臥式行星減速器型號是工業(yè)機(jī)器人的核心部件

現(xiàn)今工業(yè)機(jī)器人的先進(jìn)程度讓人嘆為觀止，尤其是那些靈動的5軸6軸機(jī)器人，具有如此多的關(guān)節(jié)，還能夠做到運動和指令的傳輸，各部位緊密配合完成復(fù)雜的工作，讓人不禁好奇它們的傳動系統(tǒng)到底是怎樣的??? 你造么，全球機(jī)器人的關(guān)節(jié)用到的臥式行星減速器型號幾乎都是日本造的：日本人說跪，全球機(jī)器人沒幾個能站著。 真正的工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)到底是什么結(jié)構(gòu)的呢？ 說起關(guān)節(jié)，主要是指工業(yè)機(jī)器人的基礎(chǔ)部件，也是運動的核心部件：精密減速機(jī)。這是一種精密的動力傳達(dá)機(jī)構(gòu)，其利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩的裝置，從而降低轉(zhuǎn)速，增加轉(zhuǎn)矩。 目前全球能夠提供規(guī)模化且性能可靠的精密減速器生產(chǎn)企業(yè)不算多，全球絕大多數(shù)市場份額都被日本企業(yè)占據(jù)：nabtesco的rv減速器約占60%，harmonica的諧波減速器約占15%，還有住友重工(sumitomo，未查到比例)。關(guān)于硬齒面，即齒面硬度hb≥350，通常，齒輪齒的二次有效模式是齒輪齒由于低彎曲強(qiáng)度而直接破壞。尤其在機(jī)器人領(lǐng)域的應(yīng)用比例，是壓倒性的。

臥式行星減速器型號斷軸的原因分析

臥式行星減速器型號使用30多小時后，齒輪減速機(jī)軸發(fā)生彎曲，該軸在進(jìn)行冷校直時發(fā)生斷裂。通過對斷裂軸的斷口宏微觀分析、金相檢驗以及硬度測定，認(rèn)為該軸是在應(yīng)力集中條件下承受對稱旋轉(zhuǎn)彎曲載荷作用，產(chǎn)生早期疲勞斷裂。②在滑動齒輪的側(cè)面還布置了凸形卡爪，當(dāng)滑動齒輪沿花鍵做軸向滑動時，滑動齒輪的卡爪插進(jìn)了空轉(zhuǎn)齒輪的卡爪槽內(nèi)，從而使空轉(zhuǎn)齒輪和軸一同旋轉(zhuǎn)。造成疲勞斷裂的原因是由于熱處理工藝不合理，致使材料力學(xué)性能未達(dá)到設(shè)計要求，導(dǎo)致軸的疲勞抗力降低，加之圓角加工較差，工作時產(chǎn)生應(yīng)力集中，加速了軸的疲勞斷裂。    

查閱臥式行星減速器型號軸的有關(guān)技術(shù)資料，該軸采用17CrNiMo6鋼制造，軸整體經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，表面進(jìn)行中頻處理，使軸表面及退刀槽根部洛氏硬度達(dá)到59～62HRC。  

1理化檢驗  

1.1斷軸宏觀分析  

斷裂位于伺服用減速機(jī)軸表面退刀槽根部。

斷口表面有較明顯的貝殼狀花樣，屬于典型的疲勞斷裂。斷口由疲勞裂源區(qū)、裂紋擴(kuò)展區(qū)和瞬間斷裂區(qū)三個區(qū)域組成。

仔細(xì)觀察斷口裂紋源區(qū)，其表面較平坦，尺寸在距表面5mm范圍內(nèi)。裂紋擴(kuò)展區(qū)貝紋線比較扁平。瞬間斷裂區(qū)在裂源的對面，呈橢圓形，斷口形貌為纖維狀，表明伺服用減速機(jī)軸主要受旋轉(zhuǎn)彎曲應(yīng)力。同時高速級小齒輪尺寸減小后，降低了高速級及后面各級齒輪的圓周速度，有利于降低噪聲和振動，提高傳動的平穩(wěn)性。斷口瞬斷區(qū)域較小、較圓約占整個斷口面積的1/6，說明軸整體受力較小，屬典型的高周疲勞斷裂。由疲勞區(qū)及貝紋線的形態(tài)可知，疲勞裂紋擴(kuò)展過程中兩側(cè)較快，說明退刀槽根部有應(yīng)力集中現(xiàn)象。  

1.2斷口微觀分析  

用AMRAY21000B型掃描電鏡觀察樣品斷口，斷裂起源于軸表面退刀槽根部，該處有機(jī)加工刀痕；裂紋擴(kuò)展區(qū)可見疲勞條紋，瞬斷區(qū)為細(xì)小韌窩。

1.3化學(xué)成分分析  

化學(xué)成分分析試樣取自斷口附近，分析結(jié)果化學(xué)成分符合技術(shù)要求。

1.4洛氏硬度檢測  

伺服用減速機(jī)在斷口附近取樣，將橫截面磨平，從邊緣向心部逐點進(jìn)行硬度測定，結(jié)果均在36～37HRC范圍內(nèi)；沿軸的縱向表面測定硬度，結(jié)果在38～39HRC范圍內(nèi)。從硬度結(jié)果看出，軸的表面硬度與心部硬度相近，且均低于設(shè)計要求。  

臥式行星減速器型號不同安裝方式加油量各是多少

    在使用臥式行星減速器型號之前，要添加相對量的油脂。 對于垂直安裝的減速機(jī)，要充分考慮潤滑脂不會確保頂部滾動軸承能夠被潤濕，因此選擇了其他對策。

  臥式行星減速器型號通常配備一個注油孔和一個小油塞。 因此，購買減速機(jī)時，必須說明減速機(jī)的安裝方法。 如果是色譜柱安裝，則在使用時，許多減速機(jī)應(yīng)使用骨架密封，以確保中斷向減速機(jī)的供油，這可能會導(dǎo)致事故。 在正常情況下，減速機(jī)運行期間的油溫不得超過80°C。

 減速機(jī)

 減壽器在出廠前已充滿合成油。 此外，許多減速機(jī)通常不帶潤滑脂，但其中包含滴灌塞和油塞。

 根據(jù)訂購時的安裝位置設(shè)置油量塞的位置，以確保正確滴油。 減速機(jī)的滴油量應(yīng)根據(jù)不同的安裝方法確定。 如果變速箱輸出功率超過減速機(jī)的導(dǎo)熱系數(shù)，請務(wù)必向外部制冷設(shè)備展示。

臥式行星減速器型號結(jié)構(gòu)刀架設(shè)計

臥式行星減速器型號采用伺服技術(shù)轉(zhuǎn)位、分度和液壓鎖緊、大三聯(lián)端面齒盤定位，電機(jī)倒置，大減速比高慣量，大三聯(lián)齒盤定位，定齒盤與動齒盤相對旋轉(zhuǎn)面上移，法蘭與主軸高連接剛性，平面滾針軸承以及鋼背軸承應(yīng)用等全新設(shè)計理念。

伺服電機(jī)及伺服控制器選用國際廠家產(chǎn)品，保證了產(chǎn)品的可靠性。臥式行星減速器型號選用國內(nèi)品牌減速機(jī)廠家。3、隨著市場鋼鐵和銅等原材料價格的上漲，減速機(jī)的價格也在不斷攀升，特別到了夏季，市電供不應(yīng)求，全國各個地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了限電現(xiàn)象，這使得它的價格一升再升。目前，國內(nèi)沒有這種尺寸的平面滾針軸承批量制造廠家，設(shè)計人員同外協(xié)廠家協(xié)同設(shè)計制造解決了技術(shù)難題。鋼背軸承為分公司成熟技術(shù)積累，保證了刀架轉(zhuǎn)位過程平穩(wěn)。

相關(guān)部件的自主研制實現(xiàn)了同類產(chǎn)品比國外價格低一半。同時，解決了國內(nèi)立式伺服刀架帶載能力差及性能不穩(wěn)定的問題。

齒輪行星減速機(jī)設(shè)計時，提出了各類相關(guān)的設(shè)計指標(biāo)。設(shè)計過程進(jìn)行了理論計算及分析，并通過了相關(guān)實驗的驗證。

計算

應(yīng)用SolidWorks 2012中Simulation功能，對刀架主要零件進(jìn)行有限元靜態(tài)分析。通過對模型設(shè)置相關(guān)的假設(shè)條件，附加相應(yīng)的約束及載荷，得出了箱體、底座及三齒盤的有限元分析結(jié)果，通過對結(jié)果的比對，滿足設(shè)計要求。

刀架試驗

齒輪行星減速機(jī)刀架的試驗通常分成3個部分：一是刀架的裝配、機(jī)械性能測試，松緊及相關(guān)精度檢測；二是伺服電機(jī)、減速器性能測試及相關(guān)剛性指標(biāo)的檢測；三是電氣程序調(diào)試、運車壽命測試。