今天我們來聊聊減速機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理?。?！

新聞資訊 | 2022-03-01 14:43

　　工業(yè)機(jī)器人廣泛應(yīng)用于汽車制造、電器設(shè)備生產(chǎn)、食品機(jī)械加工等產(chǎn)業(yè)制造上，隨著我國人工費(fèi)用的增長，機(jī)器人替代人工的趨勢越來越明顯，而機(jī)器人生產(chǎn)出來的產(chǎn)品一致性好、裝配精度高等優(yōu)點(diǎn)也越來越受到廠商的重視。


　　目前，全球機(jī)器人的成本主要構(gòu)成為：減速機(jī)35%左右，伺服機(jī)20%左右，控制系統(tǒng)15%左右，機(jī)器人本體的機(jī)械加工只點(diǎn)15%左右。全球高端機(jī)器人主要由ABB、Fanuc和Kuka等少數(shù)幾家國際機(jī)器人公司控制，而它們所使用的精密減速75%為日本公司制造。


　　機(jī)器人行業(yè)應(yīng)用的精密減速機(jī)可分為三種：RV減速機(jī)、諧波減速機(jī)和行星減速機(jī)，三者在市場的上的份額占比約為：40%、40%、20%。


　　在關(guān)節(jié)型機(jī)器人中，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，諧波減速器一般放置在小臂、腕部或手部。


　　RV減速器是旋轉(zhuǎn)矢量（RotaryVector）減速器的簡稱，最早由日本發(fā)明，它是傳統(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）。

RV減速器

　　RV減速機(jī)的原理很早就已經(jīng)公開，而且未有專利保護(hù)，這和我們大家一直聽到的有所出入，但是整個行業(yè)RV減速機(jī)80%市場仍由日本占據(jù)，主要品牌是納博特斯克和住友。


　　RV減速器結(jié)構(gòu)


　　RV減速機(jī)的傳動裝置是由第一級漸開線圓柱齒輪行星減速機(jī)構(gòu)和第二級擺線針輪行星減速機(jī)構(gòu)兩部分組成，為一封閉差動輪系。


　　主動的太陽輪1與輸入軸相連，如果漸開線中心輪1順時針方向旋轉(zhuǎn)，它將帶動三個呈120°布置的行星輪2在繞中心輪軸心公轉(zhuǎn)的同時還有逆時針方向自轉(zhuǎn)，三個曲柄軸3與行星輪2相固連而同速轉(zhuǎn)動，兩片相位差180°的擺線輪4鉸接在三個曲柄軸上，并與固定的針輪相嚙合，在其軸線繞針輪軸線公轉(zhuǎn)的同時，還將反方向自轉(zhuǎn)，即順時針轉(zhuǎn)動。輸出機(jī)構(gòu)(即行星架)6由裝在其上的三對曲柄軸支撐軸承來推動，把擺線輪上的自轉(zhuǎn)矢量以1:1的速比傳遞出來。（如下圖）


　　RV減速機(jī)工作原理


　　RV減速器制造核心難點(diǎn)在各項工藝的密切配合，包括：齒面熱處理、加工精度、零件對稱性、成組技術(shù)、裝配精度等，這些工藝總裝公差總分配帶來的結(jié)果是產(chǎn)品的磨損和壽命。


　　減速機(jī)實現(xiàn)減速是通過大小齒輪之間傳動，其轉(zhuǎn)速與齒數(shù)成反比的簡單原理來實現(xiàn)的。但是要實現(xiàn)大的傳動比，如果用我們平?？吹降膱A柱齒輪，那整個齒輪速器的體積將會非常大，如果要做到盡量小的體積，怎么辦呢？


　　諧波減速機(jī)結(jié)構(gòu)


　　諧波傳動減速器，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)動和動力的齒輪傳動。（如下圖）


　　諧波減速機(jī)工作原理


　　諧波減速機(jī)的技術(shù)難點(diǎn)主要體現(xiàn)在柔輪壽命和加工精度上。


　　波發(fā)生器是一個桿狀部件，其兩端裝有滾動軸承構(gòu)成滾輪，與柔輪的內(nèi)壁相互壓緊。柔輪為可產(chǎn)生較大彈性變形的薄壁齒輪，其內(nèi)孔直徑略小于波發(fā)生器的總長。波發(fā)生器是使柔輪產(chǎn)生可控彈性變形的構(gòu)件。當(dāng)波發(fā)生器裝入柔輪后，迫使柔輪的剖面由原先的圓形變成橢圓形，其長軸兩端附近的齒與剛輪的齒完全嚙合，而短軸兩端附近的齒則與剛輪完全脫開。周長上其他區(qū)段的齒處于嚙合和脫離的過渡狀態(tài)。當(dāng)波發(fā)生器沿圖示方向連續(xù)轉(zhuǎn)動時，柔輪的變形不斷改變，使柔輪與剛輪的嚙合狀態(tài)也不斷改變，由嚙入、嚙合、嚙出、脫開、再嚙入……，周而復(fù)始地進(jìn)行，從而實現(xiàn)柔輪相對剛輪沿波發(fā)生器H相反方向的緩慢旋轉(zhuǎn)。


　　工作時，固定剛輪，由電機(jī)帶動波發(fā)生器轉(zhuǎn)動，柔輪作為從動輪，輸出轉(zhuǎn)動，帶動負(fù)載運(yùn)動。在傳動過程中，波發(fā)生器轉(zhuǎn)一周，柔輪上某點(diǎn)變形的循環(huán)次數(shù)稱為波數(shù)，以n表示。常用的是雙波和三波兩種。雙波傳動的柔輪應(yīng)力較小，結(jié)構(gòu)比較簡單，易于獲得大的傳動比。故為目前應(yīng)用最廣的一種。