[发明专利]摆线行星减速机

说明书

技术领域：

本发明涉及一种以摆线轮、曲杆组成啮合副，通过行星运动而构成的减速机，简称摆线行星减速机。属于机械传动领域。

背景技术：

现有技术中，利用摆线作为齿形曲线，利用行星运动机构来组成减速装置的，早有应用，本申请人仅选用当前1个应用较多的产品和1项2008年授权的专利，作为技术背景进行论述：

1，RV式E型和C型减速机，是目前工业机器人上应用较多的产品，但有下列缺陷：

①它不是单纯地用摆线啮合副构成，而是采用了与渐开线啮合副混合构成，而且在其C型中为了构成中心孔，采用了三级传动中有一级并非减速而是增速的‘浪费行为’。

②它的初级传动渐开线齿轮啮合副中，必定有侧隙和空回，按《RV技术资料集》载：‘侧隙0.035-0.18。空回1弧分’。必定损失传动刚性和定位精度，为了解决这个难题，必定在其它方面增设‘修正措施’。

③它的终级传动是摆线针轮行星减速装置，其行星运动的轨迹，是靠4个零件来维持；其扭矩的传递链条，又靠另外4个零件来构成.多达8个零件构成的运动链条上，其工作终端的定位精度，难免出现‘积累误差’，所以在该《RV减速机技术资料》P57-58中，虽以“弹簧常数”(如在RV-100C型中，扭矩100kgf.m时，空转1arc.min；而弹簧常数也达52kgf.m/arc.min)来委婉表达，但也难掩真相。

④它没有自锁性，停电瞬间会受惯性驱动而出现生产事故或安全事故。为此，必须安装‘失电制动器’。

⑤它的零件数量非常多，为摆线轮齿数的2倍以上，按《RV减速机技术资料集》P91，从‘结构图’上，可以清晰地数出有80多个零件，而且其中大多数零件都要求加工精度极高，这种结构本身，不适应即将到来的3D打印技术特性，难免遭到淘汰的可能。

2，中国专利：“内摆线行星传动装置”，专利号ZL200610001307.9。从申请人自己撰写的《推荐资料》中，也可以看出下列缺点：

①该文中：“鸟笼式输出轴”，“多个传力销”组成的“行星轮”……等内容，说明其结构特征与摆线针轮减速机的特征有许多共性，只是将外摆线齿轮，改为了内摆线齿圈，其摆线的二维坐标参量方程式，参数接近，项数相同，当遇到滚圆半径与基圆半径相加的计算时，只需将加号改为减号就行了，并没有脱胎换骨地改变多少特性。严格地说，它只是摆线针轮减速机的衍生物，算不上真正义意上的创新和发明。

②该文中：“具有调隙功能，可减小间隙回差……”就是在承认有齿间侧隙和回差。

所以，上述RV式减速机的缺点，此专利技术也仍然存在。

③该文中：“此外，摆线轮修形理论的新研究成果，可提高减速器的传动精度和承载能力……”据了解，国内多家仿制RV式的厂家的技术人员(包括某些领导技术权威人士)，不止少数几家步入这个陷阱，至今执迷不悟。

实际上“摆线轮修形理论”是一个伪命题，因为它违背了“摆线”名称的科学定义：“一个圆(滚圆)沿着另一固定圆(基圆)作无滑滚动，滚圆圆周上一点的轨迹，就是摆线。”请注意：定义“滚圆圆周上一点”，按数学逻辑就是表明“圆周上任何一点”的说法，不可随便视而不见。

同时，在《工程数学》相关资料中还明确指出：“摆线三大特征……之一是，摆线啮合对轴间距变化敏感。”

因此，“修形论”者，必定靣临两大难题：

一是滚圆(或其短幅或其平移距)被“修形”成为“非圆形”后，还叫“滚圆”吗？还能“无滑滚动”吗？

二是滚圆(或其短幅或其平移距)被“修形”成为“非圆形”后，必定导致轴间距(间隙)变化，还能排除“对轴间距变化敏感”的问题吗？

所以，有的人花了大量时间、精力和经费，至今尚无一例成功的报道。

④从该文中的附图照片中看到，轴向尺寸较大。而RV式之所以适应于机器人关节轴使用，是因为它有两个重要特征：一是径向尺寸大于轴向尺寸2倍以上的“铁饼状”；二是便于穿线、穿轴的“中心孔”(RV-C)。但是，该《推荐资料》照片特征并不具备这两个重要条件。

针对上述缺点和问题，本发明则仅用摆线啮合副构成，没有渐开线啮合副所带来的“齿间侧隙”，而且只有减速，没有增速的“浪费行为”，只用二级传动也能构成足够大的“中心孔”。并从结构原理上带来4个优点：

1，每级传动链的零件仅有2个；且无齿形侧隙，可以提高运动刚性和定位精度。

2，零件总数只有上述两种减速机的1/5-1/4。经过设计对比计算，在相同规格型号、相同输入、输出功能参数、相同外形尺寸、相同精度的条件下，加工难度更小，生产成本更低。