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1、關(guān)節(jié)機(jī)器人核心部件-RV減速器
2009-03-24 00:02 星期二
今天從朋友那里聽(tīng)說(shuō)他們的焊接機(jī)器人要采用 RV減速器,他們抱怨太貴了,以前都沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò) RV減速 器(實(shí)在是孤陋寡聞阿, 呵呵),因?yàn)橐郧敖佑|的六軸機(jī)械手都是小型的裝配、 搬運(yùn)用途的機(jī)械手,如Denso 的 VS6556G、Fanuc 的 LR Mate200iC 等。
在小型機(jī)械手里面應(yīng)該采用諧波減速器比較多(諧波減速器三組件:剛輪、柔輪、波發(fā)生器)。諧波 減速器體積小、重量輕、承載能力大、運(yùn)動(dòng)精度高,單級(jí)傳動(dòng)比大,其工作原理理解起來(lái)比較簡(jiǎn)單了。
而RV減速器據(jù)說(shuō)具有長(zhǎng)期使用不需再加潤(rùn)滑劑、壽命長(zhǎng)、剛度
2、好、減速比大、低振動(dòng)、高精度、保
養(yǎng)便利等優(yōu)點(diǎn),適用于在機(jī)器人上使用。 它的傳動(dòng)效率為0.8,相對(duì)于同樣減速比的齒輪組,這樣的效率是 很高的。RV減速器的缺點(diǎn)是重量重,外形尺寸較大。估計(jì)就是這個(gè)缺點(diǎn)使其一般只應(yīng)用于大型的焊接及搬 運(yùn)機(jī)械手了。很想找一點(diǎn) RV減速器的原理的資料來(lái)看看,在網(wǎng)上搜索了老半天,也沒(méi)有找到一點(diǎn)有用的 關(guān)于其工作原理的資料,盡是一些代理和岀售的廣告。希望有高手能夠詳細(xì)指點(diǎn)其原理一二,呵呵,謝謝。
不過(guò)還好,圖片還是找到一點(diǎn),好東西和大家一起分享,下面是某 RV減速器的拆解圖片:
3、
今天又搜到了幾張減速器的圖片,來(lái)自 于老大(qbasic)的博客,比較清楚,好像也是 RV減速器,和大家共
享
發(fā)現(xiàn)最近朋友們關(guān)注 RV減速器的不少,所以將 這個(gè) 網(wǎng)址上介紹的RV減速器的原理摘錄在下面,希望對(duì)大家有用。
3.1.2 RV減速器的結(jié)構(gòu)分析
本課題研究的減速器型
4、號(hào)為 RV-6A 用于120kg點(diǎn)焊機(jī)器人上,其額定工況是輸入轉(zhuǎn)速 1500r/min,負(fù)
載為58N?m,下圖為利用UG生成的該型號(hào)RV減速器的爆炸圖,主要由齒輪軸、行星輪、曲柄軸、轉(zhuǎn)臂 軸承、擺線(xiàn)輪、針輪、剛性盤(pán)及輸岀盤(pán)等零部件組成。
一、 零部件介紹
(1) 齒輪軸:齒輪軸用來(lái)傳遞輸入功率,且與漸開(kāi)線(xiàn)行星輪互相嚙合。
(2) 行星輪:它與轉(zhuǎn)臂(曲柄軸)固聯(lián),兩個(gè)行星輪均勻地分布在一個(gè)圓周上,起功率分流的作用,即將 輸入功率分成兩路傳遞給擺線(xiàn)針輪行星機(jī)構(gòu)。
(3) 轉(zhuǎn)臂(曲柄軸)H:轉(zhuǎn)臂是擺線(xiàn)輪的旋轉(zhuǎn)軸。它的一端與行星輪相聯(lián)接,另一端與支撐圓盤(pán)相聯(lián)接,它 可以帶動(dòng)擺線(xiàn)輪產(chǎn)生公
5、轉(zhuǎn),而且又支撐擺線(xiàn)輪產(chǎn)生自轉(zhuǎn)。
(4) 擺線(xiàn)輪(RV齒輪):為了實(shí)現(xiàn)徑向力的平衡在該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中,一般應(yīng)采用兩個(gè)完全相同的擺線(xiàn)輪,
分別安裝在曲柄軸上,且兩擺線(xiàn)輪的偏心位置相互成 180。。
(5) 針輪:針輪與機(jī)架固連在一起而成為針輪殼體,在針輪上安裝有 30個(gè)針齒。
(6) 剛性盤(pán)與輸岀盤(pán):輸岀盤(pán)是 RV型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與外界從動(dòng)工作機(jī)相聯(lián)接的構(gòu)件,輸岀盤(pán)與剛性盤(pán)相互聯(lián) 接成為一個(gè)整體,而輸岀運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。在剛性盤(pán)上均勻分布兩個(gè)轉(zhuǎn)臂的軸承孔,而轉(zhuǎn)臂的輸岀端借助于軸 承安裝在這個(gè)剛性盤(pán)上。
二、 傳動(dòng)原理
圖3-2 RV ft動(dòng)簡(jiǎn)囤
1 一筋開(kāi)線(xiàn)申心輪2 —漸開(kāi)繪行星輪 3-曲抽
6、軸
4—擺線(xiàn)輪6—輸出盤(pán) 7—廿齒瓷C機(jī)架〉
圖3-2是RV傳動(dòng)簡(jiǎn)圖。它由漸開(kāi)線(xiàn)圓柱齒傳輸線(xiàn)行星減速機(jī)構(gòu)和擺線(xiàn)針輪行星減速機(jī)構(gòu)兩部分組成。漸
開(kāi)線(xiàn)行星齒輪3與曲柄軸2連成一體,作為擺線(xiàn)針輪傳動(dòng)部分的輸入。如果漸開(kāi)線(xiàn)中心齒輪 1順時(shí)針?lè)较?
旋轉(zhuǎn),那么漸開(kāi)線(xiàn)行星齒輪在公轉(zhuǎn)的同時(shí)還有逆時(shí)針?lè)较蜃赞D(zhuǎn),并通過(guò)曲柄帶動(dòng)擺線(xiàn)輪作偏心運(yùn)動(dòng),此時(shí) 擺線(xiàn)輪在其軸線(xiàn)公轉(zhuǎn)的同時(shí),還將在針齒的作用下反向自轉(zhuǎn),即順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。同時(shí)通過(guò)曲柄軸將擺線(xiàn)輪的 轉(zhuǎn)動(dòng)等速傳給輸岀機(jī)構(gòu)。為計(jì)算 RV傳動(dòng)的傳動(dòng)比,將上述的傳動(dòng)簡(jiǎn)圖用圖 3-3所示的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖代替。該
機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖包括兩個(gè)簡(jiǎn)單行星機(jī)構(gòu): x1和x2。輸出件A為中心輪1,
7、輸出件B為輸出盤(pán)6,且有36=34。
支承件E為針輪7,漸開(kāi)線(xiàn)行星輪2與轉(zhuǎn)臂(曲柄軸)3均為輔助件do
!£ 3-3的犢動(dòng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)用
再由圖1-2,按照封閉差動(dòng)輪系求解傳動(dòng)比的如下關(guān)系式來(lái)計(jì)算其傳動(dòng)比:
從圖1-1可知,當(dāng)針輪7固定,輸岀盤(pán)6輸岀時(shí)
代入公式(M).則御該RV傳動(dòng)的傳動(dòng)比計(jì)算公式為
式中Z1 漸開(kāi)線(xiàn)中心輪齒數(shù);Z2 漸開(kāi)線(xiàn)行星輪齒數(shù);Z4 擺線(xiàn)輪齒數(shù);Z7 針輪齒數(shù),
Z7=Z4+1 。
經(jīng)計(jì)算,本型號(hào)RV減速器的傳動(dòng)比為103。
三、RV傳動(dòng)過(guò)程剖析
1. 第一級(jí)減速的形成執(zhí)行電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)由齒輪軸傳遞給兩個(gè)漸開(kāi)線(xiàn)行星輪,進(jìn)行第一級(jí)減速。
2. 第二級(jí)減速的形成行星輪的旋轉(zhuǎn)通過(guò)曲柄軸帶動(dòng)相距 180°的擺線(xiàn)輪,從而生成擺線(xiàn)輪的公轉(zhuǎn);同時(shí)由于
擺線(xiàn)輪在公轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)受到固定于針齒殼上的針齒的作用力而形成與擺線(xiàn)輪公轉(zhuǎn)方向相反的力矩,也造就 了擺線(xiàn)輪的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),這樣完成了第二級(jí)減速。
3. 運(yùn)動(dòng)的輸岀通過(guò)兩個(gè)曲柄軸使擺線(xiàn)輪與剛性盤(pán)構(gòu)成平行四邊形的等角速度輸岀機(jī)構(gòu),將擺線(xiàn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)等 速傳遞給剛性盤(pán)及輸岀盤(pán)。