(4.1.1)-4.1减速机工业机器人

第四章：机器人关键部件4.1减速机工业机器人广泛采用的机械传动单元是减速器，主要有两类：RV减速器和谐波减速器。谐波减速器通常由3个基本构件组成，包括一个有内齿的刚轮，一个带有外齿的柔轮和一个波发生器，如图所示。在这3个基本构件中任意固定一个，其余一个为主动件另一个为从动件(如刚轮固定不变，波发生器为主动件，柔轮为从动件）。谐波减速器的结构4.1.1谐波减速器第四章：机器人关键部件（1）波发生器波发生器与输入轴相连，它由一个椭圆形凸轮和一个薄壁的柔性轴承组成。对柔性齿圈的变形起产生和控制作用（2）柔轮柔轮有薄壁杯形、薄壁圆筒形或平嵌式等多种。薄壁圆形柔轮的开口端外面有齿圈，它随波发生器的转动而产生径向弹性变形，筒底部分与输出轴连接。（3）刚轮刚轮是一个刚性的内齿轮，双波谐波传动的刚轮通常比柔轮多两齿。谐波齿轮减速器多以刚轮固定，外部与箱体连接。

谐

波

减速器

的

结

构

4.1.1谐波减速器第四章：机器人关键部件谐波减速器的工作原理当波发生器装入柔轮后，迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成椭圆形，当波发生器沿某一方向连续转动时，柔轮的变形不断改变，使柔轮与刚轮的啮合状态也不断改变，啮入一啮合一啮出一脱开一再啮入……，周而复始地进行，柔轮的外齿数少于刚轮的内齿数，从而实现柔轮相对刚轮沿发生器相反方向的缓慢旋转，如图所示。谐波减速器工作原理4.1.1谐波减速器第四章：机器人关键部件（1）（2）（3）（4）（5）结构简单体积小重量轻传动精度高承载能力大传动效率高可实现高增速运动传动比范围大运动平稳无冲击噪声小（6）可实现差速传动谐波减速器的特点4.1.1谐波减速器第四章：机器人关键部件RV减速器的传动装置采用的是一种新型的二级封闭行星轮系，是在摆线针轮传动基础上发展起来的一种新型传动装置，在机器人领域占有主导地位。世界上许多高精度机器人传动装置多采用RV减速器RV减速器具有较高的疲劳强度刚度和寿命而且回差精度稳定谐波减速器随着使用时间增长运动精度显著降低RV减速器4.1.2RV减速器第四章：机器人关键部件传动比范围大传动效率高在额定转矩下弹性回差误差小扭转刚度大，远大于一般摆线针轮减速器的输出机构传递同等转矩与功率时RV减速器较其他减速器体积小4.1.2RV减速器第四章：机器人关键部件RV减速器的结构如图所示为RV减速器结构示意图（a），主要有太阳轮、行星轮、转臂(曲柄轴)、摆线轮(RV齿轮)、针齿、刚性盘与输出盘等零部件组成。RV减速器结构示意图（a）4.1.2RV减速器第四章：机器人关键部件RV减速器结构示意图（b）RV减速器的结构4.1.2RV减速器第四章：机器人关键部件太阳轮用来传递输入功率，且与新开线行星轮互相啮合行星轮起功率分流的作用，把功率分流传递给摆线轮行星机构曲柄轴既可以带动摆线轮产生公转，也可以使摆线轮产生自转摆线轮在传动机构中实现径向力的平衡，一般要安装两个完全相同的摆线轮针轮针轮上安装有多个针齿，与壳体固连在一起，统称为针轮壳体刚性盘刚性盘是动力传动机构，曲柄轴的输出端通过轴承安装在这个刚性盘上输出盘与刚性盘相互连接成为一体，输出运动或动力RV减速器的结构4.1.2RV减速器第四章：机器人关键部件如图所示为RV传动简图。RV传动装置由第一级渐开线圆柱齿轮行星减速机构和第二级摆线针轮行星减速机构两部分组成。如果渐开线中心轮1顺时针方向旋转，则渐开线行星轮在公转的同时还进行逆时针方向自转，并通过曲柄轴带动摆线轮进行偏心运动。同时通过曲柄轴将摆线轮的转动等速传给输出机构。RV减速器的工作原理RV