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工业机器人的RV减速机和谐波减速器对比分析

发表时间: 2021-08-13 09:11:14

作者: 浙江塞纳德动力科技有限公司

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精密减速器作为核心部件的重要组成部分,是工业机器人可靠、准确运行不可或缺的一部分。事实上,减速器的类型很多,有谐波齿轮减速器、摆线针轮行星减速器、RV减速器、精密行星减速器和过滤齿轮减速器。

精密减速器作为工业机器人的核心部件,与一般减速器相比,要求具有传动链短、体积小、功率大、重量轻、易于控制等特点。精密减速器使机器人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,从而提高机械本体的刚性,输出更大的扭矩。

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。RV减速器一般放置在车架、手臂、肩部等重载位置,主要用于20 kg以上的机器人关节;谐波减速器放置在手臂、手腕或手上,即20 kg以下的机器人关节上。此外,行星减速器通常用于笛卡尔机器人。

那么,这两种减速器的原理和优缺点是什么?

谐波减速器由四个基本部件组成:柔轮、波形发生器、刚性花键和轴承。柔性轮的外径略小于刚性轮的内径。通常,柔性轮比刚性轮少两个齿。波发生器的椭圆形状决定了柔轮和刚轮的齿接触点分布在椭圆中心之间相对的两侧。在波发生器旋转期间,柔性齿轮和刚性齿轮齿之间的接触部分开始啮合。当波发生器顺时针旋转180度时,柔轮逆时针旋转一个齿数差。超过30%的齿在两个180°对称的地方同时啮合,这也造就了它的高扭矩传递。

与谐波减速器相比,RV变速器是在传统销摆行星变速器的基础上发展起来的一种新型变速器。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。

RV减速机的关键在于加工工艺和装配工艺。RV减速机具有较高的疲劳强度、刚度和使用寿命,与谐波传动不同,运动精度会随着使用时间的增加而显著下降,其缺点是重量大、尺寸大。

据悉,RV减速器由摆线针轮和行星支架组成,以其体积小、抗冲击能力强、扭矩大、定位精度高、振动小、减速比大等优点,广泛应用于工业机器人、机床、医疗检测设备、卫星接收系统等领域。

该谐波减速器结构简单紧凑,适用于小型化、中低负荷的应用。RV刚性好,抗冲击能力强,传动平稳,精度高,适用于中重载。但RV减速机需要传递很大的扭矩,承受很大的过载冲击才能保证预期的工作寿命,因此在设计上采用了相对复杂的过定位结构,制造工艺和成本难以控制。

综上所述,看似简单的减速器实际上是对中国工业基础体系的挑战。不彻底了解相关材料、热处理和工艺,预计很难生产出完全满足机器人要求的精密减速器。

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