http://kadhoai.com.cn 2026-04-25 16:13:24 來源:世界先進製造技術論壇
作為工業機器人核心零部件的精密減速器,與通用減速器相比,機器人用減速器要求具有傳動鏈短、體積小、功率大、質量輕和易於控製等特點。
大量應用在關節型機器人上的減速器主要有兩類:RV減速器和諧波減速器
1、RV減速器和諧波減速器的原理和優劣勢
RV減速器:
用於轉矩大的機器人腿部腰部和肘部三個關節,負載大的工業機器人,一二三軸都是用RV。相比諧波減速機,RV減速機的關鍵在於加工工藝和裝配工藝。RV減速機具有更高的疲勞強度、剛度和壽命,不像諧波傳動那樣隨著使用時間增長,運動精度會顯著降低,其缺點是重量重,外形尺寸較大。
諧波減速器:
yongyufuzaixiaodegongyejiqirenhuodaxingjiqirenmoduanjigezhou,xiebojiansuqishixiebochuandongzhuangzhideyizhong,xiebochuandongzhuangzhibaokuoxiebojiasuqihexiebojiansuqi。xiebojiansuqizhuyaobaokuo:剛輪、柔輪、軸承和波發生器三者,四者缺一不可。其中,剛輪的齒數略大於柔輪的齒數。諧波減速機用於小型機器人特點是體積小、重量輕、承載能力大、運動精度高,單級傳動比大。
兩者都是少齒差齧合,不同的是諧波裏的一種關鍵齒輪是柔性的,它需要反複的高速變形,所以它比較脆弱,承載力和壽命都有限。RV通常是用擺線針輪,諧波以前都是用漸開線齒形,現在有部分廠家使用了雙圓弧齒形,這種齒形比漸開線先進很多。
減速器的兩巨頭是Nabtesco和Hamonica Drive,他(ta)們(men)幾(ji)乎(hu)壟(long)斷(duan)了(le)全(quan)球(qiu)的(de)機(ji)器(qi)人(ren)用(yong)減(jian)速(su)器(qi)。這(zhe)兩(liang)種(zhong)減(jian)速(su)器(qi)都(dou)是(shi)微(wei)米(mi)級(ji)的(de)加(jia)工(gong)精(jing)度(du),光(guang)這(zhe)一(yi)條(tiao)在(zai)量(liang)產(chan)階(jie)段(duan)可(ke)靠(kao)性(xing)高(gao)就(jiu)很(hen)難(nan)了(le),更(geng)別(bie)說(shuo)幾(ji)千(qian)轉(zhuan)的(de)高(gao)速(su)運(yun)轉(zhuan),而(er)且(qie)還(hai)要(yao)高(gao)壽(shou)命(ming)。
諧波減速器由“柔輪、波發生器、剛輪、軸承”這四個基本部件構成。
柔輪的外徑略小於剛輪的內徑,通常柔輪比剛輪少2gechi。bofashengqidetuoyuanxingxingzhuangjuedingleroulunheganglundechijiechudianfenbuzaijieyutuoyuanzhongxindelianggeduilimian。bofashengqizhuandongdeguochengzhong,roulunheganglunchijiechubufenkaishiniehe。bofashengqimeizhengshizhenxuanzhuan180°,柔輪就相當於剛輪逆時針旋轉1個齒數差。在180°對稱的兩處,全部齒數的30%以上同時齧合,這也造就了其高轉矩傳送。
相比諧波減速器,RV傳動是新興起的一種傳動,它是在傳統針擺行星傳動的基礎上發展出來的,不僅克服了一般針擺傳動的缺點,還具有體積小、重量輕、傳動比範圍大、壽命長、精度保持穩定、效率高、傳動平穩等一係列優點。
RV減速器是由擺線針輪和行星支架組成,以其體積小、抗衝擊力強、扭矩大、定位精度高、振動小、減速比大等諸多優點被廣泛應用於工業機器人、機床、醫療檢測設備、衛星接收係統等領域。
RV減jian速su器qi的de殼ke體ti和he擺bai線xian針zhen輪lun是shi通tong過guo實shi體ti的de鋼gang來lai發fa生sheng傳chuan動dong的de,因yin此ci承cheng載zai能neng力li強qiang。而er諧xie波bo減jian速su器qi的de柔rou輪lun可ke不bu斷duan發fa生sheng變bian形xing來lai傳chuan遞di扭niu矩ju,這zhe一yi點dian決jue定ding了le諧xie波bo減jian速su器qi承cheng受shou大da扭niu矩ju和he衝chong擊ji載zai荷he的de能neng力li有you限xian,因yin此ci一yi般ban運yun用yong在zai前qian端duan。
2、RV減速器和諧波減速器兩者的優劣勢
諧波減速器結構簡單緊湊,適合於小型化、低、中載荷的應用。
RV減速器剛性好、抗衝擊能力強、傳動平穩、精度高,適合中、重載荷的應用,但RV減jian速su器qi需xu要yao傳chuan遞di很hen大da的de扭niu矩ju,承cheng受shou很hen大da的de過guo載zai衝chong擊ji,保bao證zheng預yu期qi的de工gong作zuo壽shou命ming,因yin而er在zai設she計ji上shang使shi用yong了le相xiang對dui複fu雜za的de過guo定ding位wei結jie構gou,製zhi造zao工gong藝yi和he成cheng本ben控kong製zhi難nan度du較jiao大da。RV減速器內部沒有彈性形變的受力元件,所以能夠承受一定扭矩。RV減速器的軸承是其薄弱環節,受力時很容易突破軸承受力極限而導致軸承異常磨損或破裂。在高速運轉時這個問題更突出,所以RV減速機的額定扭矩隨輸入轉速下降非常明顯。
3、減速器之間是否存在取代關係
正方觀點:
RV減速器較機器人中常用的諧波傳動具有高得多的疲勞強度、gangduheshouming,erqiehuichajingduwending,buxiangxiebochuandongnayangsuizheshiyongshijianzengchangyundongjingdujiuhuixianzhujiangdi。suoyixuduoguojiadegaojingdujiqirenchuandongduocaiyongRV減速器,因此,RV減速器在先進機器人傳動中有逐漸取代諧波減速器的發展趨勢。
這zhe些xie產chan品pin在zai某mou些xie型xing號hao上shang確que實shi存cun在zai替ti代dai關guan係xi,但dan這zhe幾ji類lei減jian速su器qi隻zhi能neng實shi現xian部bu分fen替ti代dai。絕jue大da部bu分fen情qing況kuang下xia,各ge類lei減jian速su器qi很hen難nan實shi現xian替ti換huan,比bi如ru在zai速su比bi方fang麵mian,諧xie波bo和heRV的速比都要遠遠大於行星,所以小速比領域是行星的天下。當然行星的速比是可以做大的,但是很難去替換諧波和RV。又比如剛性方麵,行星和RV的剛性要好於諧波,在體現剛性的使用工況下,諧波很難有好的表現。
諧波減速器的特點是輕和小,在這方麵,行星和RV卻很難做到。所以各類減速器隻能在一部分情況下可實現替換,但是如果一種產品全方位替換另一種產品是不現實的。
反方觀點:
各類減速器之間不能相互取代,而是一種互補的關係。
RV和諧波這兩種傳動有互補性,但也不排除結構設計優化和製造工藝突破後,在中低載荷應用領域形成局部競爭。