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    重庆时时彩骗局贴吧: 工业机器人高刚性中空RV减速器.pdf

    关 键 词:
    工业 机器人 刚性 中空 RV 减速器
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    摘要
    申请专利号:

    CN201611061971.2

    申请日:

    2016.11.18

    公开号:

    CN106641110A

    公开日:

    2017.05.10

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效 IPC(主分类):F16H 1/32申请日:20161118|||公开
    IPC分类号: F16H1/32; F16H57/021(2012.01)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:

    CN201611061971.2

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2019.03.19|||2017.05.10

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及减速器技术领域,一种工业机器人高刚性中空RV减速器,包括左、右刚性盘、针齿壳、针销、摆线轮与曲轴的摆线部件及包括太阳轮与行星轮的行星部件,其特征在于:刚性盘、摆线轮、从动齿轮及太阳轮均有中心孔;曲轴隔挡两侧偏心段上有轴用弹性挡圈,挡圈与隔挡间有转臂轴承组件,包括套圈、弹性挡圈与向心轴承,向心轴承处于轴向预紧结构,套圈与摆线轮相应孔配合,或融于孔,向心轴承为深沟球轴承,或向心推力球轴承,或单列圆锥滚子轴承,或单只双列圆锥滚子轴承。有益效果:转臂轴承用轴向预紧结构,提高了轴承刚性,保证包括轴承弹性变形引起的总回差不超过6arc??min;国产机床,常规制造精度,工艺简单,成本低55??70%。

    权利要求书

    1.一种工业机器人高刚性中空RV减速器,包括平行轴输入、摆线及行星部件,所述平行
    轴输入包括主动齿轮及从动齿轮(7),摆线部件包括左、右刚性盘(1、24)、针齿壳(11)、设在
    针齿壳半埋孔中的针销(25)、第一、第二摆线轮(13、14)、及均布的三曲轴(19),所述左刚性
    盘(1)端面上均布的三凸缘(2)穿过第一、第二摆线轮(13、14)上相应孔与右刚性盘(22)连
    接成刚性体,所述左、右刚性盘(1、22)分别用第一、第二轴承(10、15)支承在针齿壳(11)两
    侧内孔,所述行星部件包括与从动齿轮(7)连接的太阳轮(4)及行星轮(3),所述行星轮(3)
    设在曲轴(19)上,曲轴(19)两端用第三、第四轴承(9、18)分别支承在左、右刚性盘(1、22)上
    相应的孔中,所述曲轴(19)上设有等偏心距的第一、第二偏心段,第一与第二偏心段之间有
    隔挡,其特征在于:
    所述左、右刚性盘(1、22)、第一、第二摆线轮(13、14)、从动齿轮(7)及太阳轮(4)均有一
    中心通孔,用以穿插电缆等;
    所述曲轴(19)隔挡的两侧偏心段上分别设有第一、第二轴用弹性挡圈(8、20),二弹性
    挡圈(8、20)与隔挡之间分别设有第一、第二转臂轴承组件,二转臂轴承组件包括第一、第二
    套圈(5、16)及套圈内孔的第一、第二孔用弹性挡圈(12、21)与弹性挡圈两侧的第一、第二向
    心轴承(6、17),两只第一、第二向心轴承(6、17)处于轴向预紧的刚性结构,所述第一、第二
    套圈(5、16)分别与第一、第二摆线轮(13、14)上相应的孔配合。
    2.根据权利要求1所述工业机器人高刚性RV减速器,其特征在于:所述第一、第二套圈
    (5、16)分别与第一、第二摆线轮(13、14)上相应的孔融为一体,此时:第一、第二转臂轴承组
    件分别包括第一、第二孔用弹性挡圈(12、21)与弹性挡圈两侧的第一、第二向心轴承(6、
    17),两只第一、第二向心轴承(6、17)处于轴向预紧的刚性结构。
    3.根据权利要求1或2所述工业机器人高刚性中空RV减速器,其特征在于:第一、第二向
    心轴承(6、17)为深沟球轴承。
    4.根据权利要求1或2所述的工业机器人高刚性中空RV减速器,其特征在于:所述第一、
    第二向心轴承(6、17)为向心推力球轴承。
    5.根据权利要求1或2所述的工业机器人高刚性中空RV减速器,其特征在于:所述第一、
    第二向心轴承(6、17)为单列圆锥滚子轴承。
    6.根据权利要求1或2所述工业机器人高刚性中空RV减速器,其特征在于:第一、第二向
    心轴承(6、17)为单只双列圆锥滚子轴承,此时去掉第一、第二孔用弹性挡圈(12、21)。

    说明书

    工业机器人高刚性中空RV减速器

    【技术领域】

    本发明涉及工业机器人减速器技术领域,采用国产机床,常规制造精度,包括弹性
    变形引起的的总回差不超过6arc min,一种工业机器人高刚性中空RV减速器。

    【背景技术】

    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 />

    多年来,科技部再而三下达RV减速器863计划,希望我国机器人整机企业不再遭受
    昂贵的日本RV的羞辱,可喜的是《(2011.1-2012.12)863计划》两课题组经过两年努力,取得
    了重大突破,通过了国家科技部专家组的严格验收,标志着两课题组在创新能力、工艺及制
    造水平等已跨入了世界先进制造技术行列,不足的是两课题组均没有自主知识产权:

    ①《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《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?!?br />

    但,《华创证劵》记者却指出:“国产机器人核心部件减速器制造商-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)

    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,由渐
    开线行星和摆线针轮传动中的齿侧隙、轴承间隙等几何因素引起的输出转角值(1~1.5arc
    min)。

    朱孝录《齿轮传动设计手册》指出:

    “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?!?827页)

    背景技术主要存在问题:RV减速器曲轴上的转臂轴承弹性变形回差大,现阐述如
    下:

    《齿轮传动设计手册》指出:“从计算结果看出(表7-77),在额定转矩作用下,轴承
    变形最大,刚度最小…由于轴承的刚度很小,难于提高,而机器人传动对RV减速器整体抗扭
    刚度又有很高的要求,所以必须尽可能增大其他零件的刚度,以弭补轴承刚度的不足?!?br />(852页)

    表7-77弹性变形引起输出轴的转角

    影响刚度的因素
    引起输出轴的转角
    影响刚度的因素
    引起输出轴的转角
    摆线针轮传动部分的弹性变形
    17.97(″)
    曲柄轴的弹性变形
    11.4(″)
    渐开线齿轮轮齿的变形
    0.243(″)
    轴承的弹性变形
    192.1(″)
    行星轮的弹性变形
    24.76(″)
    弹性变形总和
    246.47(″)

    现在来分析表7-77中,哪一轴承的弹性变形高达192.1″≈3.2′?

    (1)刚性盘两侧支承的向心推力球轴承、曲轴及输入轴两侧的圆锥滚子轴承:

    向心推力球轴承与圆锥滚子轴承均属于向心轴承系列,理论研究表明:向心轴承
    系列可以采用消除径向间隙的轴向预紧来提高刚性。

    (2)弹性变形高达192.1″的轴承应该是曲轴上圆柱滚子轴承:

    这是因为:背景技术用以支承摆线轮的转臂轴承是‘单只’圆柱滚子轴承,单只圆
    柱滚子轴承是无法轴向移动内圈消除径向间隙,即不能通过轴向预紧来提高轴承刚性。

    专家说“尽可能增大其他零件刚度弭补轴承刚度不足”,增大其他零件刚度不可能
    弭补转臂补轴承192.1″的弹性变形。

    查阅文献知,至今未见背景技术中有涉及减小弹性变形的技术方案。

    【发明内容】

    本发明目的在于提供一种工业机器人高刚性中空RV减速器,采用国产机床、常规
    制造精度解决高刚性转臂轴承技术问题,从而保证了在负载情况下,包括弹性变形引起的
    回差在内的总回差不能超过6arc min。

    解决上述弹性变形技术问题所采用的具体技术方案如下:

    所述左、右刚性盘、二摆线轮、从动齿轮及太阳轮均有一中心通孔,用以穿插电缆
    等;

    所述曲轴隔挡的两侧偏心段上分别设有第一、第二轴用弹性挡圈,二弹性挡圈与
    隔挡之间分别设有第一、第二转臂轴承组件,二转臂轴承组件包括第一、第二套圈及套圈内
    孔的第一、第二孔用弹性挡圈与弹性挡圈两侧的第一、第二向心轴承,所述第一、第二套圈
    分别与第一、第二摆线轮上相应的孔配合,两只第一、第二向心轴承处于轴向预紧的刚性结
    构。

    所述第一、第二转臂轴承组件分别去掉第一、第二套圈,此时:第一转臂轴承组件
    包括第一孔用弹性挡圈及设在弹性挡圈两侧的第一向心轴承;第二转臂轴承组件包括第二
    孔用弹性挡圈及设在弹性挡圈两侧的第二向心轴承,去掉二套圈目的是加大向心轴承的负
    荷能力。

    所述第一、第二向心轴承为深沟球轴承。

    所述第一、第二向心轴承为向心推力球轴承。

    所述第一、第二向心轴承为单列圆锥滚子轴承。

    所述第一、第二向心轴承为单只双列圆锥滚子轴承,此时去掉二孔用弹性挡圈。

    【有益效果】

    (1)曲轴上转臂轴承采用轴向预紧结构,提高了轴承刚性,保证了包括转臂轴承弹
    性变形引起的回差在内的总回差不超过6arc min;

    (2)国产机床,常规制造精度,工艺简单,成本低55-70%

    【附图说明】

    图1本发明实施例的结构示意图

    图2本发明实施例的曲轴上摆线轮与带套圈轴承组件结构示意图

    图3本发明实施例的曲轴上摆线轮与无套圈轴承组件结构示意图

    【具体实施方式】

    如图1~3所示,一种工业机器人高刚性中空RV减速器,包括摆线及行星部件,所述
    摆线部件包括左、右刚性盘1、24、针齿壳11、针齿壳半埋孔中的针销25、第一、第二摆线轮
    13、14及均布的曲轴19,所述左刚性盘1端面上均布的凸缘2穿过第一、第二摆线轮13、14上
    相应的孔与右刚性盘24连接成刚性体,所述左、右刚性盘1、24分别用第一、第二轴承10、15
    支承在针齿壳11两侧内孔,所述行星部件包括太阳轮4及行星轮7,太阳轮4设在输入轴22
    上,输入轴22分别用第三、第四轴承3、23支承在左、右刚性盘1、24中心孔,所述行星轮7设在
    曲轴19上,曲轴19两端用第五、第六轴承9、18分别支承在左、右刚性盘1、24上相应的孔中,
    所述曲轴19上第一与第二偏心段之间有隔挡,其特征在于:

    所述左、右刚性盘、二摆线轮、从动齿轮及太阳轮均有一中心通孔,用以穿插电缆
    等;

    所述曲轴19隔挡的两侧偏心段上分别设有第一、第二轴用弹性挡圈8、20,二弹性
    挡圈8、20与隔挡之间分别设有第一、第二转臂轴承组件,二转臂轴承组件包括第一、第二套
    圈5、16及套圈内孔的第一、第二孔用弹性挡圈12、21与弹性挡圈两侧的第一、第二向心轴承
    6、17,所述第一、第二套圈5、16分别与第一、第二摆线轮13、14上相应的孔配合,两只第一、
    第二向心轴承6、17处于轴向预紧的刚性结构,其技术效果:一是,消除了向心轴承的径向间
    隙,从而减小转臂轴承的间隙回差;二是,轴向预紧可提高向心轴承刚性,因而减小了转臂
    轴承弹性变形引起的弹性回差。

    所述工业机器人高刚性中空RV减速器,其特征在于:所述第一、第二套圈5、16分别
    与第一、第二摆线轮13、14上相应的孔融为一体,目的是:一方面可选大一号向心轴承,从而
    提高轴承的负荷能力;另方面简化了结构,此时:第一、第二转臂轴承组件分别包括第一、第
    二孔用弹性挡圈12、21与弹性挡圈两侧的第一、第二向心轴承6、17,两只第一、第二向心轴
    承6、17处于轴向预紧的刚性结构。

    所述的工业机器人高刚性中空RV减速器,其特征在于:第一、第二向心轴承6、17为
    深沟球轴承。

    所述的工业机器人高刚性中空RV减速器,其特征在于:所述第一、第二向心轴承6、
    17为向心推力球轴承。

    深沟球轴承与向心推力球轴承采用轴向预紧,不但消除了轴承的径向间隙,重要
    的是在承受联合负荷或轴向负荷时,产生一安全接触角α,钢球与内外圈滚道间会形成一小
    椭圆接触区,紧根据赫兹应力理论,接触应力减小,轴承负荷能力提高。显然,安全接触角α
    越大,轴向负荷能力Fa越大,轴承的刚性就越大。

    所述的工业机器人高刚性中空RV减速器,其特征在于:所述第一、第二向心轴承6、
    17为单列圆锥滚子轴承,圆锥滚子轴承的接触角α:普通型α=10°~19°与加大型α=25°~
    29°,接触角α越大,其轴向负荷能力Fa就越大。

    所述的工业机器人高刚性中空RV减速器,其特征在于:所述第一、第二向心轴承6、
    17为单只双列圆锥滚子轴承,此时去掉第一、第二孔用弹性挡圈12、21。

    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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