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工业机器人精密减速器综述

文章出处:减速机 人气:发表时间:2018-08-14 00:57
    当前,我国正大力发展以机器人为代表的高端智能装备产业,从2013年开始,我国已经连续两年成为世界各国中最大的工业机器人市场[1]。我国目前正逐步进入工业机器人产业化发展阶段,然而在工业机器人产业化进程中,存在着许多阻碍发展的难题。其中,以精密减速器为代表的核心零部件不能自给自足的现状显得尤为突出。精密减速器是工业机器人的核心零部件,占整机成本的30%以上[2]。目前,世界75%的精密减速器市场被日本的Harmonica和Nabtesco所占领,其中Nabtesco的RV减速器约占60%的市场份额,Harmonica的谐波减速器约占15%。我国对工业机器人用精密减速器的研究相比国外较晚,技术不成熟,与国外先进技术存在较大差距,形成了精密减速器不能自给自足的局面,严重依赖进口。这严重制约了我国工业机器人的发展,特别是在我国工业机器人逐渐产业化时期,工业机器人精密减速器的关键技术突破显得更加迫切。
   工业机器人用精密减速器(1)谐波齿轮减速器谐波齿轮减速器是利用行星齿轮传动原理发展起来的一种新型减速器,由波发生器、柔轮和刚轮组成,依靠波发生器使柔轮产生可控弹性变形,并靠柔轮与刚轮啮合来传递运动和动力[3],如图1所示。
减速器
   谐波传动具有运动精度高,传动比大、质量小、体积小、较小的传动惯量等优点。最重要的是能在密闭空间传递运动,这一点是其他任何机械传动无法实现的。其缺点为在谐波齿轮传动中柔轮每转发生两次椭圆变形,极易引起材料的疲劳损坏,损耗功率大。同时,其引起的扭转变形角达到20'~30'甚至更大。受轴承间隙等影响可能引起3'~6'的回程误差,不具有自锁功能[4]。谐波减速器是20世纪50年代伴随着空间科学技术的发展,基于在弹性薄壳弹性变形理论,应用金属挠性和弹性力学原理发展起来的一种全新传动形式。由美国发明家CWaltMUSSER首先提出,经日本引入后发展实用化。目前,谐波传动已广泛应用于航天航空、机器人、精密加工设备、雷达设备、医疗设备等领域。我国从20世纪60年代就开始谐波方面的研制工作,但到目前为止国内谐波齿轮的专业生产厂家仍然很少。国外的生产厂家有日本的HarmonicDrive;国内主要生产厂家有北京中技克美、北京谐波传动所、苏州绿的等。
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