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減速機(jī)工作原理及常見故障排查

時間:2023-03-16 10:47:19來源:今日減速機(jī)

導(dǎo)語:?減速器一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動設(shè)備,把電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或其它高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動力通過減速機(jī)的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達(dá)到減速的目的,普通的減速機(jī)也會有幾對相同原理齒輪達(dá)到理想的減速效果,大小齒輪的齒數(shù)之比,就是傳動比.

     減速器一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動設(shè)備,把電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或其它高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動力通過減速機(jī)的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達(dá)到減速的目的,普通的減速機(jī)也會有幾對相同原理齒輪達(dá)到理想的減速效果,大小齒輪的齒數(shù)之比,就是傳動比.

  當(dāng)提及國產(chǎn)機(jī)器人精度不夠,機(jī)器人壽命短的問題,大家可能都會埋怨我們的國產(chǎn)減速機(jī)不夠,有人說我們國產(chǎn)減速機(jī)精度不夠,壽命時間短,總之問題出現(xiàn)了一大堆。

  

 減速機(jī)原理動態(tài)演.gif

  減速機(jī)原理動態(tài)演示

  可為什么國產(chǎn)機(jī)器人用的減速機(jī)跟四大家族的一模一樣,但是裝出來的效果就是比四大家族的差呢?其實(shí)問題不光來自減速機(jī),比如裝配,系統(tǒng)都會出現(xiàn)問題,今天就讓小編來教給大家如何辨別減速機(jī)的優(yōu)劣。

  

減速機(jī)原理動態(tài)演示.gif

  減速機(jī)原理動態(tài)演示

  減速機(jī)原理解析

  01RV減速機(jī)

  RV減速機(jī)是蝸輪蝸桿減速機(jī)家族中比較常見的減速機(jī)之一,它由蝸桿和蝸輪組成,具有結(jié)構(gòu)緊湊,傳動比大,以及在一定條件下具有自鎖功能的傳動機(jī)械,是最常用的減速機(jī)之一而且振動小,噪音低,能耗低。

  工作原理:RV減速機(jī)一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動設(shè)備,把電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或其它高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動力通過減速機(jī)的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達(dá)到減速的目的,普通的減速機(jī)也會有幾對相同原理齒輪達(dá)到理想的減速效果,大小齒輪的齒數(shù)之比,就是傳動比。減速機(jī)是一種動力傳達(dá)機(jī)構(gòu),利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器,將馬達(dá)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所要的回轉(zhuǎn)數(shù),并得到較大轉(zhuǎn)矩的機(jī)構(gòu)。

  

RV減速機(jī)原理動態(tài)演示.gif


  RV減速機(jī)原理動態(tài)演示

  普遍認(rèn)為機(jī)器人行業(yè)的RV三巨頭是帝人、住友、SPINEA,強(qiáng)調(diào)機(jī)器人界是因?yàn)橛行p速機(jī)也很厲害,但并沒有廣泛應(yīng)用在機(jī)器人行業(yè),比如柴埃浮,減速機(jī)的性能跟精度也十分高,但是主要應(yīng)用在高端機(jī)床上,工業(yè)機(jī)器人行業(yè)并沒有多少。

  02諧波減速機(jī)

  用于負(fù)載小的工業(yè)機(jī)器人或大型機(jī)器人末端幾個軸,諧波減速器是諧波傳動裝置的一種,諧波傳動裝置包括諧波加速器和諧波減速器。諧波減速器主要包括:剛輪、柔輪、軸承和波發(fā)生器三者,四者缺一不可。其中,剛輪的齒數(shù)略大于柔輪的齒數(shù)。諧波減速機(jī)用于小型機(jī)器人特點(diǎn)是體積小、重量輕、承載能力大、運(yùn)動精度高,單級傳動比大。

  工作原理:諧波齒輪減速器是一種由固定的內(nèi)齒剛輪、柔輪、和使柔輪發(fā)生徑向變形的波發(fā)生器組成,諧波齒輪減速機(jī)是齒輪減速機(jī)中的一種新型傳動結(jié)構(gòu),它是利用柔性齒輪產(chǎn)生可控制的彈性變形波,引起剛輪與柔輪的齒間相對錯齒來傳遞動力和運(yùn)動。這種傳動與一般的齒輪傳遞具有本質(zhì)上的差別,在嚙合理論、集合計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面具有特殊性。諧波齒輪減速器具有高精度、高承載力等優(yōu)點(diǎn),和普通減速器相比,由于使用的材料要少50%,其體積及重量至少減少1/3。

  

諧波減速機(jī)原理動態(tài)演示.gif

  諧波減速機(jī)原理動態(tài)演示

  5步教你快速識別減速機(jī)優(yōu)劣

  01傳動效率:輸出功率降低

  傳動效率是減速機(jī)重要評價指標(biāo)之一。要測試傳動效率是需要專業(yè)設(shè)備的,客戶自己比較難測出具體數(shù)據(jù),但是做橫向?qū)Ρ仁强梢缘。發(fā)熱就是最直觀的一個對比方式,我們曾經(jīng)學(xué)習(xí)過的物理告訴我們,能量是守恒的,熱量散發(fā)的比較大就代表電機(jī)更多的功率被用來消除摩擦了,那輸出功率自然就少了。輸出功率少了,負(fù)載能力自然就弱,則會導(dǎo)致力度缺失,加速度自然就小,節(jié)拍自然就慢了。

  02壽命:時間決定品質(zhì)

  減速機(jī)的壽命主要取決于軸承的壽命,一般來說,軸承是最先損壞的,特別是諧波減速機(jī)。RV減速機(jī)的話,行星結(jié)構(gòu)部分也是易損壞的點(diǎn)。提前磨損的情況一般會在數(shù)月到一年左右出現(xiàn),視運(yùn)行情況而定,所以那些趁著機(jī)器人需求量增大而大量出貨的減速機(jī)廠家就要注意了。

  03發(fā)熱:要精度還是要熱量

  減速機(jī)精度取決于齒輪的嚙合程度,嚙合間隙過大,減速機(jī)的精度越差,而采用微過盈的方式,精度就會提高,但是就會導(dǎo)致發(fā)熱過大的問題。RV減速機(jī)上,采用帝人結(jié)構(gòu)的發(fā)熱區(qū)別還沒有那么明顯,而同樣是諧波減速機(jī),不同品牌的發(fā)熱程度就差很多了。別的不說,諧波里面,HD是唯一一家既可以精度高又可以發(fā)熱少的廠家。

  04精度:考量減速機(jī)的重要指標(biāo)

  這里包括了兩種,一種角傳動精度,這是減速機(jī)手冊里都會做出標(biāo)識,這影響的是機(jī)器人的絕對定位精度;另一種是重復(fù)定位精度,這是減速機(jī)手冊里沒有,這影響的是機(jī)器人的重復(fù)定位精度。角傳動精度一般減速機(jī)廠家都有專業(yè)的設(shè)備,但是客戶自己也可以設(shè)計(jì)一些簡易的方法去測。重復(fù)定位精度也一樣。

  05漏油:真假漏油如何分辨?

  不管什么減速機(jī),這是必定要面對的問題。而漏油的原因是比較復(fù)雜,涉及到油封品牌、油封裝配、軸的加工工藝、使用方法等等。而且漏油還分真漏油和假漏油。所謂假漏油,是指在運(yùn)行之后不久出現(xiàn)漏油,漏油量不多,而且短時間后就不再出現(xiàn)。這種一般是內(nèi)部的壓力釋放,壓力釋放了就沒事了。而真漏油出現(xiàn)的時間點(diǎn)就不定了,可能是一開始就漏了,這時很可能是產(chǎn)品品質(zhì)或裝配品質(zhì)問題;也有可能是運(yùn)行很長時間之后出現(xiàn),這一般是油封壽命問題。使用不當(dāng)除外。

  減速機(jī)故障排查方法

  01“O”型圈魔咒

  除了減速機(jī)本身的油封問題外,機(jī)器人廠家在減速機(jī)組件的設(shè)計(jì)和裝配上也會有影響,因?yàn)闇p速機(jī)的密封,除了油封之外,還有O型圈。

  O型圈是產(chǎn)品密封設(shè)計(jì)非常普遍的一種標(biāo)準(zhǔn)件,也有相應(yīng)的國標(biāo)可以查詢。機(jī)器人減速機(jī)中,大部分廠家會配好O型圈跟加工好O型圈槽。有些情況下,廠家是不配O型圈的,減速機(jī)上也沒有O型圈槽,這個時就需要在安裝法蘭上設(shè)計(jì)了。但是由于毛細(xì)現(xiàn)象,基油還是會滲透。

  02裝配設(shè)計(jì)與裝配工藝

  為什么國內(nèi)許多廠家都很疑惑使用了相同的HD、帝人減速機(jī),但就是比四大家族的先損壞呢?這可能是裝配工藝不成熟惹的禍,結(jié)構(gòu)是可以很直觀地拆開看到跟模仿的,但是裝配設(shè)計(jì)跟工藝是在機(jī)器人看不出來,甚至圖紙里也看不出來的。成熟的機(jī)器人廠商會有專業(yè)的工藝工程師,專門研究機(jī)器人的裝配,包含減速機(jī)裝配。

  03伺服控制

  伺服控制對減速機(jī)有著很大影響滴。這里伺服控制包含了電機(jī)、驅(qū)動器、控制器這整個系統(tǒng),伺服性能差,或者伺服沒有調(diào)好的話,在不同的速度或負(fù)載下,電機(jī)是容易抖動的,甚至是機(jī)械設(shè)計(jì)不好的話,共振也是經(jīng)常發(fā)生的。在伺服選擇上,也是國產(chǎn)機(jī)器人不太重視的地方,國產(chǎn)機(jī)器人都強(qiáng)調(diào)性價比,然而在實(shí)際操作中,很多會變成更多是注重價格,而不是性能。

  04超時使用

  機(jī)器人能不眠不休的工作?其實(shí)是誤解。第一,機(jī)器人是需要休息的,一般會建議機(jī)器人每工作12個小時休息1小時,當(dāng)然這是針對相對差一點(diǎn)的工作環(huán)境,如果機(jī)器人本身工作得很舒服,那24小時跑也不是不可以;第二,機(jī)器人是需要保養(yǎng)的,機(jī)器人也是一種精密設(shè)備,是需要定期做一些保養(yǎng)的,來降低損耗率并延長使用壽命,跟汽車是一樣的。

  05超載使用與沖擊

  這個情況在國內(nèi)比較常見。每一款機(jī)器人都有標(biāo)明設(shè)計(jì)的負(fù)載和慣量,注意是負(fù)載跟慣量兩個要素,很多客戶會只看負(fù)載,不看慣量,所以有時負(fù)載并沒有超,但是慣量超了很多,那機(jī)器人也是會有各種問題的。

  另外一個問題就是沖擊問題,這是最糾結(jié)的地方了。沖擊有兩種,一個是碰撞,一種是急停,包含拍急停或者突然斷電。沖擊對RV來說相對還好一點(diǎn),畢竟RV剛性好很多,當(dāng)然沖擊次數(shù)也不能太多,但對于諧波,沖擊就非常敏感了。碰撞一般是調(diào)試過程中發(fā)生或者生產(chǎn)中的意外,這個總體來說都是意外,不是主觀的,但是急停這個很多時候就是主觀的不規(guī)范操作了。


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