RV減速器的原源
RV減速器是旋轉(zhuǎn)矢量(Rotary Vector)減速器的簡稱,他是傳統(tǒng)擺線針輪和行星齒輪傳動裝置的一個新的混合種,RV減速器的傳動比較大(30-260),因此常用作減速择镇,故稱之為RV減速器。
RV減速器有日本Nabtesco Corporation(納博特斯克公司)的前身——日本的帝人制機(Teijin Seiki)公司于1985年率先研發(fā)括改,并獲得日本的專利腻豌;RV減速器的結(jié)構(gòu)比諧波減速器要復(fù)雜得多,生產(chǎn)成本也高很多,因此在工業(yè)機器人領(lǐng)域常用于S吝梅、L虱疏、U三個大慣量高扭矩關(guān)節(jié),在一些大型搬運和裝配機器人上苏携,手腕也有的在用做瞪。
結(jié)構(gòu)和原理
RV減速器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示。
????????RV減速器由芯軸右冻、端蓋等等構(gòu)成装蓬。根據(jù)徑向結(jié)構(gòu),可以分為三層国旷,針輪層矛物、RV齒輪層、芯軸層跪但,每層都可以獨立旋轉(zhuǎn)履羞。
1)針輪層。外層的針輪實際上是一個內(nèi)齒圈屡久,其內(nèi)側(cè)加工有針齒忆首;外側(cè)則是法蘭和安裝孔。
2)RV齒輪層被环。減速其中RV齒輪層是減速器的核心糙及,它由RV齒輪、端蓋筛欢、法蘭和曲軸等組成浸锨,RV齒輪、端蓋版姑、輸出法蘭均為中空結(jié)構(gòu)柱搜,中心內(nèi)孔用于安裝芯軸,RV齒輪一般有七個內(nèi)孔剥险,其中中心是芯軸聪蘸,三個類扇形區(qū)域適用于和端蓋、法蘭裝配表制,還有三個圓孔是為了連接行星輪和偏置以及驅(qū)動RV齒輪健爬。
3)芯軸層。芯軸安裝在RV齒輪的中空內(nèi)腔么介,其形狀與傳動比有關(guān)娜遵,傳動比大的時候會做成齒輪軸,傳動比小的時候會做一個花鍵固定齒輪壤短。芯軸一般連接輸入魔熏。
變速原理
????????RV減速器具有兩級變速:一是太陽輪和行星輪之間的變速是一級變速衷咽,稱作正齒輪變速,二是有RV齒輪擺動產(chǎn)生的緩慢旋轉(zhuǎn)變速是二級變速蒜绽,稱為差動齒輪變速镶骗。
1)正齒輪變速。正齒輪變速由行星輪和太陽輪實現(xiàn)的齒輪變速躲雅,假設(shè)太陽輪齒數(shù)Z1鼎姊,行星輪齒數(shù)Z2,則傳動比為Z1/Z2相赁,轉(zhuǎn)速相反相寇。
2)差動齒輪變速。 當(dāng)行星輪帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的時候钮科,曲軸上的偏心段將帶領(lǐng)RV齒輪轉(zhuǎn)動唤衫,此時的RV齒輪-針輪類似于諧波減速器,針輪比RV輪的齒數(shù)多1(Z4-Z3=1)绵脯,當(dāng)偏心軸帶動RV齒輪順時針旋轉(zhuǎn)360度佳励,RV齒輪的基準(zhǔn)將偏移(相對針輪)一個齒,因此針輪輸出/RV輪輸入的減速比為1/Z4蛆挫。
共計傳動比為i = Z1/Z2 * 1 / Z4
????????當(dāng)減速器的針輪固定赃承、芯軸連接輸入、RV齒輪連接輸出時情況有所不同悴侵。此時瞧剖,以角度計算會好理解,正齒輪變速產(chǎn)生的角度為 θ1 = Z1/Z2 * 360 可免,差動齒輪變速產(chǎn)生的角度為 θ2 = 1/Z1 * 360 抓于,RV齒輪嵌在曲軸上,與芯軸嚙合浇借,故RV輪偏轉(zhuǎn)時捉撮,導(dǎo)致芯軸也在偏轉(zhuǎn)(類似于一個運放電路里的反相器?4佟),故傳動比為?
?θ1 / (θ1+θ2)堵泽。
????????三個部件修己,分別為輸入輸出,固定端迎罗。有排列規(guī)律可知睬愤,A33 = 6 共有六種排列方式,設(shè)定基本減速比為R=θ1 / (θ1+θ2)纹安,這里分別介紹
1)(標(biāo)準(zhǔn)減速)針輪固定(Zc)尤辱,RV輪輸出(Zf)砂豌,芯軸輸入:
i = 1 + Z2 * Z4 / Z1 = R
2)針輪固定(Zc),RV輪輸入(Zf)光督,芯軸輸出:
i = 1/(1 + Z2 * Z4 / Z1)= 1/R
3)針輪輸入(Zc)阳距,RV輪固定(Zf),芯軸輸出:
i = - Z2 * Z4 / Z1= -(R - 1)
4) 針輪輸出(Zc)结借,RV輪固定(Zf)筐摘,芯軸輸入:
i = - Z1 / Z2 * 1 / Z4 = - 1 / (R-1)
5)針輪輸入(Zc),RV輪輸出(Zf)船老,芯軸固定:
i = Z1 / Z2 /(1 + Z2 * Z4 / Z1) = (R-1) / R?
6) 針輪輸出(Zc)咖熟,RV輪輸入(Zf),芯軸固定:
i = (1 + Z2 * Z4 / Z1)/ (Z1 / Z2)= R/(R-1)
其中2)柳畔、4)馍管、6)是增速。
性質(zhì)特點
1)傳動比大薪韩。肉眼可見确沸,蔥手可算的結(jié)論特點。
2)結(jié)構(gòu)剛性好躬存。減速器的針輪和RV齒輪之間的針齒銷直徑比較大张惹,曲軸采用圓錐滾柱軸承。故整體結(jié)構(gòu)剛性好岭洲、使用壽命長宛逗。
3)輸出扭矩高。RV減速器的正齒輪變速一般有3對行星齒輪盾剩;差動變速采用的是英尺面多齒銷同時嚙合雷激,且其齒差固定為1齒,因此相較于諧波減速器的柔輪可以把齒形做得更大告私,故輸出轉(zhuǎn)矩更高屎暇。
但是,結(jié)構(gòu)復(fù)雜驻粟,傳動間隙較大根悼,定位精度一般不及諧波減速器,由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜蜀撑,故用戶一般不能在現(xiàn)場自行安裝挤巡,在某些場合使用不及諧波減速器方便。