臥式行星減速器型號(hào)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(dòng)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(yùn)動(dòng)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(dòng)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(hào)幾乎都是日本造的：日本人說(shuō)跪，全球機(jī)器人沒(méi)幾個(gè)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(shuō)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(yùn)動(dòng)的核心部件：精密減速機(jī)。這是一種精密的動(dòng)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)?；倚阅芸煽康木軠p速器生產(chǎn)企業(yè)不算多，全球絕大多數(shù)市場(chǎng)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(hào)斷軸的原因分析

臥式行星減速器型號(hào)使用30多小時(shí)后，齒輪減速機(jī)軸發(fā)生彎曲，該軸在進(jìn)行冷校直時(shí)發(fā)生斷裂。通過(guò)對(duì)斷裂軸的斷口宏微觀分析、金相檢驗(yàn)以及硬度測(cè)定，認(rèn)為該軸是在應(yīng)力集中條件下承受對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)彎曲載荷作用，產(chǎn)生早期疲勞斷裂。②在滑動(dòng)齒輪的側(cè)面還布置了凸形卡爪，當(dāng)滑動(dòng)齒輪沿花鍵做軸向滑動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)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(jì)要求，導(dǎo)致軸的疲勞抗力降低，加之圓角加工較差，工作時(shí)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(hào)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(yàn)  

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(gè)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(duì)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(shí)高速級(jí)小齒輪尺寸減小后，降低了高速級(jí)及后面各級(jí)齒輪的圓周速度，有利于降低噪聲和振動(dòng)，提高傳動(dòng)的平穩(wěn)性。斷口瞬斷區(qū)域較小、較圓約占整個(gè)斷口面積的1/6，說(shuō)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(guò)程中兩側(cè)較快，說(shuō)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(jiàn)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(cè)  

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(diǎn)進(jìn)行硬度測(cè)定，結(jié)果均在36～37HRC范圍內(nèi)；沿軸的縱向表面測(cè)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(jì)要求。  

臥式行星減速器型號(hào)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(hào)之前，要添加相對(duì)量的油脂。 對(duì)于垂直安裝的減速機(jī)，要充分考慮潤(rùn)滑脂不會(huì)確保頂部滾動(dòng)軸承能夠被潤(rùn)濕，因此選擇了其他對(duì)策。

  臥式行星減速器型號(hào)通常配備一個(gè)注油孔和一個(gè)小油塞。 因此，購(gòu)買(mǎi)減速機(jī)時(shí)，必須說(shuō)明減速機(jī)的安裝方法。 如果是色譜柱安裝，則在使用時(shí)，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(huì)導(dǎo)致事故。 在正常情況下，減速機(jī)運(yùn)行期間的油溫不得超過(guò)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(rùn)滑脂，但其中包含滴灌塞和油塞。

 根據(jù)訂購(gòu)時(shí)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(guò)減速機(jī)的導(dǎo)熱系數(shù)，請(qǐng)務(wù)必向外部制冷設(shè)備展示。

臥式行星減速器型號(hào)結(jié)構(gòu)刀架設(shè)計(jì)

臥式行星減速器型號(hào)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(pán)定位，電機(jī)倒置，大減速比高慣量，大三聯(lián)齒盤(pán)定位，定齒盤(pán)與動(dòng)齒盤(pán)相對(duì)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(jì)理念。

伺服電機(jī)及伺服控制器選用國(guó)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(hào)選用國(guó)內(nèi)品牌減速機(jī)廠家。3、隨著市場(chǎng)鋼鐵和銅等原材料價(jià)格的上漲，減速機(jī)的價(jià)格也在不斷攀升，特別到了夏季，市電供不應(yīng)求，全國(guó)各個(gè)地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)了限電現(xiàn)象，這使得它的價(jià)格一升再升。目前，國(guó)內(nèi)沒(méi)有這種尺寸的平面滾針軸承批量制造廠家，設(shè)計(jì)人員同外協(xié)廠家協(xié)同設(shè)計(jì)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(guò)程平穩(wěn)。

相關(guān)部件的自主研制實(shí)現(xiàn)了同類(lèi)產(chǎn)品比國(guó)外價(jià)格低一半。同時(shí)，解決了國(guó)內(nèi)立式伺服刀架帶載能力差及性能不穩(wěn)定的問(wèn)題。

齒輪行星減速機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，提出了各類(lèi)相關(guān)的設(shè)計(jì)指標(biāo)。設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行了理論計(jì)算及分析，并通過(guò)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。

計(jì)算

應(yīng)用SolidWorks 2012中Simulation功能，對(duì)刀架主要零件進(jìn)行有限元靜態(tài)分析。通過(guò)對(duì)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(pán)的有限元分析結(jié)果，通過(guò)對(duì)結(jié)果的比對(duì)，滿足設(shè)計(jì)要求。

刀架試驗(yàn)

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