發(fā)布時(shí)間:2022-10-12
為保證工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)中能夠可靠地完成工序任務(wù),在重復(fù)執(zhí)行相同的動(dòng)作時(shí)能保證工藝質(zhì)量,工業(yè)機(jī)器人需要很高的定位精度和重復(fù)定位精度。因此,提高和確保工業(yè)機(jī)器人的精度就需要采用精密減速器。大量應(yīng)用在關(guān)節(jié)型機(jī)器人上的減速器主要有兩類:RV減速器和諧波減速器。在關(guān)節(jié)型機(jī)器人中,由于RV減速器具有更高的剛度和回轉(zhuǎn)精度,一般將RV減速器放置在機(jī)座、大臂、肩部等重負(fù)載的位置,而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部。
諧波減速器
諧波減速機(jī)主要由波發(fā)生器、柔輪、剛輪三個(gè)基本構(gòu)件組成,諧波傳動(dòng)減速器,是一種靠波發(fā)生器裝配上柔性軸承使柔性齒輪產(chǎn)生可控彈性變形,并與剛性齒輪相嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的齒輪傳動(dòng)。
工作原理
柔輪被波發(fā)生器彎曲成橢圓狀。因此,在長(zhǎng)軸部分剛輪和齒輪嚙合,在短軸部分則完全與齒輪呈脫離狀態(tài)。如圖一所示。
固定剛輪,使波發(fā)生器按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)后,柔輪發(fā)生彈性形變,與剛輪嚙合的齒輪位置順次移動(dòng)。如圖二所示。
波發(fā)生器向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)180度后,柔輪僅向逆時(shí)針方向移動(dòng)一齒。如圖三所示。
波發(fā)生器旋轉(zhuǎn)一周(360度)后由于比剛輪減少2齒,因此柔輪向逆時(shí)針方向移動(dòng)2齒。一般將該動(dòng)作作為輸出執(zhí)行。如圖四所示。
用途
諧波齒輪減速機(jī)在航空、航天、能源、航海、仿生機(jī)械、常用軍械、機(jī)床、儀表、電子設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人、精密機(jī)床、以及醫(yī)療器械等方面得到日益廣泛的應(yīng)用,特別是在高動(dòng)態(tài)性能的伺服系統(tǒng)中,采用諧波齒輪傳動(dòng)更顯示出其優(yōu)越性。
特點(diǎn)
● 減速比高:?jiǎn)渭?jí)同軸可獲得1/30~1/320的高減速比。結(jié)構(gòu)、構(gòu)造簡(jiǎn)單,卻能實(shí)現(xiàn)高減速比裝置。
● 齒隙小:諧波減速器不同于與普通的齒輪嚙合,齒隙極小,該特長(zhǎng)對(duì)于控制器領(lǐng)域而言是不可或缺的要素。
● 精度高:多齒同時(shí)嚙合,并且有兩個(gè)180度對(duì)稱的齒輪嚙合,因此齒輪齒距誤差和累積齒距誤差對(duì)旋轉(zhuǎn)精度的影響較為平均,使位置精度和旋轉(zhuǎn)精度達(dá)到極高的水準(zhǔn)。
● 零部件少、安裝簡(jiǎn)便:三個(gè)基本零部件實(shí)現(xiàn)高減速比,而且它們都在同軸上,所以套件安裝簡(jiǎn)便,造型簡(jiǎn)捷。
● 體積小、重量輕:與以往的齒輪裝置相比,體積為1/3,重量為1/2,卻能獲得相同的轉(zhuǎn)矩容量和減速比,實(shí)現(xiàn)小型輕量化。
● 轉(zhuǎn)矩容量高:柔輪材料使用疲勞強(qiáng)度大的特殊鋼。與普通的傳動(dòng)裝置不同,同時(shí)嚙合的齒數(shù)占總齒數(shù)的約30%,而且是面接觸,因此使得每個(gè)齒輪所承受的壓力變小,可獲得很高的轉(zhuǎn)矩容量。
● 效率高:輪齒嚙合部位滑動(dòng)甚小,減少了摩擦產(chǎn)生的動(dòng)力損失,因此在獲得高減速比的同時(shí),得以維持高效率,并實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的小型化。
● 噪音?。狠嘄X嚙合周速低,傳遞運(yùn)動(dòng)力量平衡,因此運(yùn)轉(zhuǎn)安靜,且振動(dòng)極小。
壽命
減速機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行,壽命>6000 小時(shí)。不宜長(zhǎng)時(shí)間在超過額定轉(zhuǎn)速或額定轉(zhuǎn)矩的情況下運(yùn)行,否則壽命會(huì)降低。為保證減速機(jī)精度和壽命,請(qǐng)每隔2000 小時(shí)運(yùn)行后更換油脂。
減速機(jī)構(gòu)造圖