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    重庆时时彩彩开奖龙虎: 工业机器人内斜齿组合曲轴式少齿差减速器.pdf

    关 键 词:
    工业 机器人 内斜齿 组合 曲轴 式少齿差 减速器
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    摘要
    申请专利号:

    CN201611181681.1

    申请日:

    2016.12.09

    公开号:

    CN106641112A

    公开日:

    2017.05.10

    当前法律状态:

    公开

    有效性:

    审中

    法律详情: 公开
    IPC分类号: F16H1/32; F16H57/04(2010.01)I 主分类号: F16H1/32
    申请人: 吴小杰
    发明人: 吴声震
    地址: 325400 浙江省温州市平阳县昆阳镇城西花苑11号楼302室
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201611181681.1

    授权公告号:

    法律状态公告日:

    2017.05.10

    法律状态类型:

    公开

    摘要

    本发明涉及机器人减速技术领域,一种工业机器人内斜齿组合曲轴式少齿差减速器,包括左、右刚性盘、内齿圈、行星齿轮及曲轴的少齿差部件和包括太阳轮、行星轮的行星部件,其特征在于:行星轴上连接偏心套构成双偏心组合曲轴;转臂轴承为锌基合金滑动轴承,其外圆有螺旋油槽,而轴向长度比行星齿轮多出5~10mm;偏心套与行星轴内斜齿轮副连接,内斜齿圈采用塑性精密成形,具有相位微调功能,第一偏心套一侧靠紧第二弹性挡圈,另一侧与第三弹性挡圈间有弹簧;第二偏心套置于行星轴上第一与第二弹性挡圈间。有益效果:组装式双偏心曲轴辅以偏心套与行星轴内斜齿轮副确保相位差精度;锌基合金滑动轴承能自润滑;常规制造精度,成本低60??75%。

    权利要求书

    1.一种工业机器人内斜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,所述行星部件包括输入轴(19)、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)上依次连接第一、第二偏心套(10、12),构成了具有双偏心的组合曲
    轴,所述第一、第二双偏心套(10、12)上分别设有用以支承第一、第二行星齿轮(11、13)的第
    一、第二转臂滑动轴承(Z1、Z2)。
    2.根据权利要求1所述工业机器人内斜齿组合曲轴式少齿差减速器,其特征在于:所述
    第一、第二转臂滑动轴承(Z1、Z2)为锌基合金滑动轴承。
    3.根据权利要求2所述的工业机器人内斜齿组合曲轴式少齿差减速器,其特征在于:所
    述第一、第二转臂锌基合金滑动轴承(Z1、Z2)的外圆表面设有螺旋储油槽,而其轴向长度比
    摆线轮厚度多出5~10mm。
    4.根据权利要求3所述工业机器人内斜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)内孔与行星轴(16)用内斜齿轮副连接,其中内斜齿圈采用塑性精
    密成形,所述第一偏心套(10)的一端靠紧第二轴用弹性挡圈(18),而另一端与第一轴用弹
    性挡圈(7)之间设有压缩弹簧(8),所述第二偏心套(12)置于行星轴(16)第二轴用弹性挡圈
    (18)与第三轴用弹性挡圈之间,从而形成相位微调机构。
    5.根据权利要求4所述工业机器人内斜齿组合曲轴式少齿差减速器,其特征在于:所述
    的压缩弹簧(8)为碟形弹簧。

    说明书

    工业机器人内斜齿组合曲轴式少齿差减速器

    【技术领域】

    本发明涉及工业机器人减速器技术领域,是韩国赛劲sejin高精度减速器的改进,
    常规制造,弹性变形引起的总回差不大于6′,一种工业机器人内斜齿组合曲轴式少齿差减
    速器。

    【背景技术】

    二十多年来,国家再而三下达863计划,希望我国机器人整机不再遭受昂贵的日本
    RV的羞辱,可喜的是《(2011.1-2012.12)863计划》两课题组经过努力取得了“重大突破”:

    ①《天津第一863课题组》2014.05.13发布:“百利天星传动公司、天津大学、天津职
    大、沈阳新松公司及娃哈哈集团五家联合的《国家863工业机器人高精度高效率减速器》课
    题组经过两年努力,于2013年12月通过了国家科技部专家组验收,达到了性能指标要求?!?br />

    ②《温州第二863课题组》于2013.12.07发布:“2013年9月5日,经过国家科技部专
    家严格而缜密的审查,恒丰泰、温州大学、奇瑞装备、苏州博实、兰州爱赛特等申报的《国家
    863工业机器人高精度高效率减速器工程化研究》通过技术验收。标志着恒丰泰在创新能
    力、工艺及制造水平等进入了先进制造技术领域?!钡牵?br />

    国家863机器人专家说:“因关键部件配套瓶颈而衍生的整机企业制造成本居高不
    下,已经成为中国工业机器人市场发展的严重掣肘。特别是高精度机器人关节减速器产品
    主要依赖进口,目前75%的市场被Nabtesco和Harmonic Drive公司垄断?!?br />

    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)

    《华创证券》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)

    背景技术


    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。

    “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)

    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、轴承间隙等儿何因素引起的输出转角值(1~1.5arc min)。

    背景技术存在下述两个问题:

    (一)背景技术曲柄轴二偏心段相位差的偏差≤30″,加工困难:

    《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?!?br />

    (二)中国专利局于2013年7月17日公开的发明《取代RV-E型的工业机器人减速器》
    201310154680.8,其特征在于:“所述第一、二偏心套内孔为渐开线斜内齿,与输入轴上渐开
    线斜外齿滑配”。

    但,发明人在实施该技术时咨询了国内苏州几家著名公司,都说线切割机床根本
    不具备割斜内齿圈功能,就是说割不了斜内齿圈,后来了一家北京著名公司,该公司割的斜
    内齿圈实物(Z=24、m=1.25、β=5°及b=15mm)呈两头大中间小的“束腰型”,外斜齿轮通不
    过。所说的“加工工艺简单,生产效率高、成本低,内、外齿配合精度也高”是一句空话。理论
    专著说,插齿机可以加工斜内齿圈,其实也不切实际:插齿机装置专用靠模装置,设计制造
    靠模装置费用高;需定制专用、昂贵的插齿刀具;插齿效率低,因而成本高。

    理论专著说插齿机可以加工斜内齿圈,其实也不切实际:插齿机装置专用靠模装
    置,设计制造靠模装置费用高;需定制专用、昂贵的插齿刀具;插齿效率低,因而成本高。

    【发明内容】

    本发明提供的工业机器人内斜齿组合曲轴式少齿差减速器解决背景技术中的下
    述问题:

    (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)偏心套与圆轴内斜齿副连结可微调偏心段相位差,线切割内斜齿实施技术难
    度大。

    本发明采用国产机床、常规制造精度解决上述两技术问题,保证在负载情况下,包
    括弹性变形引起的总回差不超过6arc min。

    本发明解决所述两大技术问题所采取的具体技术方案:

    所述行星轴上连接二偏心套,构成了双偏心曲轴,双偏心曲轴上设有用以支承二
    行星齿 轮的转臂滑动轴承。

    所述转臂轴承为锌基合金滑动轴承。

    所述第一、第二转臂锌基合金滑动轴承外圆表面设有螺旋储油槽,而其轴向长度
    比行星齿轮厚度多出5~10mm,作用在于:润滑油或脂可从5~10mm处的螺旋储油槽渗入摩
    擦面。

    所述第一、第二偏心套内孔与行星轴内斜齿副连接,其中:第一偏心套一侧端面靠
    紧第二轴用弹性挡圈,另一侧端面与第三轴用弹性挡圈之间有压缩弹簧,可微调相位差;第
    二偏心套置于行星轴上第一轴用弹性挡圈与第二轴用弹性挡圈之间,本发明内斜齿圈塑性
    精密成形优于常规的机械切屑加工。

    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内斜齿啮合副相位差微调,确保了相位差加工精度;

    (2)滑动转臂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;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内斜齿组合曲轴支承行星齿轮结构示意图

    【具体实施方式】

    如图1-2所示,一种工业机器人内斜齿组合曲轴式少齿差减速器,包括少齿差部件
    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上均布的凸缘穿过二行星齿轮与右刚性盘22连接成刚性体,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,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上依次连接第一、第二偏心套10、12,构成了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本低很
    多,所述第一、第二双偏心套10、12分别设有用以支承第一、第二行星齿轮11、13的第一、第
    二转臂滑动轴承Z1、Z2,采用滑动轴承的有益效果是,可显著增大圆轴直径而提高了圆轴的
    刚性,从而减小了弹性变形回差,此外,滑动轴承的优点还见于下述专著:

    (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。

    所述工业机器人内斜齿组合曲轴式少齿差减速器的特征在于:所述第一、第二转
    臂滑动轴承Z1、Z2为锌基合金,锌基合金优点:表面粗糙度可达Ral.6μm;自润滑性好,适用于
    中低速重载场合;比铜轻40%,成本比锡青铜低40%以上;使用寿命为锡青铜2~3倍。

    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。

    所述工业机器人内斜齿组合曲轴式少齿差减速器的特征在于:第一、第二转臂锌
    基合金滑动轴承Z1、Z2外圆表面设有螺旋储油槽,而其轴向长度比行星齿轮厚度多出5~
    10mm,箱体内的润滑油或润滑脂可从多出5~10mm处的螺旋储油槽,随着滑动轴承Z1、Z2转动
    而慢慢渗入,从而润滑摩擦面,摩擦面的润滑很重要。

    所述工业机器人内斜齿组合曲轴式少齿差减速器的特征在于:所述第一、第二偏
    心套10、12内孔与行星轴16内斜齿副连接,所述内斜齿圈采用塑性精密成形,其中:第一偏
    心套10一侧端面靠紧第二轴用弹性挡圈18,另一侧端面与第三轴用弹性挡圈7之间有压缩
    弹簧8;第二偏心套12置于行星轴16上第一轴用弹性挡圈与第二轴用弹性挡圈18之间,从而
    形成相位微调机构。

    木发明内斜齿圈采用塑性精密成形,塑性精密成形时,其径向力与摩擦阻力平衡。
    塑性精密成形优于常规的插齿切屑加工,插齿切屑的缺点:产品的尺寸同一性不好,生产效
    率低,刀具昂贵、寿命低及成本高等问题,组合式双偏心曲轴辅以内斜齿副相位差微调,因
    而确保了相位差精度。

    所述工业机器人内斜齿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。

    渐开线少齿差齿传动与摆线传动均属于少齿差技术领域,其优点是结构简单、另
    件少、传动平稳、制造成本低及制造工艺难度小。

    上述实施例是对本发明的说明,不是对本发明的限定,任何对本发明简单变换后
    的方案均属于本发明的?;し段?。

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