采取的具體技術(shù)方案：

所述行星軸上連接二偏心套，構(gòu)成了雙偏心曲軸，雙偏心曲軸上設(shè)有用以支承二行星齒 輪的轉(zhuǎn)臂滑動(dòng)軸承。

所述轉(zhuǎn)臂軸承為鋅基合金滑動(dòng)軸承。

所述第一、第二轉(zhuǎn)臂鋅基合金滑動(dòng)軸承外圓表面設(shè)有螺旋儲(chǔ)油槽，而其軸向長(zhǎng)度比行星齒輪厚度多出5～10mm，作用在于：潤(rùn)滑油或脂可從5～10mm處的螺旋儲(chǔ)油槽滲入摩擦面。

所述第一、第二偏心套內(nèi)孔與行星軸內(nèi)斜齒副連接，其中：第一偏心套一側(cè)端面靠緊第二軸用彈性擋圈，另一側(cè)端面與第三軸用彈性擋圈之間有壓縮彈簧，可微調(diào)相位差；第二偏心套置于行星軸上第一軸用彈性擋圈與第二軸用彈性擋圈之間，本發(fā)明內(nèi)斜齒圈塑性精密成形優(yōu)于常規(guī)的機(jī)械切屑加工。

所述的壓縮彈簧為碟形彈簧，碟形彈簧壓縮力大，軸向尺寸短。

【有益效果】

(1)組裝式雙偏心曲軸輔以內(nèi)斜齒嚙合副相位差微調(diào)，確保了相位差加工精度；

(2)滑動(dòng)轉(zhuǎn)臂軸承的剛性比圓柱滾子軸承高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、承載力大；

(3)鋅基合金摩擦因數(shù)小，表面粗糙度好；使用壽命為錫青銅2～3倍，具有自潤(rùn)滑性能及減震功能，適用于中低速重載場(chǎng)合；

(4)國(guó)產(chǎn)機(jī)床，常規(guī)制造精度，工藝簡(jiǎn)單，成本低60-75％；

【附圖說(shuō)明】

圖1本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖

圖2內(nèi)斜齒組合曲軸支承行星齒輪結(jié)構(gòu)示意圖

【具體實(shí)施方式】

如圖1-2所示，一種工業(yè)機(jī)器人內(nèi)斜齒組合曲軸式少齒差減速器，包括少齒差部件及行星部件，所述少齒差部件包括內(nèi)齒圈1、左、右剛性盤2、22及第一、第二行星齒輪11、13，所述左剛性盤2上均布的凸緣穿過(guò)二行星齒輪與右剛性盤22連接成剛性體，所述左、右剛性盤2、22用第一、第二軸承9、14分別支承在內(nèi)齒圈1兩側(cè)內(nèi)孔，所述行星部件包括輸入軸19、設(shè)在輸入軸19上的太陽(yáng)輪3、行星輪6及行星軸16，所述輸入軸19用第三、四軸承4、20分別支承在左、右剛性盤2、22中心孔，所述行星軸16兩端用第五、第六軸承5、15分別支承在左、右剛性盤2、22周邊孔中，其特征在于：

所述行星軸16上依次連接第一、第二偏心套10、12，構(gòu)成了具有雙偏心的組合曲軸，其技術(shù)效果：利用專用工裝夾具調(diào)節(jié)相位差方便，比之專用偏心軸磨床其制造成本低很多，所述第一、第二雙偏心套10、12分別設(shè)有用以支承第一、第二行星齒輪11、13的第一、第二轉(zhuǎn)臂滑動(dòng)軸承Z1、Z2，采用滑動(dòng)軸承的有益效果是，可顯著增大圓軸直徑而提高了圓軸的剛性，從而減小了彈性變形回差，此外，滑動(dòng)軸承的優(yōu)點(diǎn)還見(jiàn)于下述專著：

(一)王文斌《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》(卷3.21-4頁(yè))：滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、承載力大；

(二)卜炎《實(shí)用軸承技術(shù)手冊(cè)》492頁(yè)：在正常狀態(tài)下，滑動(dòng)軸承磨損率是很低的，形成的磨屑顆粒尺寸很小，數(shù)量也少；

(三)卜炎《實(shí)用軸承技術(shù)手冊(cè)》349頁(yè)：航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承采用一般滑動(dòng)軸承。

所述工業(yè)機(jī)器人內(nèi)斜齒組合曲軸式少齒差減速器的特征在于：所述第一、第二轉(zhuǎn)臂滑動(dòng)軸承Z₁、Z₂為鋅基合金，鋅基合金優(yōu)點(diǎn)：表面粗糙度可達(dá)Ral.6μm；自潤(rùn)滑性好，適用于中低速重載場(chǎng)合；比銅輕40％，成本比錫青銅低40％以上；使用壽命為錫青銅2～3倍。

成大先《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》軸承6頁(yè)；鋅基合金適用于中、低速(≤7-10m/s)、重載(25-30MPa)及接觸應(yīng)力σ＝550MPa的條件下工作的軸承。

所述工業(yè)機(jī)器人內(nèi)斜齒組合曲軸式少齒差減速器的特征在于：第一、第二轉(zhuǎn)臂鋅基合金滑動(dòng)軸承Z₁、Z₂外圓表面設(shè)有螺旋儲(chǔ)油槽，而其軸向長(zhǎng)度比行星齒輪厚度多出5～10mm，箱體內(nèi)的潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂可從多出5～10mm處的螺旋儲(chǔ)油槽，隨著滑動(dòng)軸承Z₁、Z₂轉(zhuǎn)動(dòng)而慢慢滲入，從而潤(rùn)滑摩擦面，摩擦面的潤(rùn)滑很重要。

所述工業(yè)機(jī)器人內(nèi)斜齒組合曲軸式少齒差減速器的特征在于：所述第一、第二偏心套10、12內(nèi)孔與行星軸16內(nèi)斜齒副連接，所述內(nèi)斜齒圈采用塑性精密成形，其中：第一偏心套10一側(cè)端面靠緊第二軸用彈性擋圈18，另一側(cè)端面與第三軸用彈性擋圈7之間有壓縮彈簧8；第二偏心套12置于行星軸16上第一軸用彈性擋圈與第二軸用彈性擋圈18之間，從而形成相位微調(diào)機(jī)構(gòu)。

木發(fā)明內(nèi)斜齒圈采用塑性精密成形，塑性精密成形時(shí)，其徑向力與摩擦阻力平衡。塑性精密成形優(yōu)于常規(guī)的插齒切屑加工，插齒切屑的缺點(diǎn)：產(chǎn)品的尺寸同一性不好，生產(chǎn)效率低，刀具昂貴、壽命低及成本高等問(wèn)題，組合式雙偏心曲軸輔以內(nèi)斜齒副相位差微調(diào)，因而確保了相位差精度。

所述工業(yè)機(jī)器人內(nèi)斜齒組合曲軸式少齒差減速器的特征在于：所述的壓縮彈簧8為碟形彈簧，碟形彈簧壓縮力大，軸向尺寸短。

漸開(kāi)線少齒差齒傳動(dòng)與擺線傳動(dòng)均屬于少齒差技術(shù)領(lǐng)域，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、另件少、傳動(dòng)平穩(wěn)、制造成本低及制造工藝難度小。

上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明，不是對(duì)本發(fā)明的限定，任何對(duì)本發(fā)明簡(jiǎn)單變換后的方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。