現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨于輕量化,軸承要安裝在有限的空間,必須體積小、重量輕。同時(shí),機(jī)器人軸承必須具備高承載能力、高精度、高剛性、低摩擦力矩、長(zhǎng)壽命、高可靠性的性能,才能保證機(jī)器人的高載荷、高回轉(zhuǎn)精度、高回轉(zhuǎn)穩(wěn)定性、高定位速度、高重復(fù)定位精度、長(zhǎng)壽命、高可靠性的性能。
工業(yè)機(jī)器人軸承作為工業(yè)機(jī)器人的關(guān)鍵配套部件之一,主要包括等截面薄壁軸承,薄壁交叉圓柱滾子軸承,諧波減速器軸承,直線軸承,關(guān)節(jié)軸承等,但使用最多的還是前兩種軸承。
工業(yè)機(jī)器人軸承的分類(lèi)
軸承分類(lèi) | 結(jié)構(gòu) | 應(yīng)用部位 | 精度要求 |
等截面薄壁軸承 |
四點(diǎn)接觸球式等截面薄壁軸承 角接觸式等截面薄壁軸承 薄壁深溝球軸承 |
機(jī)器人回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié) | P5 |
交叉滾子軸承 |
內(nèi)外圈一體式 內(nèi)圈一體外圈分體式 外圈一體內(nèi)圈分體式 |
機(jī)械臂,工業(yè)機(jī)器人的腰部、肘部、腕部等回轉(zhuǎn)部位 | P4 |
RV減速機(jī)軸承 |
角接觸球軸承 圓錐滾子軸承 |
工業(yè)機(jī)器人 | P4 |
諧波減速機(jī)軸承 |
CSF系列交叉滾子軸承 SHF系列交叉滾子軸承 CSD系列交叉滾子軸承 SHD系列交叉滾子軸承 |
機(jī)器人旋轉(zhuǎn)部位 | P5/P4 |
此篇主要介紹諧波減速器軸承
諧波減速器也叫諧波齒輪減速器,是一種減速裝置,由三個(gè)基本零件構(gòu)成,波發(fā)生器,柔輪和鋼輪。諧波減速器靠波發(fā)生器使柔輪產(chǎn)生可控彈性變形,利用柔性軸承可控的彈性變形來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、位置精度高、傳動(dòng)比大,多用于中小轉(zhuǎn)矩的機(jī)器人關(guān)節(jié)。
洛陽(yáng)百潤(rùn)斯軸承有限公司生產(chǎn)的諧波減速機(jī)輸出端軸承主要用于諧波減速器的齒輪箱。
該軸承結(jié)構(gòu)緊湊,密封性能良好,具有高精度、高剛性、高承載的特點(diǎn)。
根據(jù)使用場(chǎng)合諧波減速器輸出端軸承可分為外圈分體、內(nèi)圈整體的CSF/CSG系列,和內(nèi)外圈整體的SHF/SHG/CSD系列兩大類(lèi)。諧波減速器軸承屬于交叉滾子軸承,因此可以同時(shí)承受軸向載荷、徑向載荷和傾覆力矩等各方向的載荷,并具有很高的剛性、旋轉(zhuǎn)精度及復(fù)合承載能力。諧波減速器專(zhuān)用交叉滾子軸承回轉(zhuǎn)靈活、外形緊湊,多為負(fù)游隙,保證了機(jī)器人的定位精度,且軸承內(nèi)外圈自帶多個(gè)安裝孔,便于客戶直接安裝,SHF/SHG系列中空結(jié)構(gòu)可以穿過(guò)配線、配管、激光等,實(shí)現(xiàn)機(jī)械、裝置構(gòu)造的簡(jiǎn)潔。諧波減速器用交叉滾子軸承運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦力矩的平穩(wěn)性和精度對(duì)諧波減速器齒嚙合力及運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性具有直接的影響,更直接影響了諧波減速器的使用壽命,因此,諧波減速器交叉滾子軸承的質(zhì)量好壞直接決定了諧波減速器的使用效果和壽命。
CSF/CSG系列諧波減速器專(zhuān)用交叉滾子軸承(型號(hào)CSF-XRB系列)采用外圈分體,內(nèi)圈整體型結(jié)構(gòu),與標(biāo)準(zhǔn)交叉滾子軸承不太一樣的是,內(nèi)外套圈上加工有多層精密安裝孔,尤其是內(nèi)圈,從外到內(nèi)一般有三層不通尺寸和數(shù)量的安裝孔,這樣的設(shè)計(jì)使軸承能夠與產(chǎn)品工作部件直接連接,簡(jiǎn)化安裝方式和步驟。洛陽(yáng)百潤(rùn)斯軸承有限公司生產(chǎn)的諧波減速器專(zhuān)用交叉滾子軸承材質(zhì)采用GCr15軸承鋼(100Cr6),配合特殊的熱處理工藝,及行業(yè)先進(jìn)的機(jī)加工技術(shù),軸承精度高,結(jié)構(gòu)緊湊,密封好,承載能力強(qiáng),剛性高,可保證諧波減速機(jī)的使用效果和壽命。
SHF/SHG系列諧波減速器專(zhuān)用交叉滾子軸承(型號(hào)SHF-XRB系列)的外圈和內(nèi)圈均為整體結(jié)構(gòu),因此安裝對(duì)精度、性能沒(méi)有任何影響,能夠獲得穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)精度和摩擦力矩。
CSD系列諧波減速器是追求扁平極限的類(lèi)型。與CSG/CSF系列相比,軸向長(zhǎng)度約縮短了50%,非常適合要求平坦設(shè)計(jì)的應(yīng)用。CSD-XRB系列高剛性交叉滾子軸承專(zhuān)為CSD系列諧波傳動(dòng)的輸出端設(shè)計(jì),該輸出端軸承可承受高軸向和徑向力以及傾覆力矩,保證減速齒輪免受外部負(fù)載影響,從而確保減速機(jī)的長(zhǎng)壽命和恒定性能。 CSD諧波減速機(jī)軸承的緊湊結(jié)構(gòu)還可在許多應(yīng)用中省去額外輸出軸承的需求,減少后續(xù)設(shè)計(jì),生產(chǎn)和組裝成本。
柔性軸承是諧波減速器的核心部件之一,通過(guò)柔性軸承的彈性變形達(dá)到高減速比的要求,而且諧波減速器的壽命也很大程度上取決于柔性軸承的壽命。柔性軸承工作中隨柔輪的彈性變形不斷的發(fā)生變化,不僅承受循環(huán)應(yīng)力載荷,而且承受交變應(yīng)力載荷。