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关于工业机器人轴承知识点,你还知道什么?

[ 发布日期:2019-03-16 点击:1748 来源:洛阳欧纳ONA轴承有限公司 【打印此文】 【关闭窗口】]

工业机器人轴承主要包括两大类用于工业机器人的轴承,是等截面薄壁轴承,另类是十字交叉圆柱滚子轴承。另外还有谐波减速器轴承、直线轴承、关节轴承等,但主要是前两种轴承。适合于工业机器人的关节部位或者旋转部位、机械加工中心的旋转工作台、机械手旋转部、精密旋转工作台、医疗仪器、计量器具、IC制造装置等广泛用途。
  
  、工业机器人轴承点:
  
  1. 可承受轴向、径向、倾覆等方向综合载荷;
  
  2. 薄壁型轴承;
  
  3. 高回转定位精度。任何可满足此种设计需求的轴承都可用于工业机器人手臂、回转关节、底盘等部位。
  
  二、工业机器人轴承分类——等截面薄壁轴承、薄壁交叉圆柱滚子轴承、RV减速器轴承、谐波减速机轴承
  
  薄壁截面薄壁轴承:
  
  薄壁等截面轴承又叫薄壁套圈轴承,与普通轴承不同,等截面薄壁轴承毎个系列中横截面大多为正方形,且尺寸被设计为固定值,在同个系列中横截面尺寸是不变的,它不随内径尺寸增大而增大,故称之为等截面薄壁轴承。薄壁等截面轴承精度高、非常安静以及承载能力很强。薄壁套圈轴承可以是深沟球轴承、四点接触轴承、角接触球轴承,在这些系列中,即使是更大的轴直径和轴承孔,横截面也保持不变。这些轴承因此称为等截面。
  
  它是个由七个开式系列,五个密封系列组成的薄壁轴承家族。开式系列有三种类型:径向接触型、角接触型和点接触型。
  
  等截面薄壁球轴承包括薄壁四点接触球轴承系列,薄壁角接触球轴承系列和薄壁深沟球轴承系列三种系列,多被应用于工业机器人的腰部、肘部、腕部等要求截面尺寸小、有限制的部位。在内径尺寸相同的情况下,薄壁等截面球轴承比标准滚动轴承装的钢球数多,因此改善了轴承内部受力分布,减小了钢球与沟道接触处的弹性变形,提高轴承的承载能力。
  
  薄壁等截面轴承优点:薄壁型轴承实现了薄型的轴承断面,也实现了产品的小型化、轻量化。产品的多样性扩展了其用途范围。
  
  薄壁等截面轴承的技术指标:精度要在P5以上,寿命在6000h以上。
  



  RV减速器轴承:
  
  RV减速器又称精密关机减速器,它以其体积小,抗冲击力强,扭矩大,定位精度高等诸多有点被广泛应用于工业机器人。对于RV减速器,轴承的外形结构、精密定位是其结构紧凑。刚性优良,传动精密关键因素,RV减速器轴承包括多种薄壁轴承系列及圆柱滚子保持架组件系列
  
  RV减速机由个行星齿轮减速机的前和个摆线针轮减速机的后组成,RV减速器具有结构紧凑,传动比大,以及在定条件下具有自锁功能的传动机械,是常用的减速机之而且振动小,噪音低,能耗低。
  
  RV减速机轴承点
  
  (l)传动比范围大;
  
  (2)扭转刚度大,输出机构即为两支承的行星架,用行星架左的刚性大圆盘输出,大圆盘与工作机构用螺栓联结,其扭转刚度远大于般摆线针轮行星减速器的输出机构。在额定转矩下,弹性回差小;
  
  (3)只要设计合理,制造装配精度保证,就可获得高精度和小间隙回差;
  
  (4)传动率高;
  
  (5)传递同样转矩与功率时的体积小(或者说单位体积的承载能力大),RV减速器由于用了三个行星轮,别是二,摆线针轮为硬齿面多齿啮合,这本身就决定了它可以用小的体积传递大的转矩,又加上在结构设计中,让传动机构置于行星架的支承主轴承内,使轴向尺寸大大缩小,所有上述因素使传动总体积大为减小
  
  RV减速机轴承的技术指标:精度P4,温度不能超过30度,寿命在6000以上



  
  薄壁交叉圆柱滚子轴承:
  
  薄壁交叉滚子轴承有两大类组成,种是交叉圆柱滚子轴承,另种是交叉圆锥滚子轴承,由于自身的殊性和其他轴承所不可比拟的优越性而被广泛使用。具有出色的旋转精度交叉滚子轴承内部结构采用滚子呈90°相互垂直交叉排列,单个轴承能同时承受径向力、双向轴向力与倾覆力矩的共同作用,滚子之间装有间隔保持器或者隔离块,可以防止滚子的倾斜或滚子间的相互磨察,有防止了摩擦力矩的增加。
  
  另外,滚子垂直交叉排列的结构可以避免滚子的锁死现象;同时又因为轴承内外圈是分割的结构,间隙可调,即使被施加压力,也能获得较高的旋转精度。十字交叉滚子轴承以其轻型复合结构、回转精度高、刚性好、摩擦力矩稳定等良好的性能广泛应用于工业机器人腰部回转、关节式机器人肩部、臂、手腕等回转部位。
  
  交叉滚子轴承的设计能在较小的空间内提供较高的旋转精确度和刚度,大幅度节省材料成本。这类轴承是将两套轴承滚道和滚子按直角十字交叉安装在起,相邻滚子朝相反方向,滚子与滚子之间安装有隔离块,滚子上还装有支撑垫片,这使得滚子的两个半列容进同空间内。轴承的夹角和锥形几何形状使得轴承有跨度要比轴承本身的实际宽度大好几倍。交叉圆锥滚子轴承适用于高速机床应用,如立式镗床和立式磨床。也别适用于许多空间有限,旋转精度要求较高的设备。
  
  薄壁交叉圆柱滚子轴承的技术指标:精度P4寿命要在6000h以上


  
  谐波减速机轴承
  
  谐波减速机轴承是种谐波减速器是种靠波发生器使柔轮产生可控弹性变形,利用柔性轴承可控的弹性变形来传递运动和动力的,其点是结构紧凑、运动精度高、传动比大,多用于中小转矩的机器人关节。
  
  谐波减速机轴承主要有两个面组成。谐波减速机配套交叉滚子轴承,根据其使用场合分为外圈分体、内圈整体(BCSF/BCSG系列)和外圈和内圈整体(BSHF/BSHG系列)两大类。滚动体为圆柱滚子,分布于互成90°垂直排列在V型滚道中。这种结构使得单个轴承就可以同时承受轴向载荷、径向载荷和倾覆力矩等各个方向的载荷,轴承具有很高的刚度、旋转精度以及复合承载能力;该类轴承外形紧凑,轴承自带有安装孔,便于客户直接安装,适合于各种不同类型的谐波减速机。
  
  谐波减速机轴承的技术指标:精度P5(部分在P4)寿命在6000h以上。
  
  谐波转动用十字交叉滚子轴承,依据谐波减速器架构的不同,可分为
  
  1、CSF系列谐波减速器轴承
  
  2、CSG系列谐波减速器轴承
  
  3、SHF系列谐波减速器轴承
  
  4、SHG系列谐波减速器轴承
  
  5、CSD系列谐波减速器轴承
  
  6、SHD系列谐波减速器轴承


  
  三、工业机器人轴承的关键技术
  
  现代工业机器人的发展趋于轻量化,轴承要安装在有限的空间,必须体积小、重量轻,也就是轻量化。但同时,机器人的高载荷、高回转精度、高运转平稳性、高定位速度、高重复定位精度、长寿命、高可靠性的性能,要求配套的机器人轴承必须具备高承载能力、高精度、高刚度、低摩擦力矩、长寿命、高可靠性的性能。轻量化和高性能是对矛盾。
  
  四、工业机器人轴承的设计技术:
  
  工业机器人用薄壁轴承不仅要保证有足够的承载能力,而且要求精确定位、运转灵活,因此,轴承设计分析,主参数的确定不能单以额定动载荷为目标函数,而要以额定动载荷、刚度和摩擦力矩等指标作为目标函数进行多目标优化设计,同时要采用基于套圈和机架变形的薄壁轴承有限元分析方法。
  
  五、工业机器人轴承的制造技术
  
  1、机器人轴承动态质量高精度检测技术
  
  2、薄壁轴承套圈微变形热处理加工工艺
  
  3、基于磨削变质层控制的轴承套圈精磨加工工艺
  
  4、薄壁轴承负游隙的精确控制技术
  
  5、薄壁角接触球轴承的凸出量的精确控制技术
  
  6、薄壁轴承的精密装配技术
  
  7、薄壁轴承套圈非接触测量技术