工業機器人軸承特點
- 2022/11/26 17:01:43
工業機器人軸承作為工業機器人的關鍵配套件之一，主要包括兩大類用于工業機器人的軸承，一是等截面薄壁軸承，另一類是十字交叉圓柱滾子軸承。另外還有諧波減速器軸承、直線軸承、關節軸承等，但主要是前兩種軸承。
工業機器人軸承特點：
可承受軸向、徑向、傾覆等方向綜合載荷；
2.薄壁型軸承；
3.高回轉定位精度。
任何可滿足此種設計需求的軸承都可用于工業機器人手臂、回轉關節、底盤等部位。
工業機器人軸承的關鍵技術
現代工業機器人的發展趨于輕量化，軸承要安裝在有限的空間，必須體積小、重量輕，也就是輕量化。但同時，機器人的高載荷、高回轉精度、高運轉平穩性、高定位速度、高重復定位精度、長壽命、高可靠性的性能，要求配套的機器人軸承必須具備高承載能力、高精度、高剛度、低摩擦力矩、長壽命、高可靠性的性能。輕量化和高性能是一對矛盾。
設計技術：
工業機器人用薄壁軸承不僅要保證有足夠的承載能力，而且要求精確定位、運轉靈活，因此，軸承設計分析、主參數的確定，不能單以額定動載荷為目標函數，而要以額定動載荷、剛度和摩擦力矩等指標作為目標函數進行多目標優化設計，同時要采用基于套圈和機架變形的薄壁軸承有限元分析方法。
詳細描述工業機器人軸承
現代工業機器人的方向發展趨于輕型化，這就要求與其配套的軸承具有更加輕便的結構。由于軸承要在有限的安裝空間內滿足工業機器人主機對軸承承載能力、精度、剛度和摩擦力矩的怍能要求，選用標準的通用軸承很難滿足這種要求，而薄壁軸承追求外形極限尺寸，具有重量輕、體枳小、精度高、壽命長等優良性能，能夠很好地解決這一問題。工業機器人專用軸承主要有等截面薄壁軸承、薄壁十字交叉滾子軸承、RV減速機軸承及諧波減速器用軸承等，它們大多采用非標準、多滾動體等設計原則。
1、薄壁等截面軸承
與普通軸承不同，等截面薄壁軸承毎個系列中橫截面大多為正方形，且尺寸被設計為固定值（見圖1)：在同一個系列中橫截面尺寸是不變的，它不隨內徑尺寸增大而增大，故稱之為等截面薄壁軸承。等截面薄壁球軸承包括薄壁四點接觸球軸承系列，薄壁角接觸球軸承系列和薄壁深溝球軸承系列三種系列，多被應用于工業機器人的腰部、肘部、腕部等要求截面尺寸小、有限制的部位。在內徑尺寸相同的情況下，薄壁等截面球軸承比標準滾動軸承裝的鋼球數多，因此改善了軸承內部受力分布，減小了鋼球與溝道接觸處的彈性變形，提高軸承的承載能力。
等截面薄壁軸承
2、薄壁十字交叉滾子軸承 薄壁十字交叉圓柱滾子軸承內部結構采用滾子呈90°相互垂直交叉排列，單個軸承能同時承受徑向力、雙向軸向力與傾覆力矩的共同作用，滾子之間裝有間隔保持器或者隔離塊，可以防止滾子的傾斜或滾子間的相互磨察，有效防止了摩擦力矩的增加。另外，滾子垂直交叉排列的結構可以避免滾子的鎖死現象；同時又因為軸承內外圈是分割的結構，間隙可調，即使被施加壓力，也能獲得較高的旋轉精度。十字交叉滾子軸承以其輕型復合結構、回轉精度高、剛性好、摩擦力矩穩定等良好的性能廣泛應用于工業機器人腰部回轉、關節式機器人肩部、臂、手腕等回轉部位。
十字交叉滾子軸承
3.RV減速器軸承 RV減速器又稱精密關節減速器，它以其體積小，抗沖擊力強，扭矩大，定位精度髙等諸多優點被廣泛應用于工業機器人。對干RV減速器，軸承的外形結構、精密定位是其結構緊湊、剛性優良、傳動精密關鍵因素，RV減速器軸承包括多種薄壁軸承系列及圓柱滾子保持架組件系列(見圖3)。軸承人微信平臺
RV減速機軸承
4.諧波減速器專用軸承
諧波減速器是一種靠波發生器使柔輪產生可控彈性變形，利用柔性軸承可控的彈性變形來傳遞運動和動力的，其特點是結構緊湊、運動精度高、傳動比大，多用于中小轉矩的機器人關節。
諧波傳動專用十字交叉滾子軸承，依據諧波減速器結構的不同，可分為
CSF系列諧波減速器軸承、CSG系列諧波減速器軸承、SHF系列諧波減速器軸承、SHG系列諧波減速器軸承、CSD系列諧波減速器軸承、SHD系列諧波減速器軸承等系列。
諧波減速器軸承根據使用場合可分為外圈分體、內圈整體的CSF/CSG系列諧波減速器軸承和內外圈整體的SHF/SHG系列諧波減速器軸承兩大類。諧波減速器軸承的滾動體為圓柱滾子，其分布在互成90度垂直排列的V型滾道里。諧波減速器軸承的結構特點使得一個諧波減速器軸承就可以同時承受軸向載荷、徑向載荷和傾覆力矩等各方向的承受載荷，并具有很高的剛度、旋轉精度及復合承載能力；機器人諧波減速器軸承亦屬交叉滾子軸承系列，軸承精度高、運轉靈活、游隙小、誤差?。煌庑尉o湊，軸承自帶有安裝孔，便于客戶直接安裝，適合于各種不同類型諧波減速器。該類軸承約占中國工業機器人軸承市場35%的份額。而且增長很快。
CSF/CSG系列諧波減速器專用交叉滾子軸承與普通的交叉滾子軸承結構上稍有不同，基本結構形式類似，采用外圈分割型，內圈整體結構，與標準交叉滾子軸承相比，內外套圈上加工有很多安裝孔，尤其是內圈，從外到內一般有三層不通尺寸和數量的安裝螺紋孔，這是外觀上與基本型交叉滾子軸承最大的卻別。材質都采用軸承鋼，外圈熱處理采用整體淬火工藝，而內圈采用滾道表面高頻淬火工藝，這是與普通交叉滾子軸承工藝相比最大的區別之處；該諧波減速器用交叉滾子軸承運轉摩擦力矩的平穩性和精度對諧波減速器齒嚙合力及運轉的穩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，諧波減速器專用十字交叉滾子軸承的質量好壞直接決定了諧波減速器的使用效果和壽命。