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?諧波減速器的結(jié)構(gòu)和原理
諧波減速器一般由三部分構(gòu)成,剛輪、柔輪、諧波發(fā)生器。
剛輪,簡(jiǎn)而言之,就是一個(gè)剛性內(nèi)齒圈,在薄型或者微型的諧波減速器中,剛輪會(huì)和CRB軸承設(shè)計(jì)成一體。
柔輪,有效工作區(qū)域結(jié)構(gòu)上類似于一個(gè)輪轂特別窄的齒輪,柔度較大,薄壁柔性金屬體。齒數(shù)要比剛輪少一些(一般是2或者4個(gè)齒)。
剛輪和柔輪都有結(jié)構(gòu)上的孔,便于固定時(shí)固定用,也不影響自由式正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
諧波發(fā)生器(Wave Generator),諧波發(fā)生器的結(jié)構(gòu)上類似于一個(gè)焦距適當(dāng)小的橢圓凸輪嚙合在一個(gè)滾珠軸承里,在這里,關(guān)于為什么要有這個(gè)滾珠軸承,在原理上的必要性目前認(rèn)為是因?yàn)闉榱烁綦x諧波發(fā)生器和柔輪,從力學(xué)優(yōu)化上可以看出來(lái)似乎是為了減少摩擦,降低能量損耗,減少熱量。
精密減速器的作用
精密減速器在工業(yè)機(jī)器人上的作用
工業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力源一般為交流伺服電機(jī),因?yàn)橛擅}沖信號(hào)驅(qū)動(dòng),其伺服電機(jī)本身就可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速,為什么工業(yè)機(jī)器人還需要減速器呢?工業(yè)機(jī)器人通常執(zhí)行重復(fù)的動(dòng)作,以完成相同的工序;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),并確保工藝質(zhì)量,對(duì)工業(yè)機(jī)器人的定位精度和重復(fù)定位精度要求很高。因此,提高和確保工業(yè)機(jī)器人的精度就需要采用RV減速器或諧波減速器。精密減速器在工業(yè)機(jī)器人中的另一作用是傳遞更大的扭矩。當(dāng)負(fù)載較大時(shí),一味提高伺服電機(jī)的功率是很不劃算的,可以在適宜的速度范圍內(nèi)通過(guò)減速器來(lái)提高輸出扭矩。此外,伺服電機(jī)在低頻運(yùn)轉(zhuǎn)下容易發(fā)熱和出現(xiàn)低頻振動(dòng),對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間和周期性工作的工業(yè)機(jī)器人這都不利于確保其、可靠地運(yùn)行。
精密減速器的存在使伺服電機(jī)在一個(gè)合適的速度下運(yùn)轉(zhuǎn),并地將轉(zhuǎn)速降到工業(yè)機(jī)器人各部位需要的速度,提高機(jī)械體剛性的同時(shí)輸出更大的力矩。與通用減速器相比,機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器要求具有傳動(dòng)鏈短、體積小、功率大、質(zhì)量輕和易于控制等特點(diǎn)。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。
相比于諧波減速器,RV減速器具有更高的剛度和回轉(zhuǎn)精度。因此在關(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;而將諧波減速器放置在小臂、腕部或手部;行星減速器一般用在直角坐標(biāo)機(jī)器人上。
減速機(jī)串軸原因分析:
減速機(jī)承受正負(fù)扭矩作用時(shí),齒厚誤差、齒面不均勻磨損和過(guò)早磨損、齒背變形造成串軸。
在實(shí)際傳動(dòng)中,由于兩半從動(dòng)齒輪的偏斜程度不同,對(duì)于輸入軸來(lái)講,產(chǎn)生軸向串動(dòng)是中間軸上兩半從動(dòng)齒輪不同偏斜程度綜合作用的結(jié)果。此外,輸出軸上的從動(dòng)齒輪,由于齒輪加工偏斜也同樣造成串動(dòng),但是由于輸出軸在軸向是固定的,就迫使中間軸移動(dòng),進(jìn)而迫使輸入軸串動(dòng)。
解決措施
提高齒輪的強(qiáng)度,齒輪的制造精度,降低齒輪和軸的粗糙度數(shù)值。提高從動(dòng)齒輪與軸的安裝精度緊固性,蕞主要是達(dá)到合理的過(guò)盈配合