工業(yè)機器人用諧波減速機軸承鑒于其有限的安裝空間與高承載要求,往往被設(shè)計成薄壁、非標(biāo)軸承,又由于減速機運動的高精度要求,軸承的加工制造要求很是嚴(yán)格。根據(jù)應(yīng)用的不同,主要分為以下幾類:
RV 減速器軸承
房車減速器是經(jīng)過對擺線針輪傳動的精心研發(fā)而制成的,它采用了兩級減速器和中心盤支承的結(jié)構(gòu)。這種重要的傳動設(shè)備具有較大的傳動比、較高的傳動系統(tǒng)效率和精確的運動控制精度,以及較小的回差、較低的振動和較大的剛性需求等優(yōu)點。這種減速器的關(guān)鍵在于軸承的精確定位,要求軸承能夠輸出較大的力矩、具有高精度、大的負(fù)載能力、較小的體積、較輕的重量、較高的剛性、低噪聲、長壽命、平穩(wěn)的運轉(zhuǎn)以及高度的安全可靠等特性。在惡劣的工作環(huán)境下,這種減速器能夠長期連續(xù)工作,并具有很強的抗沖擊能力。因此,它被廣泛應(yīng)用于機器人、焊接變位機(翻臺)、數(shù)控機床、精密雷達(dá)傳動控制等對空間和速比有較高要求的精密傳動行業(yè)。
RV 減速器軸承包含:
1.薄壁角接觸球軸承
該類型軸承主要用作減速器的主軸承,具有較大接觸角,通常為 40°~50°,具有高精度、高剛性,對減速器的力矩剛性具有重要影響;軸承內(nèi)外圈通常不等高,這一方面是由于減速器緊湊的結(jié)構(gòu)限制,避免軸承在安裝過程中出現(xiàn)干涉,另一方面也是為了軸承的潤滑與散熱方便;軸承保持架通常采用 PA66 注塑成型的冠形保持架。
2. 薄壁深溝球軸承
這種軸承主要用于減速器的輸出部分,要求精度高,輸出穩(wěn)定。
3. 薄壁圓錐滾子軸承
這些軸承分為曲柄支撐和主支撐兩種,曲柄支撐帶薄壁錐形滾子軸承通常較小,放置在曲柄的兩側(cè),起到支撐曲柄的作用。
4. 圓柱滾子(滾針)及保持架組件
該類軸承沒有內(nèi)外圈,使用時可以將其發(fā)展置于曲柄中間部分部位,以與之相配套的軸和孔為軸承的內(nèi)外圈和滾道,起到重要支撐曲柄擺線輪的作用,結(jié)構(gòu)較緊湊。
諧波減速器軸承
在機器人關(guān)節(jié)傳動中,諧波減速機軸承曾是主要裝置,其通過柔輪的彈性變形實現(xiàn)運動傳遞。由于彈性變形大,機器人的運動精度因該彈性變形引起的較大彈性側(cè)隙而受到影響。在機器人的手臂、手腕或手部,諧波傳動得到了廣泛應(yīng)用。然而,在傳遞負(fù)載時,變形的柔輪與剛輪嚙合時并非共軛齒廓嚙合,這導(dǎo)致了運動精度壽命的低。
近年來,高精度機器人的傳動中,逐漸出現(xiàn)了RV減速器取代諧波減速機的趨勢。這主要是因為諧波減速器所需的柔性軸承是其運動的關(guān)鍵部件。這些軸承在使用過程中會產(chǎn)生周期性的交變應(yīng)力,且軸承壁較薄,對軸承材料和加工制造提出了極高的要求。
總的來說,諧波減速機軸承在機器人關(guān)節(jié)傳動中發(fā)揮了重要作用,但由于其彈性變形大、運動精度壽命低以及所需的軸承材料和加工制造要求高等問題,逐漸被RV減速器所取代。同時,諧波減速器軸承在使用過程中也面臨著一系列挑戰(zhàn),如周期性的交變應(yīng)力和薄壁軸承的要求等。這些因素都限制了諧波減速機的應(yīng)用范圍和性能表現(xiàn),使其在許多高精度機器人傳動中逐漸被其他更先進的減速器所取代。