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RV减速机的机械原理

发表时间: 2021-11-15 10:34:40

作者: 浙江塞纳德动力科技有限公司

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一.RV减速机的机械原理

1926年,德国人洛伦兹·勃朗创造性地提出了以外摆线为齿廓曲线的小齿差行星传动机构,这是最早的销摆行星传动。由于两个啮合齿轮中的一个采用销轮形式,这种传动又称为摆线销轮行星齿轮传动。

RV传动是在传统销摆行星传动的基础上发展起来的一种全新的传动方式。它不仅克服了一般销摆传动的缺点,而且具有体积小、重量轻、传动比范围大、使用寿命长、精度稳定、效率高、传动平稳等一系列优点。

以RV-E减速器为例

输入轴的旋转从输入齿轮传递到正齿轮,正齿轮根据齿数比减速。这是第一个减速段。

正齿轮与曲轴连接,成为第二减速部件的输入。在曲轴的偏心部分,RV齿轮通过滚动轴承安装。此外,在外壳内部,针齿只比RV齿轮多一个,它们以相同的节距排列。

如果固定壳体转动正齿轮,由于曲轴的偏心运动,RV齿轮也会偏心运动。此时,如果曲轴旋转一次,RV齿轮将沿与曲轴相反的方向旋转一个齿。该旋转被输出到第二减速单元的轴。当轴固定时,壳体侧成为输出侧。

二.RV减速机对机器人的重要性

RV减速机用于机器人的第一关节至第四关节,谐波减速器可用于轻型机器人的第五关节和第六关节。重型机器人的所有关节都需要使用RV减速机。平均每个机器人使用4.5个RV减速器。2013年,全球销售了18万台机器人,需要90万台减速器。

工业机器人的动力源是交流伺服电机,因为它是由脉冲信号驱动的,而它的伺服电机本身就可以实现调速。为什么工业机器人需要减速器?工业机器人通常执行重复的动作来完成相同的过程;为了保证工业机器人在生产中能够可靠地完成工艺任务,保证工艺质量,工业机器人的定位精度和重复定位精度都非常高。因此,需要RV减速器或谐波减速器来提高和保证工业机器人的精度。工业机器人中精密减速器的另一个作用是传递更多的扭矩。负载较重时,盲目增加伺服电机的功率不划算,在合适的转速范围内可以通过减速器增加输出扭矩。此外,伺服电机在低频运行下容易发热和低频振动,不利于保证长时间周期性工作的工业机器人准确可靠运行。

精密减速器的存在使伺服电机以合适的速度运转,精确地将转速降低到工业机器人各部分所需的速度,提高了机械本体的刚性,输出更大的扭矩。与通用减速器相比,机器人关节减速器具有传动链短、体积小、功率大、重量轻、易于控制的特点。

关节机器人中广泛使用的减速器有两种:RV减速器和谐波减速器。与谐波减速器相比,RV减速器具有更高的刚度和旋转精度。因此,在铰接式机器人中,RV减速器一般放置在底座、吊臂、肩部等重载的位置。谐波减速器放置在前臂、手腕或手上;行星减速器一般用于直角坐标机器人。

同时,RV减速机比机器人常用的谐波传动具有高得多的疲劳强度、刚度和使用寿命,并且齿隙精度稳定,与谐波传动不同的是,运动精度会随着使用时间的增加而显著降低,因此RV减速器在世界上许多国家的高精度机器人驱动中得到了广泛的应用,因此这种RV减速器有逐渐取代高级机器人驱动中谐波减速器的发展趋势。

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