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工業(yè)機器人精度與軸承設(shè)計的關(guān)系

2018/12/20 15:55:45 次瀏覽 分類:新聞資訊

工業(yè)機器人是一種新型的可以代替部分人工進行工業(yè)生產(chǎn)的高科技的智能機器設(shè)備。作為工業(yè)生產(chǎn)的機器人,無非可以用三個字來形容其要求:快、準(zhǔn)、穩(wěn)。
對于現(xiàn)在的機器人生產(chǎn)技術(shù)來說,快、準(zhǔn)都更容易辦到,而如果在做到快、穩(wěn)的同時還要做到準(zhǔn),那就相對來說比較難了。
這里就定義了一個詞:工業(yè)機器人的重復(fù)定位精度——工業(yè)機器人重復(fù)做某個動作(一般10--20次),每次與計劃的位置的偏差的均值是它的重復(fù)定位精度,一般需用激光干涉儀來測量。
對于工業(yè)機器人來說,精度是相當(dāng)重要的因素,它直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量與生產(chǎn)效率。而影響工業(yè)機器人的精度的主要因素就是軸承,那么什么樣的軸承能使工業(yè)機器人會有較高的精度呢?
 1、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計
工業(yè)機器人的軸承具有長壽命、高剛性、低摩擦的使用要求,所以在設(shè)計工業(yè)機器人的時候不僅要考慮盡可能大的額定動載荷,還需要精心選擇每個結(jié)構(gòu)參數(shù)的值,以改善軸承零件接觸應(yīng)力分布,達到有利于潤滑油膜形成的接觸狀態(tài),提高軸承的使用壽命。
2、套圈溝道位置
工業(yè)機器人的接觸球軸承內(nèi)、外圈采用整體結(jié)構(gòu),而且一般截面積只有相同內(nèi)徑標(biāo)準(zhǔn)軸承20%,所以就造成了保持架的徑向壁厚取值很有限,如果把溝道位置設(shè)計在軸承寬度的中心,這樣軸承就成了對稱結(jié)構(gòu),同時保持架兜孔底部強度和密封圈的安裝位置就將受到限制。因此,為保證軸承保持架具有足夠的強度和密封圈有足夠的安裝空間,溝位置采取對兩側(cè)端面不對稱的設(shè)計。
 3、擋邊高度的確定
工業(yè)機器人的接觸球軸承處于工作狀態(tài)時,在承受一定的徑向載荷時,同時還要承受一定的軸向載荷。若承受的軸向載荷過大,可能造成鋼球與內(nèi)、外圈擋邊邊緣接觸或擋邊與滾道之間的接觸橢圓被截斷,這時候就會產(chǎn)生應(yīng)力集中,軸承套圈就會受到磨損,從而影響精度。
因此,擋邊高設(shè)計時,需根據(jù)軸承承受軸向載荷大小利用Hertz接觸應(yīng)力理論推算出軸承套圈小擋邊高度J,從而計算出套圈擋邊直徑。而在設(shè)計時考慮到接觸球軸承截面積較小,在滿足使用要求前提下,擋邊高系數(shù)取值可以比深溝球軸承小。
4、密封結(jié)構(gòu)設(shè)計
工業(yè)機器人的軸承的早起破壞一般是因為密封性不好,因為密封性不好,空氣中的雜物或者其他污染物就容易進入軸承,從而使?jié)櫥饾u失效,導(dǎo)致軸承損壞。所以軸承的密封性很關(guān)鍵。因此設(shè)計密封軸承時,既要考慮到密封,同時要考慮到軸承的具體工作要求和軸承的具體結(jié)構(gòu)形式。
工業(yè)機器人正在朝小型化、輕量化、精密化發(fā)展。因此工業(yè)機器人用軸承的潤滑采用帶密封結(jié)構(gòu)的潤滑方式進行脂潤滑。
 5、針對工業(yè)機器人軸承壁薄的特點
軸承內(nèi)圈與密封唇的配合方式一般有兩種:
(1)內(nèi)圈密封唇與內(nèi)圈擋邊接觸的接觸式密封
(2)內(nèi)圈密封唇與內(nèi)圈擋邊接觸的非接觸式密封
 接觸式密封相對于非接觸式密封防塵漏脂效果要好,但其摩擦力矩較大,溫升較高,考慮到摩擦力矩較大,對機器人主機有不利影響,設(shè)計時一般采用非接觸式密封結(jié)構(gòu)。
另外由于軸承套圈壁很薄,軸承內(nèi)、外圈易變形,所以內(nèi)圈擋邊可采用無槽結(jié)構(gòu),但要嚴(yán)格控制密封間隙。

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