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減速器之間是否存在取代關(guān)系
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、剛度和壽命,而且回差精度穩(wěn)定,不像諧波傳動那樣隨著使用時間增長運動精度就會顯著降低。所以許多國家的髙精度機器人傳動多采用RV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(fā)展趨勢。
這些產(chǎn)品在某些型號上確實存在替代關(guān)系,但這幾類減速器只能實現(xiàn)部分替代。絕大部分情況下,各類減速器很難實現(xiàn)替換,比如在速比方面,諧波和RV的速比都要遠遠大于行星,所以小速比領(lǐng)域是行星的天下。當(dāng)然行星的速比是可以做大的,但是很難去替換諧波和RV。又比如剛性方面,行星和RV的剛性要好于諧波,在體現(xiàn)剛性的使用工況下,諧波很難有好的表現(xiàn)。
諧波減速器的特點是輕和小,在這方面,行星和RV卻很難做到。所以各類減速器只能在一部分情況下可實現(xiàn)替換,但是如果一種產(chǎn)品替換另一種產(chǎn)品是不現(xiàn)實的。
?諧波減速器的結(jié)構(gòu)和原理
諧波減速器一般由三部分構(gòu)成,剛輪、柔輪、諧波發(fā)生器。
剛輪,簡而言之,就是一個剛性內(nèi)齒圈,在薄型或者微型的諧波減速器中,剛輪會和CRB軸承設(shè)計成一體。
柔輪,有效工作區(qū)域結(jié)構(gòu)上類似于一個輪轂特別窄的齒輪,柔度較大,薄壁柔性金屬體。齒數(shù)要比剛輪少一些(一般是2或者4個齒)。
剛輪和柔輪都有結(jié)構(gòu)上的孔,便于固定時固定用,也不影響自由式正常運轉(zhuǎn)。
諧波發(fā)生器(Wave Generator),諧波發(fā)生器的結(jié)構(gòu)上類似于一個焦距適當(dāng)小的橢圓凸輪嚙合在一個滾珠軸承里,在這里,關(guān)于為什么要有這個滾珠軸承,在原理上的必要性目前認(rèn)為是因為為了隔離諧波發(fā)生器和柔輪,從力學(xué)優(yōu)化上可以看出來似乎是為了減少摩擦,降低能量損耗,減少熱量。
諧波減速器在雷達和通訊設(shè)備方面的應(yīng)用
這種傳動在長期使用實踐中,完全滿足雷達設(shè)備對傳動所提出的氣候和機械試驗總技術(shù)條件(如沖擊、振動、低溫、高溫、防潮等)規(guī)定的各項要求。由于諧波齒輪傳動使驅(qū)動系統(tǒng)在尺寸和重量方面大幅度下降,因而在通訊地面站X-Y型支架的驅(qū)動機械中采用諧波齒輪傳動,亦取得了很好的效果。我國某型炮瞄雷達天線俯仰機構(gòu)中所采用的諧波齒輪傳動。傳動比in=117,模數(shù)m=0.5mm。直流伺服電機1的驅(qū)動功率為0.25KW,轉(zhuǎn)速為3500rpm。波發(fā)生器2采用具有柔性滾動軸承的凸輪式發(fā)生器,柔輪3固定,剛輪4與輸出軸相連。
減速器在國內(nèi)的潛在市場規(guī)模
據(jù)行業(yè)專家及協(xié)會資料調(diào)研,在全球范圍內(nèi),機器人行業(yè)應(yīng)用的精密減速機可分為 RV 減速機、諧波減速機和 SPINEA 減速機,三者的市場銷售數(shù)量占比約為 40%、40%、20%。 其中,RV減速器和諧波減速器是工業(yè)機器人蕞主流的精密減速器。
RV減速器:傳動比大、傳動效率髙、運動精度高、回差小、低振動、剛性大和高可靠性等特點。在關(guān)節(jié)型機器人中,一般將RV減速器放置在機座、大臂、肩部等重負(fù)載的位置。
諧波減速器:傳動比大、外形輪廓小、零件數(shù)目少且傳動效率髙。在關(guān)節(jié)型機器人中,諧波減速器一般放置在小臂、腕部或手部。