工业机器人端面齿组合曲轴式少齿差减速器的制作方法

本发明涉及工业机器人减速器技术领域，是韩国赛劲sejin高精度少齿差减速器的改进，采用国产机床、常规制造精度，负载情况下，包括弹性变形引起的的总回差不超过6arc min，一种工业机器人端面齿组合曲轴式少齿差减速器。

背景技术：

中国工程院院士、哈工大蔡鹤皋教授说：“我们的减速器就达不到要求，可靠性和质量也不行。我们减速器噪音大，人家的很安静。”(《核心技术久攻不克…》经济参攷报2015-01-19)

《华创证劵》记者：“国产机器人核心部件减速器制造企业-秦川发展、山东帅克、南通振康及浙江恒丰泰与日本的差距是：精度差、寿命短、质量不稳定。”(2015-11-12)

“机器人用高精度RV传动有两项极严格技术指标：一为运动精度误差不超过1arc min；一为间隙回差，规定不超过1～1.5arc min，此外，在负载情况下，包括弹性变形引起的回差在内的总回差不能超过6arc min。”(朱孝录《齿轮传动设计手册》827页)

背景技术之一：赛劲sejin减速器，是韩国研发的一种高精度渐开线少齿差减速器，其机械传动方案与RV减速器相同，不同的只是sejin减速器的行星轮采用的是渐开线齿。

背景技术之二：中国专利局公开的《一种2K-V型减速器》(201310718558.9)

背景技术之三：中国专利局公开的《一种行星减速器》(201310718320.6)

背景技术二与三均是秦川发展龙兴元、田沙等的发明创新，其结构与韩国赛劲sejin减速器相同，也属于一级行星与一级渐开线少齿差的二级减速器，要求很高精度制造。

技术实现要素：

本发明适用的排雷、防爆剧毒机器人、雷达天线方位转台定向装置及塔式太阳能热发电装置定日镜的跟踪传动装置等等，对传动误差及回差有较高的要求：

方位转台是雷达天线的支撑及定向装置，伺服控制系统使天线能按照预定的规律进行旋转或者跟随目标运动准确指向目标，因此对方位传动装置的传动误差及回差有较高的要求。

定日镜是一种由反射镜、镜架、聚光及跟踪传动装置组成。跟踪传动装置包括两个精密传动装置：方位角传动机构和俯仰角传动机构，整个装置的传动精度和回差要求都很严格。

间隙回差又称几何回差，是指施加3％额定转矩、且各部件良好接触情况下，由行星和摆线针轮传动中齿的侧隙、轴承间隙等几何因素引起的输出转角值(1～1.5arc min)。

RV减速器中，曲柄轴二偏心段相位最为重要，因为相位决定二摆线轮的相互位置，就是说，曲柄轴偏心段相位偏差决定了减速器回差。据此认定背景技术存在下述问题：

背景技术曲柄轴二偏心段相位差的偏差≤30″，精度要求很高：

《RV减速器高精度双向等距小偏心曲柄轴加工技术研究》：“曲柄轴两偏心相对于工件中心的位置差180°土30″”(杨和天津职业技术学院学报1995.06)

RV减速器曲柄轴加工困难，必须进口曲柄磨床：

《天津第一863课题组》说：“在制造RV-320样机时发现，曲柄轴加工困难，误差较大，进口曲柄磨床价格几百万。”

【发明内容】

本发明提供的工业机器人端面齿组合曲轴式少齿差减速器解决下述技术问题：

(一)曲柄轴二偏心段相位差的偏差要求很高，因而加工困难；

(二)二偏心套之间的相位差能实现微调。

本发明采用国产机床解决上述两技术问题，弹性变形引起的总回差不超过6arc min。

本发明所采取的具体技术方案：

所述行星轴上依次配合第一、第二偏心套构成双偏心组合曲轴，所述第一、第二双偏心套上分别设有用以支承第一、第二行星齿轮的第一、第二转臂轴承，所述第一、第二转臂轴承为滑动轴承。

所述第一、第二偏心套为锌基合金，所述第一、第二转臂轴承为锌基合金滑动轴承，且分别与第一、第二偏心套融为一体。

所述第一、第二偏心套的轴向长度比行星齿轮厚度多出5～10mm，所述第一、第二偏心套的外圆表面设有螺旋储油槽，其作用在于：润滑油或脂可从多出5～10mm处的螺旋储油槽渗入摩擦面。

所述第一偏心套与行星轴滑动配合，第一偏心套的一端与第一轴用弹性挡圈之间设有压缩弹簧，第一偏心套的另一端面与第二偏心套端面间用端面齿啮合连接，所述第二偏心套的另一端靠紧第二轴用弹性挡圈，所述第二偏心套与行星轴连接，二偏心套间用端面齿啮合连接的技术效果是具有相位差微调功能。

所述端面齿为三角齿、或梯形齿、或波浪状圆弧齿。

所述的压缩弹簧为碟形弹簧，碟形弹簧压缩力大，轴向尺寸短。

【有益效果】

(1)组装式双偏心曲轴辅以二偏心套间端面齿啮合连接，具有相位差微调功能，确保了相位差加工精度；

(2)转臂滑动轴承的刚性比圆柱滚子轴承高，结构简单、制造方便、承载力大；

(3)锌基合金摩擦因数小，表面粗糙度好；成本比锡青铜低40％以上；使用寿命为锡青铜2～3倍，具有自润滑性能及减震功能，适用于中低速重载场合；

(4)国产机床，常规制造精度，工艺简单，成本低60-75％；

【附图说明】

图1本发明实施例的结构示意图

图2行星轴偏心套用滑动轴承支承行星齿轮示意图(Z₁、Z₂分别为第一、第二滑动轴承)

图3本发明端面齿组合曲轴式的结构示意图

【具体实施方式】

如图1-3所示，一种工业机器人端面齿组合曲轴式少齿差减速器，包括少齿差及行星部件，所述少齿差部件包括内齿圈1、左、右刚性盘2、22及第一、第二行星齿轮11、13，所述左刚性盘2上的凸缘穿过二行星齿轮与右刚性盘22连接成一刚性体，所述左、右刚性盘2、22用第一、第二轴承9、14分别支承在内齿圈1两侧内孔，油封18用以防止第一轴承9漏油，所述行星部件包括输入轴19、设在输入轴19上的太阳轮3、行星轮6及行星轴16，所述输入轴19用第三、四轴承4、20分别支承在左、右刚性盘2、22中心孔，所述行星轴16两端用第五、第六轴承5、15分别支承在左、右刚性盘2、22周边孔中，其特征在于：

所述行星轴16上依次配合第一、第二偏心套10、12构成具有双偏心的组合曲轴，其技术效果：利用专用工装夹具调节相位差方便，比之专用偏心轴磨床其制造成木低很多，所述第一、第二偏心套10、12上的第一、第二转臂滑动轴承Z₁、Z₂分别用以支承第一、第二摆线轮11、13，滑动轴承的优点见于下述专著：

(一)王文斌《机械设计手册》(卷3.21-4页)：滑动轴承结构简单、制造方便、承载力大；

(二)卜炎《实用轴承技术手册》492页：在正常状态下，滑动轴承磨损率是很低的，形成的磨屑颗粒尺寸很小，数量也少；

(三)卜炎《实用轴承技术手册》349页：航空发动机主轴承采用一般滑动轴承。

所述工业机器人端面齿组合曲轴式少齿差减速器，其特征在于：所述第一、第二偏心套10、12为锌基合金，所述第一、第二转臂轴承为锌基合金滑动轴承，且分别与第一、第二偏心套10、12融为一体，技术效果：

(a)锌基合金摩擦因数小，切削性能良好，表面粗糙度好Ra1.6μm；具有自润滑性能；

(b)简化了结构，此外因偏心套与滑动轴承融为一体，可加大圆轴轴径，一方面使圆轴具有足够大的刚性，减小弹性变形回差；另则，锌基合金摩擦因数小，机加工性能好。

成大先《机械设计手册》轴承6页：锌基合金适用于中、低速(≤7-10m/s)、重载(25-30MPa)及接触应力σ＝550MPa的条件下工作的轴承。

所述工业机器人端面齿组合曲轴式少齿差减速器，其特征在于：所述第一、第二偏心套10、12外圆表面设有螺旋储油槽，所述第一、第二偏心套10、12的轴向长度比行星齿轮厚度多出5～10mm，螺旋储油槽的作用在于：箱体内的润滑油或润滑脂可从多出5～10mm处的螺旋储油槽，随着慢慢转动而渗入，从而润滑摩擦面。

所述工业机器人端面齿组合曲轴式少齿差减速器，其特征在于：所述第一偏心套10与行星轴16滑动配合，第一偏心套10的一端与第一轴用弹性挡圈7之间设有压缩弹簧8，第一偏心套10的另一端面与第二偏心套12端面间用端面齿啮合连接，所述第二偏心套12的另一端靠紧第二轴用弹性挡圈17，所述第二偏心套12与行星轴16连接，二偏心套间用端面齿啮合连接的技术效果是具有相位差微调功能。

组合式双偏心曲轴辅以偏心套间端面齿啮合连接的，因而确保了相位差精度。

所述工业机器人端面齿组合曲轴式少齿差减速器，其特征在于：所述端面齿为三角齿、或梯形齿、或波浪状圆弧齿。

所述工业机器人组合曲轴式少齿差减速器的特征在于：所述的压缩弹簧8为碟形弹簧，碟形弹簧压缩力大，轴向尺寸短。

上述实施例是对木发明的说明，不是对木发明的限定，任何对木发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。