高性能结构的RV减速机.pdf

本发明公开了一种高性能结构的RV减速机，包括一级行星减速机构、二级摆线减速机构、角接触轴承，一级行星减速机构的行星齿轮与输入轴一端的中心齿轮啮合，上述两级减速机构通过偏心轴相连，偏心轴为三根，三根偏心轴在圆周上间隔120度均匀分布；角接触球轴承为连体式，即外圈独立，内圈与输出盘架一体式结构。本发明结构合理，使用寿命长。

权利要求书1.  一种高性能结构的RV减速机，包括一级行星减速机构、二级摆线减速机构、角接触轴承，一级行星减速机构的行星齿轮与输入轴一端的中心齿轮啮合，上述两级减速机构通过偏心轴相连，其特征是：偏心轴为三根，三根偏心轴在圆周上间隔120度均匀分布；角接触球轴承为连体式，即外圈独立，内圈与输出盘架一体式结构。2.  根据权利要求1所述的高性能结构的RV减速机，其特征是：行星齿轮是嵌入在减速机内部的结构形式，或是裸露在减速机外部的结构形式。3.  根据权利要求1或2所述的高性能结构的RV减速机，其特征是：输入轴是从RV减速机的左侧安装形式，或是从RV减速机的右侧安装形式。4.  根据权利要求3所述的高性能结构的RV减速机，其特征是：当输入轴为从RV减速机左侧安装时，RV减速机的右侧采用四个圆形密封圈将装输入轴的中心孔和三个装偏心轴的孔进行密封。

说明书高性能结构的RV减速机
技术领域
本发明涉及一种RV减速机。
背景技术
RV减速机具有精度高，体积小，承载扭矩高的特点，广泛用于工业机器人领域。图1是目前应用最为广泛的传统RV减速机（国内外型号为6E、20E、40E或类似型号）的结构简图。RV减速机共由两级减速机构组成。输入轴一端与电机相连接，另一端中心齿轮与行星齿轮啮合构成第一级行星减速机构。摆线轮、滚针和针齿壳构成了第二级摆线减速机构。这两级减速机构靠两根偏心轴相连，传递转速和转矩。这种小型号的RV减速机都采用两根偏心轴，每根偏心轴上有两个圆锥滚子轴承，负责传递输出扭矩。90%以上的RV减速机失效形式来自于偏心轴上圆锥滚子轴承的磨损。这是由于工业机器人上的RV减速机输出扭矩通常是变值，并且经常会在短时间内超出额定转矩。除此以外，当工业机器人作业环境较为复杂时，RV减速机还会偶尔遭遇冲击扭矩。这些无规律的和超负荷的扭矩最终都作用在偏心轴上的圆锥滚子轴承，造成圆锥滚子轴承的磨损，其使用寿命远小于RV减速机内部其它零部件的使用寿命。因此，圆锥滚子轴承的使用寿命基本就是RV减速机的使用寿命，制约了RV减速机使用寿命的提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构合理，使用寿命长的高性能结构的RV减速机。
本发明的技术解决方案是：
一种高性能结构的RV减速机，包括一级行星减速机构、二级摆线减速机构、角接触轴承，一级行星减速机构的行星齿轮与输入轴一端的中心齿轮啮合，上述两级减速机构通过偏心轴相连，其特征是：偏心轴为三根，三根偏心轴在圆周上间隔120度均匀分布；角接触球轴承为连体式，即外圈独立，内圈与输出盘架一体式结构。
行星齿轮是嵌入在减速机内部的结构形式，或是裸露在减速机外部的结构形式。
输入轴是从RV减速机的左侧（即靠近电机一侧）安装形式，或是从RV减速机的右侧（即远离电机一侧）安装形式。
当输入轴为从RV减速机左侧安装时，RV减速机的右侧采用四个圆形密封圈将装输入轴的中心孔和三个装偏心轴的孔进行密封。
本发明结构合理，和传统结构RV减速机相比，具有以下优势：
一、在不改变外形安装尺寸的前提下，从传统的两根偏心轴180度对角传递扭矩改进为三根偏心轴120度三角均匀分布传递扭矩。这种方式促使传动过程更加平稳，大幅提高减速机的使用寿命。
二、角接触球轴承采用外圈独立，内圈与输出盘架一体式结构。这种结构可以减少装配难度，提高RV减速机传动效率。
三、增加第二级摆线减速的轴向距离，大幅提高RV减速机的负载能力和抗冲击能力。
四、输入轴可以从RV减速机的左端面或右端面插入，安装方式灵活。当输入轴从RV减速机左侧的行星齿轮端面安装时，输入轴可以大幅缩短长度，提高输入轴与伺服电机的安装精度，并且RV减速机的右侧可采用四个圆形密封圈进行全密封设计，减少机器人关节部位装配过程中的密封作业。
与图1的传统RV减速机结构相比，最明显的区别是把两根偏心轴增加为三根偏心轴。从传统的两根偏心轴180度对角传递扭矩改进为三根偏心轴120度三角均匀分布传递扭矩。这种方式促使传动过程更加平稳。另外，传统RV减速机的偏心轴圆锥滚子轴承因无规律的和超负荷的扭矩容易失效，新增加一根偏心轴可以大大降低每个圆锥滚子轴承的负荷，提高其使用寿命，同时也大幅提高RV减速机的负载能力和抗冲击能力。
角接触球轴承由原来分体式（内外圈分体式结构），改进为连体式（外圈独立，内圈与输出盘架一体式结构）。这种连体式角接触球轴承可以减少装配难度，提高RV减速机传动效率。同时，这种连体式角接触球轴承还可以缩短两个角接触球轴承的轴向距离，加长第二级摆线减速的轴向距离。第二级摆线减速中，摆线轮的厚度、滚针长度和针齿壳内齿长度都较传统结构形式增加近20%。由于第二级摆线减速的轴向距离的增加，RV减速机的负载能力和抗冲击能力大幅提高。
本发明的输入轴可以从RV减速机的左侧安装，也可以从RV减速机的右侧安装。这两种结构都带来了灵活的RV减速机安装方式。
本发明的行星齿轮可以是嵌入在减速机内部的传统结构，也可以是裸露在减速机外部的改进结构。当输入轴从RV减速机左侧的行星齿轮端面安装时，输入轴可以大幅缩短长度，提高输入轴与伺服电机的安装精度，并且RV减速机的右侧可采用四个圆形密封圈（一个中心孔和三个圆锥滚子轴承孔）进行全密封设计，减少机器人关节部位装配过程中的密封作业。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是传统RV减速机结构示意图。
图2是图1的侧面视图。
图3是本发明一个实施例的结构示意图。
图4是图3的侧面视图。
图5是输入轴从RV减速机的左侧安装的示意图。
图6是输入轴从RV减速机的右侧安装的示意图。
图7是行星齿轮裸露在减速机外部的结构示意图。
图8是图7的侧面视图。
具体实施方式
一种高性能结构的RV减速机，包括一级行星减速机构1、二级摆线减速机构2、角接触轴承7，一级行星减速机构的行星齿轮3与输入轴4一端的中心齿轮5啮合，上述两级减速机构通过偏心轴5相连，偏心轴6为三根，三根偏心轴在圆周上间隔120度均匀分布；角接触球轴承7为连体式，即外圈独立，内圈与输出盘架8一体式结构。
行星齿轮是嵌入在减速机内部的结构形式，或是裸露在减速机外部的结构形式。
输入轴是从RV减速机的左侧（即靠近电机一侧）安装形式，或是从RV减速机的右侧（即远离电机一侧）安装形式。
当输入轴为从RV减速机左侧安装时，RV减速机的右侧采用四个圆形密封圈9将装输入轴的中心孔和三个装偏心轴的孔进行密封。