工业机器人专用减速器的设计
摘要
工业机器人专用减速器作为重要的机械传动部件具有体积小、重量轻、传动效率高等特点。本设计全面考虑到运转平稳、多齿啮合、轮齿均载等运动学和动力学的要求，从而实现承载能力高、传递效率高、可靠性高和动力学性能优良等指标，并且要便于制造、装配和检修，设计了具有合理结构的工业机器人专用减速器即摆线针轮行星减速器。
本论文所涉及的科研项目主要通过对摆线针轮行星减速器的主要零件的概念进行详细阐述，给出了摆线针轮减速器的用途，使用说明以及注意事项。列出了摆线针轮行星减速机的构造即输出部分，输入部分。通过对针摆行星传动减速器传动工作原理和特点进行分析，对针轮输出机构及针摆行星传动这种传动方式进行分析，以获得其理论设计和方法。从摆线针轮行星传动的共同点出发以及针摆轮行星减速器相对于少齿差行星减速器的优点提出针摆行星传动形式的设计计算方法。
本论文主要从以下方面出发对摆线针轮行星传动进行了研究:参照传统针摆行星传动基本设计计算方法以及对摆线针轮行星传动主要零部件的基本参数设计计算，并对摆线轮、柱销，针轮进行受力分析最终计算出转臂轴承和各支撑轴承所能承受的载荷大小，完成包括摆线轮、柱销等主要零件强度校核计算和轴承的寿命计算，给出主要零件机械加工的工艺过程，然后利用CAD画出了主要零件的草图和最后的装配图。
关键词：摆线传动；摆线轮；受力分析
Abstract
The cycloid—gear reducer is one of the most important transmission components of the pumping unit by its smaller volume，lighter weight and effective transmission. In order to realize four targets which include high transmission efficiency, high reliability and the excellent dynamics performance and guarantee credible lubricate ability, receive high efficiency of transmission, and make it easy for manufacture, assembly and inspection, we thought over all the requests in the round and design the rational structure cycloid—gear reducer.
By analyzing characteristics and working principle of cycloid drive, and the output pin wheel cycloid drive’s working pr inciple, we obtion the design theory and method of this new kind of reduce. This paper mainly complete works include that provide the design method and complete the prototype design and dynamics analysis of virtual prototype.
This paper researches the following aspects of the output pin wheel cycloid drive. First, the basic parameters and dimensions of main parts of the output pin wheel cycloid drive are designed referring to design and calculation methods of the traditional cycloid drive, and mechanical analysis of the transmission system and the load condition and life of rotary arm bearings and steady bearings of each shafts are calculated, and at the same time the calculations including the strength of cycloid wheel, pins and other major parts are completes. Then, using CAD to draw sketches of the main components and final assembly drawing.
Keywords：Planet—cycloid Reducer; Cycloid ;force analysis
目录
摘要........................................................................................................................................... III Abstract ......................................................................................................................................... IV 目录............................................................................................................................................ V 1 绪论 0
课题研究的背景和依据 0
本课题的研究意义 0
课题国内外研究现状及发展趋势 0
2 摆线针轮行星传动的简介 (4)
摆线针轮的概念 (4)
摆线针轮减速机的用途，使用说明和注意事项 (3)
用途 (3)
使用条件 (3)
润滑 (3)
安装 (4)
摆线针轮行星减速器的构造 (4)
齿廓曲线的形成及其啮合原理 (6)
摆线针轮行星传动的特点及应用 (7)
3工业机器人的总体设计 (9)
工业机器人的组成 (9)
工业机器人的系统组成 (9)
工业机器人的基本机能组成 (8)
机器人的结构分析 (8)
机器人的总体结构的概念 (8)
机器人的传动结构 (9)
机器人的设计分析及总体方案的确定 (10)
设计的任务要求 (10)
总体方案的确定 (11)
工业机器人的主要技术参数 (11)
4 摆线针轮行星齿轮传动的传动比计算和传动特点 (12)
摆线针轮行星齿轮传动的传动比计算 (13)
啮合的齿廓形成原理 (14)
5 摆线针轮行星齿轮传动设计 (15)
针轮行星轮系的材料 (15)
第一套摆线针轮加速器的设计 (15)
选择结构形式，齿数及材料 (15)
强度计算针齿中心圆半径 (14)
计算摆线轮和针轮的几何尺寸 (16)
转臂轴承的选择计算 (17)
针齿销弯曲强度计算 (17)
W输出机构销轴弯曲强度计算 (19)
第二套摆线针轮减速器的设计 (19)
选择结构形式，齿数及材料 (19)
接触强度计算针齿中心圆半径 (19)
计算摆线轮和针轮的几何尺寸 (19)
转臂轴承的选择计算 (20)
针齿销弯曲强度计算 (21)
W输出机构销轴弯曲强度计算 (21)
6行星齿轮传动输出轴的轴承选择 (24)
7 主要零件的机械加工工艺规程 (25)
摆线轮的加工工艺路线 (25)
针齿壳的加工工艺路线 (26)
输出轴加工工艺 (26)
偏心套加工工艺 (26)
8结论与展望 (29)
结论 (29)
展望 (29)
致谢.............................................................................................................................................. .30 参考文献 (31)
1 绪论
课题研究的背景和依据
减速器是连接动力机部分和工作机部分的应用最为广泛的通用传动机械，行星齿轮减速器对齿轮的齿廓曲线的主要要求是保证瞬时传动比是常数。目前，满足这一要求的常用于齿轮传动的齿廓曲线主要是渐开线和摆线。
1926年发明了摆线针轮减速器，在少齿差行星传动结构上，将变幅外摆线的内侧等距曲线首先用于行星轮廓曲线并且把圆弧作为中心轮齿廓曲线以及渐开线少齿差行星传动模式，保留Z-X-F类N型行星齿轮传动。此发明专利被日本住友公司于1938年买断，当时日本人执行的是“引进—消化—创新”技术路线。
摆线针轮传动与普通渐开线齿轮或蜗轮传动相比的主要优点有：高传动比和高效率，一级减速时传动比范围是11～87，两级减速时的传动比范围是20～128；同轴输出机构重量轻和体积小；传动平稳且噪音低；因为针摆传动同时啮合的齿数要比渐开线齿轮传动同时啮合的齿数多，所以承载能力较大，啮合效率较高。
本课题的研究意义
减速器是各种机械设备中最常见的部件,它的作用是将电动机转速减少或增加到机械
设备所需要的转速,摆线针轮行星减速器由于具有减速比大、体积小、重量轻、效率高等优点，在许多情况下可代替二级、三级的普通齿轮减速器和涡轮减速器，所以使用越来越普及，为世界各国所重视。
摆线针轮行星减速器作为重要的机械传动部件具有体积小、重量轻、传动效率高的特点。本设计在全面考虑多齿啮合、运转平稳、轮齿均载等运动学和动力学的要求，现高承载能力、高传递效率、高可靠性和优良动力学性能等指标，而且要便于制造、装配和检修，设计了该具有合理结构的摆线针轮行星减速器。
课题国内外研究现状及发展趋势
针摆齿轮传动与普通渐开线齿轮或蜗轮传动相比的优点有：传动比高和高效率高；同轴输出结构体积小和重量轻；传动平稳和噪声低。因为摆线针轮传动同时啮合的齿对数要比渐开线齿轮传动同时啮合的齿对数多，所以承载能力更大，啮合效率更高；由于摆线轮以及针轮轮齿均可精磨、淬硬，比渐开线少齿差传动内齿轮的被加工性好，齿面硬度要更高，因而使用寿命更长；摆线轮的加工技术已经成熟，专业加工设备齐全，因此摆线轮已纳入通用件，在国内已做到通用化大批量生产，生产成本下降，因此摆线针轮专用减速器当前得到广泛应用。摆线针轮减速技术到现在，虽在品种、规格等许多方面做了改进，但在本质、原理上没有创新。现如今摆线针轮减速机，其原理和结构依然是1926年德国的原型。
图摆线针轮减速器的应用
目前，摆线针轮减速器的研究在国内外都得到了积极发展，从1990年开始，住友机械株式会社在“80系列”的基础上推出最新“90样本”的摆线针轮减速器，它的机型由15种扩大到21种，传动比由8种扩大到16种。我国对日本提高摆线针轮减速器性能的主要措施已进行较深入的分析，并且在赶超世界水平的同时也有了自己的创新成果，如与工程实际相符的摆线轮与输出机构受力分析以及对摆线轮齿形的优化设计等。
摆线针轮减速器所能传递的最大功率为132KW，输入轴的最高转速为1800r/min。美国研发直升飞机传动装置所做的摆线针轮传动装置试验样机，采用的是四片摆线轮，可以达到输入轴动平衡的新结构，输入转速达到2000r/min，传动功率达到205KW。
这些年来国内对摆线针轮传动的研究一直在不断发展，并且也取得了一些成果。主要如下：
(1) 中国农业大学何胜勇对行星摆线针轮减速机虚拟样机的建造与有限元分析进行了研究；
(2）哈尔滨工业大学于影，于波，陈建新对摆线针轮行星减速器进行优化设计；
(3）天津工程师范学院的戚厚军建立的2K．v型摆线针轮行星减速器的动力学模型．是以2K-V6型摆线针轮行星减速器为研究对象，在不改变减速器的外形尺寸及结构的情况下，分析了摆线轮修形和短幅系数对摆线轮齿啮合刚度的影响规律，和传动系统中的各种零件的刚度及针径系数对机器整机振动性能的影响；
(4）大连交通大学何卫东教授主持的国家自然科学基金资助的项目《高承载能力高传动效率高可靠性新型针摆行星传动的研究》的科研成果《双曲柄四环板针摆行星传动》于2005年4月通过鉴定；
(5）浙江大学吕方教授开发了一种新型的传动机械——长幅外摆线针轮行星传动减速机；
(6) 大连铁道学院张动生采用非线性有限元分析软件MSCMARC建立了摆线轮与各受力齿接触模型；首次对针齿和摆线轮齿面接触进行静态有限元分析，得出了摆线轮和针齿间的接触状态；
(7) 四川大学张流俊在首次应用有限元法取代传统的经验法进行摆线针轮减速器的结构设计，并提供了一个通用的摆线针轮减速机结构设计计算软件包。
(8）大连铁道学院关天民和万朝燕对新型摆线针轮传动进行理论及受力分析；
(9) 大连铁道学院关天民教授提出了一种较为准确的针摆轮行星传动销孔式输出机构的受力分析理论，利用此理论可以得到整个工作过程中输出机构和柱销的受力情况；
(10）鞍山钢铁学院高兴蚊、黄秋波对具有双面支撑输出机构以及多齿差齿形摆线针轮行星传动的齿廓曲线形状和啮合特性进行了理论分析。摆线针轮减速器的发展趋势是达到更高的运动精度，更高的传递功率和更广的传动范围。
自20世纪90年代以来来，在工业专用机器人回转装置选择中。摆线轮传动作为一种比较理想的传动形式应用其中。如日本住友重机械工业株式会社研发成功的机器人用R．v 列，FA系列及FT系列产品均采用了摆线针轮传动结构形式，由于采用了最新的设计理论。从而产品外型美观大方、结构合理、传递功率得到提高。
近年来出现了数种在摆线针轮行星传动基础上的新型传动型式，使其能够更好适应高精度的运动传递和控制，用于机器人关节驱动、精密机床等高精度摆线轮传动技术的研究，其中常用的有以下几种：
(1). TWINSPFN减速器近来由斯洛伐克的一家公司推出，这种轴承式减速器不仅能承受非常大的径向力而且还能承受轴向力，并且使用寿命和传动效率也有所提高。
(2) .RV减速器。RV减速器是近年来由日本帝人公司推出的一种摆线传动，是由第一级普通渐开线直齿轮减速器部分和第二级针摆轮减速器部分组合成的两级行星传动机构。
(3) .三片摆线轮减速器，是由日本著名的住友重机械工业株式会社推出的产品，在此传动中采用了三片相互呈0
120角布置的摆线轮结构，增加了摆线轮的数量提高了传动效率。
(4). Dojen减速器由美国Mectrol公司生产，传动机构采用了机芯式设计，每个针齿都采用悬臂方式，在针齿另一端加工有锥度，和机壳上的锥孔相配合，能自动定心，不仅能保证顺利装配又能消除全部间隙。
(5). 摆线球齿减速器，是一种将外摆线、内摆线轮结合起来的双摆线减速器，既将针轮改为钢球齿轮，又将两摆线轮改为摆线沟槽，因而是摆线针轮减速器的一种变形。
FA高精度减速器是当今世界上最新的传动装置，它具有体积小．传动比范围大．寿命长、稽度保持稳定、效率高等一系列的优点．由于它与机器人中常用的谐波传动相比有较高的疲劳强度、大的刚度和长的寿命。两且回差耪度高，因此FA减速机在工业专用机器人传动中正在得到越来越广泛的的应用：它还广泛用于测量装置，微型大传动比减速装置、办公设备、摆线传动装置，智能住宅传动装置等机械系统中．由于在这些精密传动中，通常传递的载荷不大，但要求传动精度高，传递运动准确，因而对其传动链的设计要求较高。
2 摆线针轮行星传动的简介
摆线针轮的概念
本课题研究的是工业机器三自由度手臂采用摆线针轮行星轮传动的第二和第三臂。摆线针轮行星传动的齿廓是一种K-H-V行星传动。行星的齿廓不是线而是摆线。中心内齿采用了针轮。
图行星齿轮传动结构简图
行星齿轮减速机：主要传动结构为：行星轮，太阳轮，外齿圈。行星减速机因为结构原因单级减速最小为3，最大一般不超过10,常见减速比为:3、4、5、6、8、10,减速机级数一般不超过3，胆有大部分减速机比定制减速机有4级减速。相对其他减速机，行星减速机具有高刚性，高精度，高传动比，高的扭矩/体积比，终身免维修等特点。因为这些特点，行星减速机是安装在步进电机和伺服电机上，用来降低转速，提升扭矩，匹配惯量。
摆线针轮减速机的用途，使用说明和注意事项
用途
摆线针轮减速机采用摆线针齿啮合，行星式传动原理，所以通常也叫行星摆线减速机，行星摆线针轮减速机可以广泛应用于石油、环保、化工、水泥、输送、纺织、制药、食品、印刷、起重、矿山、冶金、建筑、发电等行业，作为驱动或减速装置其独特的平稳结果在许多情况下可以替代普通圆柱齿轮减速机及蜗轮蜗杆减速机，因此行星摆线针轮减速机在各个行业和领域被广泛应用，受到广大用户的普遍欢迎。
使用条件
（1）摆线针轮减速机允许使用在连续工作的场合，同时允许正反两个方向运转。（2) 输入轴的转速额定转数为1500转/分，在输入功率大于千瓦时建议采用960转/分的6级电机配套使用。
（3）卧式安装摆线针轮减速机的工作位置均为水平位置。在安装是最大的水平倾斜角一般小于0
15时应采用其他措施保证润滑充足和防止漏油。
15，在超过0
（4）摆线针轮减速机的输出轴不能受较大的轴向力和径向力，在有较大轴向力和径向力时须采取其他措施。
润滑
（1) 卧式摆线减速机在正常情况下采用油池润滑，油面高度保持在视油窗的中部即
可，在工作条件恶劣，环境温度处于高温时可采用循环润滑。
（2）摆线针轮减速机在常温下一般选用40＃或50＃机械润滑油，为了提高减速机的性能、延长摆线针轮减速机的使用寿命，建议采用70＃或90＃极压齿轮油，在高温情况下高温情况下工作时也可应重新考虑润滑油。
（3）立式安装行星摆线针轮减速机要严防油泵断油，一避免减速机的部件损坏。
（4）加油时可旋开几座上部的通气帽即可加油。放油时旋开机座下部的油塞，即可放出油污，该减速机出厂时内部无润滑油。
（5）第一次加油运转100小时应跟换新油，以后再连续工作，每半年跟换一次，如果工作条件恶劣可适当宿短换油时间，实践证明减速机的经常换油对于延
长减速机的寿命有着重要作用，在使用过程中应经常补充润滑油。
安装
（1）在摆线针轮减速机的输出轴上安装联轴器、皮带轮、链轮等连接件时不允许采用直接锤击方式，因为减速机的输出轴结构不能承受轴向的锤击力，可用轴端螺孔旋入螺钉压入联结件。
（2）输出轴输入轴的轴径选用GB1568-79配合。
（3）减速机上的吊环螺钉只限起吊减速机。
（4）在基础上安装减速机时应校准减速机的安装中心线标准你高，水平度及其相连部分的相关尺寸。校准装动轴的同心度不应超过联轴器所允许的范围。
（5）减速机校准时可用钢制垫块或铸铁垫块进行，垫块在高度方面不超过三块，胆减速机校准后应换入平垫块。
摆线针轮行星减速器的构造
行星摆线针轮减速机全部传动装置可分为三部分：输入部分、输出部分、减速部分。在输出轴上安装有一错位0
180的双偏心套，在偏心套上安装有两个滚珠轴承，形成H结构，两个摆线轮的中心孔即为偏心套上转臂轴承的滚道，并由摆线轮与针齿轮上一组环形排列的真齿轮相啮合，以组成少齿差啮合减速机构。从结构上讲，摆线针轮行星传动由四部分组成，即针轮、摆线行星轮、系杆H和输出机构W。
图摆线针轮行星减速器的结构图
齿廓曲线的形成及其啮合原理
摆线行星轮的齿廓曲线为短幅外摆线的等距曲线，这种曲线的形成如图所示。图中圆1称为滚圆，半径为r1；圆2称为基圆，半径为r2。将滚圆1套在基圆2上并相对于基圆2作无滑动的纯滚动，则滚圆1上的P在基圆2上所形成的轨迹ec为一条外摆线。而在滚圆外与滚圆相固连的一点M在基圆上所描述的轨迹'
ec则称为短幅外摆线。
图齿轮齿廓齿廓的啮合原理
上述两圆纯滚动所产生的短幅外摆线'ec是从属于圆2的，而M点则是从属于圆1上的点；如果将'
ec和M分别作为圆2与圆1上的齿廓，那么可将圆2、圆1作为保持纯滚动的两个节圆，而用'
ec曲线和M两齿廓的啮合运动来实现两轮的定传动比传动。但是由于
与'
ec曲线相啮合的是圆1上的M点，而实际齿廓不可能做成一点，所以要实现两齿廓的啮合传动，可以以M点位圆心，以r2为半径的小圆柱针销代替M点作为圆1上的齿廓相应与之啮合的圆2上的齿廓将是上述短幅外摆线的等距曲线C1C5.摆线针轮传动就是一短幅外摆线的等距曲线作为行星2的齿廓，一针销作为固定中心内齿廓1的针齿而形成的一种行星传动装置。
当输入轴带着偏心套转动一周时，由于摆线轮上齿廓曲线特点及其受针轮上针齿限制之故，摆线轮的运动称为既有公转，又有自转的平面运动，在输入轴正转一周时，偏心套也转动一周，摆线轮由于相反方向上转过一个齿差从而的到减速，再借助W输出机构，将摆线轮的低速自转运动通过销轴，传递给输出轴，从而获得较低的输出转速。
图摆线行星轮的齿廓曲线
由图中可以看出，在圆滚1开始滚动时，滚圆上的P点与基圆上的A点相接触，接着点P 将离开基圆，当滚圆滚过一周时，滚圆上的P点再次与基圆相接触，接触点已到了基圆上的B点，从点A到点B是一个完整的摆线齿廓，从M1到M2也是一个完整的短幅外摆线齿廓。整个过程中，滚圆1滚过的弧长为2πr1；而基圆滚过的弧长为22rπ+AB。由于是纯滚动，故有
π（）
1
2
2π
r
AB
r+
=2
即 ()a r r AB ππ2212=-= （） 式中a 为两轮的中心距
又由于
22
2z r AB π= （）
故联立（）（）两式可解得行星轮的齿数
a r z 22= （） 而针齿的齿数
12121
21
21+====z a
r a r AB r z πππ （）
这说明针轮和摆线行星轮的齿数差只能为1，即摆线针轮传动只能是一齿差行星传动。由于是一齿差行星传动，故其传动比2z i HV -=。
摆线针轮行星传动的特点及应用
由以上所述可知，摆线针轮行星传动具有以下主要特点:
(1) 减速比大。 一级减速比6=HV i ～87，二级，三级串联可获得更大的减速比 （2) 结构紧凑。 由于采用内啮合行星传动，加之摆线行星轮的齿廓曲线为短幅外曲线，使得整个机构结构紧凑，体积和重量均大大减小。
（3) 传动效率高。由于摆线轮和针轮啮合处输出机构上均装有滚套，使工作表面相对滑动小，因此减少了功率损耗；又由于其啮合角较小，减轻了轴承的载荷，从而提高了效率。其效率一般可达90～94%。
（4）传动稳定，载荷能力较高。由于采用短幅外摆线作为行星轮的齿廓，增大了齿廓的曲率半径，从而使轮齿的接触强度得到提高，使其比渐开线少齿差传动更能承受过载和冲击。
（5） 使用寿命长。 由于摆线轮和针轮均采用优质材料，又经过淬火处理提高了机械性能；加之针齿上加有套筒，使针齿与摆线轮之间的滚动摩擦减小，故磨损小，寿命长。 （6） 与渐开线少齿差行星传动相比，无齿顶相碰和啮合重叠干涉的现象。 其缺点在于:
(1) 制造成本高。 材料的优质本质就是对材料的要求高，从而增加成本。
（2) 加工工艺复杂。加工摆线轮需要专门的机床，对装配工艺也有较严格的工艺要求。 摆线轮行星传动以其多方面的有点取代了一些笨重庞大的传动装置，在机械传动中具有及其重要的作用，从而日益受到世界各国的重视，在军工、矿山、冶金、化工、造船等工业部门的机械设备中得到了广泛的应用。
3工业机器人的总体设计
工业机器人的组成
工业机器人的系统组成
工业机器人一般由执行系统、驱动系统、控制系统和人工智能系统组成。
目前具有人工智能系统的工业机器人即智能机器人还处于研究实验阶段。而应用于生产实际的多数是那些具有执行系统、驱动系统和控制系统的工业机器内人。
（1) 执行系统执行系统是工业机器人完成握取工件实所需的各种运动的机械部件，包括；手部、腕部、臂部，还有机身和行走机构。
（2）驱动系统驱动系统是向执行系统各部件提供动力的装置。采用的动力源不同，驱动系统的传动方式也不同。驱动系统的传动系统有四种；液压式、气压式、电气式、机械式。
（3) 控制系统控制系统是工业机器人或机械手的指挥系统，它他控制驱动系统，让执行系统按照规定的要求进行工作、并检测其正确与否。一般常见的为电气与电子回路控制，计算机控制系统也不断增加。就其控制方式，可分为分散控制和集中控制两种类型。若以控制的运动轨迹来分，有两种；点位控制和连续轨迹控制。
图工业机器人系统的具体组成图
工业机器人的基本机能组成
设计工业机器人就是通过设计，恰好的赋予工业机器人某些机能，以便使机器人能够自动的完成给定的操作。从工业机器人的研究、使用和发展情况来看，工业机器人应该具有的机能可以归纳为三个方面，即运动机能，控制机能和检测、识别机能。
机器人的结构分析
机器人的总体结构的概念
目前，世界上已有许多工业机器人，其中大部分属于“示教再现”型。如果将这些机器人称作第一代，那么，具有一定程度的视觉、触觉或某些分析、判断能力的机器人就属于第二代了。不少国家正在积极研究具有观察、触觉等功能的机器人，并取得不少成果，但
是，真正将这些成果应用于实际的还为数不多。在实际生产中被广泛应用的机器人，示教再现型还是较多。
一般的机器人，它由机器人的机构部分、传感器组、控制部分及信息处理部分构成。及其部分有机器手和移动机构组成；传感器有测量机器人自身位置状态和速度、加速度的装置，只要不是自住型移动机器人，它通常放在与机器人不同的地方，通过导线连接。在工业机器人的控制装置中，有电动机驱动电路、PTP运动目标点和CP运动轨迹数据的记忆装置和定位控制电路等。信息处理装置通过信息传输装置与机器人本体相连，多用于只能机器人。
如图该机器人具有三自由度，及大臂的回转、臂的左右的摆动、臂的上线摆动。该三自由度机器人的运动情况说明如下：首先，由电动机M1经过传动系统带动大臂的回转运动，且与大臂相连的所有其他手臂及机械构件也随大臂一起做回转运动；而后另一手臂由电动机M2直接驱动作左右摆动；还有，第三臂由电动机M3直接驱动作上下摆动。
图三轴工业机器人效果总图
机器人的传动结构
图工业机器人的组成结构
第一轴
图 大臂机构图
第一臂，也即大臂，该手臂实现机器人的回转运动，整个系统由伺服电动机驱动。为了实现传动的设计要求以及机构的最优化设计要求，整个减速系统采用了三级斜齿轮传动，且所有的斜齿轮都装在一个箱体内。然而，与一般情况不同的是，第三级斜齿轮直接固定在机座上，从而使其他的传动系统绕着它转动，且电动机又固定在大臂上，所以导致大臂带着电动机、减速箱一起作回转运动。
第二轴的结构
该轴实现第二臂的摆动运动。为了减轻重量及结构紧凑，此传动系统则采用摆线针轮行星齿轮传动。这种传动由减速机构和输出机构两部分组成。减速机构采用由摆线轮，固定针轮和转臂H 组成的行星内啮合机构，常用P Z -C Z =1，输出机构采用由摆线轮上的销孔
和输出轴销盘上的销轴组成的销孔式W 机构，最后的输出轴直接与第二臂相连，也就是说 第二臂就是输出轴。
第三轴的组成
当然，根据结构设计的要求，第三臂的传动结构与第二轴的传动一样的，采用摆线针轮行星齿轮传动。
机器人的设计分析及总体方案的确定 设计的任务要求
本次设计是针对三轴工业机器人的设计结构。主要设计要求如下：
第一轴： 转动角速度090/s ，转角范围0～0270/s 第二轴： 转动角速度0120/s ，转角范围0～0150/s 第三轴： 转动角速度090/s ，转角范围0～0270/s
工作负荷为：5㎏（最远距离时）
最大工作范围：2000㎜
总体方案的确定
图三自由度机器人模型图
本次设计的主要内容是三自由度工业机器人的结构设计，该机器人的主要功能就是把一个物体从一个地方搬到另一个地方。
图机器人的运动见图
该机器人的三轴运动情况分别是：
第一轴：通过斜齿轮传动来实现大臂的回转运动。
第二轴：通过摆线针轮行星齿轮传动来实现第二臂的摆动。
第三轴：通过摆线针轮行星齿轮传动来实现第三臂的摆动。
工业机器人的主要技术参数
具体的技术参数为：
（1）最大工作直径：2000㎜；
270/s;
（2）第一轴：转动角速度0
90/s，转角范围0～0
（3）第二轴：转动角速度0
150/s;
120/s，转角范围0～0
270/s;
（4) 第三轴：转动角速度0
90/s，转角范围0～0
(5) 工作负荷为：5㎏（最远距离时）;
主要特色：实现各轴的传动所采用的机械都是机构紧凑，传动效率高，传动平稳，无噪声；而摆线针轮行星齿轮传动的传动比大。
4 摆线针轮行星齿轮传动的传动比计算和传动特点
摆线针轮行星齿轮传动的传动比计算
摆线针轮行星传动属于一种K-H-V 型行星传动，如图所示
图摆线针轮行星传动
这种传动一般由减速机构和输出机构两部分组成。减速机构采用由摆线轮C 、固定针轮P 和转臂H 组成的行星内啮合机构，常用1=-C P Z Z ,输出机构采用由摆线轮上的销孔和输出轴销盘上的销轴组成的孔销式W 机构。
摆线针轮行星齿轮传动减速机构的传动比可用行星轮系的转化机构求出。这种机构的
传动比H cp u 为
c
p
H p H c H
cp
z
z n n n n u =--= （）
式中c z -摆线轮C 的齿数； p z -针轮P 的齿数。 由于0=p n 带入式（）中得：
c c
p c c H
HC z z z z n n u -=--==
（） 在输出机构中，由于摆线针轮装在中心距为a 的偏心套上作行星运动，为将摆线轮的运动经过销孔和销轴传给输出轴V ，摆线轮上的销孔直径w d 应大于柱销上的销套直径rw d ，并取差值a d d rw w 2=-经过销孔和销套是连续接触，可将摆线轮的自转运动传给输出轴V 。而且，由于销孔和销套中心的连线'1O '2O 总是与偏心轮上的偏心线O1O2平行等长，使销孔中心'1O 、销孔中心'2O 、摆线轮中心O1和输出轴中心O2形成一个平行四边形，即
'1O '2O ⊥O1O2=a ，O1'1O ⊥O2'2O =w R 。
所以，不管摆线轮和输出轴转到任何位置，二者的角速度总是相等的，即
1==V
c CV n n
u
啮合的齿廓形成原理
图摆线行星轮的齿廓曲线
如图所示，一半径r1的圆1作固定圆，用半径r2的圆2作滚动圆套在固定圆1上，两圆的中心距离a=r2-r1。当滚动圆2绕固定圆1作纯滚动是=时，固结在滚动圆上的任一点描出的轨迹都称为外摆线。显然，当滚圆2绕固定圆1滚过全周长2 r2时，该点便形成一条完整的外摆线。这种形成的外摆线的发方法称为内滚法。如果该点位于滚圆的圆周上，如P1点所示，由P1形成的外摆线P1P2P3P5称为普通外摆线。当该点位于滚圆之外时，如M1所示，由M1点形成的外摆线M1M3M5称为短幅外摆线。在摆线针轮行星齿轮传动中，摆线轮C是以短幅外摆线M1M3M5作为理论齿廓的，而固定针轮P以M1作为理论
r的圆柱形。因而，以摆线轮的齿形。但是，实际针齿不可能做成一点，必须做成半径为
rp
r为半径作圆。这些圆的内包络线C1C5就是摆线轮的实际齿理论齿廓上个点为圆心，以
rp
r的圆。
廓，又称为短幅外摆线的等距曲线；而针轮的实际齿廓就是半径为
rp
5 摆线针轮行星齿轮传动设计
针轮行星轮系的材料
为减小传动尺寸和提高传动比元件的强度，摆线轮、针齿（套）和柱销（套）应采用高强度的材料（如GCr15），并用热处理方法提高工作表面的硬度。偏心套、输入轴和输出轴可采用45号刚，其他零件如针齿壳和机座一般采用铸铁和铸钢。轮系的主要零件的推荐材料和许用应力如表5-1
表5-1 轮系的主要零件的推荐材料和许用应力
零件名称 推荐材料 硬度 许用应力
摆线轮 GCr15 HRC60～64 --
针齿轮 GCr25SiMn HRC58～62 HP σ=850～1200
针齿销 GCr15 HRC58～62 FP σ=850～1200 柱销 GCr15 HRC58～62 FP σ=850～1200
套销 GCr15 HRC56～60
-- 双偏心套 45 -- -- 输入轴 45 HB220～250 -- 输出轴 45 HB220～250
-- 针齿壳 HT200 HT300
--
--
机座
ZG25 ZG25 HT200
-- -- -- --
根据此表，摆线轮、针齿（套）和柱销（套）采用GCr15，而偏心套、输入轴、输出轴采用45号钢，针齿壳采用HT200。
第一套摆线针轮加速器的设计
第三臂是采用摆线针轮行星齿轮传动的，已知条件，电动机的功率为P=，转速n=1000r/min,传动比u=,则设计如下： 选择结构形式，齿数及材料
材料 摆线轮：GCr HRC 60～64 （针齿固定） C Z =67
机座 针齿壳 HT200
强度计算针齿中心圆半径
(1) 输出轴转矩
mm N Z n P T C H H V ?=???
=??=1.54131394.06710009
.095509550η (2) 选怎短幅系数 '1k
取'1k =
表5-2 短幅系数K1荐用值表
C Z 《11 13～23 25～59 61～87 K1
～
～
～
～
国内机器人减速器的市场现状及差距分析
书山有路勤为径；学海无涯苦作舟 国内机器人减速器的市场现状及差距分析 【中国市场分析】作为工业机器人必不可少零部之一，在全球范围内，机器人行业应用的精密减速机可分为RV 减速机、谐波减速机和SPINEA 减速机，三者的市场销售数量占比约为40%、40%、20%。国内机器人减速器的市场现状及差距分析 减速器在国内的潜在市场规模 据行业专家及协会资料调研，在全球范围内，机器人行业应用的精 密减速机可分为RV 减速机、谐波减速机和SPINEA 减速机，三者的市场 销售数量占比约为40%、40%、20%。其中，RV减速器和谐波减速器是工业机器人主流的精密减速器。 RV减速器：传动比大、传动效率高、运动精度高、回差小、低振动、 刚性大和高可靠性等特点。在关节型机器人中，一般将RV减速器放置在 机座、大臂、肩部等重负载的位置。 谐波减速器：传动比大、外形轮廓小、零件数目少且传动效率高。 在关节型机器人中，谐波减速器一般放置在小臂、腕部或手部。 据估计，到2020年中国每年需要消耗190000台机器人，到2020 年实现机器人国产市场份额达50%(95000 台)，2025年实现机器人国产市 场份额超70%。在未来五年，这将为中国制造商提供超过740亿美元的机 器人及相关服务潜在市场。随着我国工业机器人应用市场的快速发展，工 业机器人用减速器市场需求规模也随之增长。一般情况下，一台工业机器 人需要的减速器个数为4-6台。随着未来工业机器人的发展，中投顾问产 业研究中心预测到2020年我国工业机器人减速器市场规模将超过40亿元，未来五年复合增长率约为30%。 专注下一代成长，为了孩子
精密减速器在工业机器人上的作用
随着现代科技的飞速发展，机器人已不只是存在于影视作品中，人们逐渐可以发现，在我们的社会生活中越来越多地方都开始使用服务型机器人，甚至很多人家里也有诸如扫地机器人之类的产品。除此以外，还有一类使用频率较高的工业机器人。但是，不论是服务型机器人还是工业机器人，都会使用到精密减速器，但很少有人了解这一仪器具体有何作用，下面就给大家介绍一下。 工业机器人的动力源一般为交流伺服电机，因为由脉冲信号驱动，其伺服电机本身就可以实现调速，为什么工业机器人还需要减速器呢？工业机器人通常执行重复的动作，以完成相同的工序；为保证工业机器人在生产中能够可靠地完成工序任务，并确保工艺质量，对工业机器人的定位精度和重复定位精度要求很高。因此，提高和确保工业机器人的精度就需要采用RV减速器或谐波减速器。精密减速器在工业机器人中的另一作用是传递更大的扭矩。当负载较大时，一味提高伺服电机的功率是很不划算的，可以在适宜的速度范围内通过减速器来提高输出扭矩。此外，伺服电机在低频运转下容易发热和出现低频振动，对于长时间和周期性工作的工业机器人这都不利于确保其精确、可靠地运行。 精密减速器的存在使伺服电机在一个合适的速度下运转，并精确地将转速降
到工业机器人各部位需要的速度，提高机械体刚性的同时输出更大的力矩。与通用减速器相比，机器人关节减速器要求具有传动链短、体积小、功率大、质量轻和易于控制等特点。大量应用在关节型机器人上的减速器主要有两类：RV减速器和谐波减速器。 相比于谐波减速器，RV减速器具有更高的刚度和回转精度。因此在关节型机器人中，一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置；而将谐波减速器放置在小臂、腕部或手部；行星减速器一般用在直角坐标机器人上。 以上就是由四川志方科技有限公司为大家提供的关于精密减速器在工业机器人上的作用信息，如果你对此感兴趣，或者想要了解更多相关信息，建议咨询专业机构。
机器人精密齿轮传动减速器
随着技术的不断发展，工业对人力的使用开始减少，工业逐渐进入机械工作，我们经常能看到，工厂生产线上工作的不再是工人，而是一条条灵活的机械臂。之所以工业机器人能够精准的进行生产操作，就在于其拥有精密减速器的控制。但是机器人的精密减速器在长期投入使用后也会有磨损，进而精密度下降，这时候就需要对减速器进行检测调整，需要用到专门的机器人减速器测试系统，下面就给大家介绍一下这款产品。 产品洋细介绍 一、.系统概述: 针对机器人诚速器(RVi谐波)性能及疲劳寿命测试需求，减速器(RV谐波)性能及疲劳寿命测试台对性能研究和考核试验及疲劳寿命耐久测试。采用先进的模块组合模式，通过各种组合可完成不同的测试项目，采用高精度传感器及实时数据采集系统，完成各种性能测试。耐久台架测试机器人减速器疲劳寿命测试，对测试装置关键件进行了分析，并进行了试验验证。采用往复摆动的惯性负载构件加载，模拟机器人诚速器实际使用的运动方式，能高效、准确地进行加速疲劳寿命试验。
二、机器人精密齿轮传动减速器(RV/谐波)性能/耐久测试系统 1、试验项目: ●空载摩擦转矩 ●启动转矩 ●反向启动转矩 ●传动效率试验 ●超载试验. ●滞回曲线 ●扭转刚度 ●回差试验 , 传动误差 ●寿命试验 ●噪声试验 ●温升试验 ●振动试验 ●弯曲刚度(刚度台架) ●稳态循环加载耐久试验 自定义工控模拟试验 ●弯曲刚度试验 ●疲劳寿命耐久试验 ●可变模拟载荷谱 ●寿命折算
●其它用户自定义试验 2、试验台系统设计主要依据的标准: ●GBT 35089-2018机器人用精密齿轮传动装置试验方法●GB/T 30819-2014机器人用谐波齿轮减速器 ●GBT 37165-2018机器人用摆线针轮减速机 ●GBT 37718-2019机器人用精密行星摆线减速器(1) ●GB/T 14118-1993谐波传动诚速器 ●GBT 11281-2009微电机用齿轮减速器通用技术条件●JB/T 5558-2015减(增)速器试验方法 ●其它相关的技术要求 3、试验环境要求: ●电源电压: 380+10%; ●电源电压: 220+10%; ●环境温度: 0~40°C; ●相对湿度:≤90%; ●冷却水压:≥0.15Mpa; . ●接地要求:要有独立的接地地线; ●供电系统连接: 手动操作的分断设备。 4、试验设备组成: ●驱动部分:伺服驱动系统、。 ●加载部分:伺服加载系统。 ●电测部分:扭矩转速测量系统、光栅角度测量系统。
我国机器人减速器企业详细介绍分析
我国机器人减速器企业详细介绍分析 减速器在机械传动领域是连接动力源和执行机构之间的中间装置，通常它把电动机、内燃机等高速运转的动力通过输入轴上的小齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，并传递更大的转矩。目前成熟并标准化的减速器有：圆柱齿轮减速器、涡轮减速器、行星减速器、行星齿轮减速器、RV减速器、摆线针轮减速器和谐波减速器。 工业机器人是一种装备有记忆装置和末端执行装置的、能够完成各种移动或工艺来代替人类劳动的通用机器。通常在生产中能代替工人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业。它能够提升生产的效率和产品的质量，是企业补充和替代劳动力的有效方案。目前工业机器人发展特点是高速、精确、机身机构紧凑、多自由度和提高刚性，重点领域还要求重载或响应速度快。例如汽车整车生产的电焊机器人负载大部分在150-300Kg间，而电子领域的装配机器人则需要快速的响应流水线上的配件。减速器在机械传动领域是连接动力源和执行机构之间的中间装置，通常它把电动机、内燃机等高速运转的动力通过输入轴上的小齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，并传递更大的转矩。目前成熟并标准化的减速器有：圆柱齿轮减速器、涡轮减速器、行星减速器、行星齿轮减速器、RV减速器、摆线针轮减速器和谐波减速器。80-90年代以来，在新兴产业如航空航天、机器人和医疗器械等发展的需求下，需要结构简单紧凑、传递功率大、噪声低、传动平稳的高性能精密减速器，其中RV减速器和谐波减速器是精密减速器中重要的两种减速器。 近两年，在有了相对的沉淀之后，国产减速器企业无论是在技术上，还是在成本控制上，都取得了一定的突破。虽然市场依旧由国外减速器主导，但是国产减速器也在不断进步。下面，就让我们一起来看一下，国产减速器企业都有哪些吧！ 谐波减速器 苏州绿的 公司从2003年开始从事机器人用精密谐波减速器研发，目前拥有40多项国家专利。
工业机器人RV减速机的机械 原理【详述】
工业机器人RV减速机的机械原理 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 当我们在无限憧憬工业机器人时代的时候，你可曾知道，工业机器人最关键的机械结构之一RV减速机，到今天，中国仍然不具备设计和制造能力。“十二五”时期，国家“863”计划将其列入重点攻克的技术瓶颈。国内顶尖大学和科研机构几年攻关也只有论文，没有实物。工业机器人所有核心零部件中，减速机最为关键。 工业机器人成本结构大致如下：本体22%、伺服系统25%、减速器38%、控制系统10%以及其他5%。简单拆分国内6轴工业机器人成本(总成本25万元)，可以看出减速器和伺服电机两项成本接近13万元，主要以进口为主。 一、RV减速机的机械原理 德国人劳伦兹·勃朗于1926年创造性地提出了一种少齿差行星传动机构，它是用外摆线作为齿廓曲线的，这就是最早期的针摆行星传动，由于两个啮合齿轮其中之一采用了针轮的形式，这种传动也被称做摆线针轮行星齿轮传动。 RV传动一种全新的传动方式，它是在传统针摆行星传动的基础上发展出来的，不仅克服了一般针摆传动的缺点，而且因为具有体积小、重量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列优点。 第1减速部…正齿轮减速机构 输入轴的旋转从输入齿轮传递到直齿轮，按齿数比进行减速。这是第一减速部。 第2减速部…差动齿轮减速机构
直齿轮与曲柄轴相连接，变为第二减速部的输入。在曲柄轴的偏心部分，通过滚动轴承安装RV齿轮。另外，在外壳内侧仅比RV齿轮数多一个的针齿，以同等的齿距排列。 如果固定外壳转动直齿轮，则RV齿轮由于曲柄轴的偏心运动也进行偏心运动。此时如果曲柄轴转动一周，则RV齿轮就会沿与曲柄轴相反的方向转动一个齿。这个转动被输出到第2减速部的轴。将轴固定时，外壳侧成为输出侧。 二、RV减速机对工业机器人的重要性 工业机器人第一关节到第四关节全部使用RV减速机，轻载工业机器人第五关节和第六关节有可能使用谐波减速机。重载工业机器人所有关节都需要使用RV减速机。平均而言，每台工业机器人使用4.5台RV减速器。2013年世界工业机器人销量18万台，需使用减速机90万台。工业机器人的动力源一般为交流伺服电机，因为由脉冲信号驱动，其伺服电机本身就可以实现调速，为什么工业机器人还需要减速器呢？工业机器人通常执行重复的动作，以完成相同的工序；为保证工业机器人在生产中能够可靠地完成工序任务，并确保工艺质量，对工业机器人的定位精度和重复定位精度要求很高。因此，提高和确保工业机器人的精度就需要采用RV减速器或谐波减速器。精密减速器在工业机器人中的另一作用是传递更大的扭矩。当负载较大时，一味提高伺服电机的功率是很不划算的，可以在适宜的速度范围内通过减速器来提高输出扭矩。此外，伺服电机在低频运转下容易发热和出现低频振动，对于长时间和周期性工作的工业机器人这都不利于确保其精确、可靠地运行。 精密减速器的存在使伺服电机在一个合适的速度下运转，并精确地将转速降到工业机器人各部位需要的速度，提高机械体刚性的同时输出更大的力矩。与通用减速器相比，工业机器人关节减速器要求具有传动链短、体积小、功率大、质量轻和易于控制等特点。 大量应用在关节型工业机器人上的减速器主要有两类：RV减速器和谐波减速器。相比于谐波减速器，RV减速器具有更高的刚度和回转精度。因此在关节型工业机器人中，一般将RV减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置；而将谐波减速器放置在小臂、腕部或手
《机器人用精密行星摆线减速器》标准草案大纲
目次 前言............................................... II 1 范围. (1) 2 规范性引用文件. (1) 3 术语. (1) 4 产品分类、型号及结构尺寸. (2) 5 要求. (7) 6 试验方法. (9) 7 检验规则. (11) 8 标志、包装、运输和贮存. (12)
本标准按照GB/T 1.1 —2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国标准化技术委员会(SAC/TC 357) 归口。本标准起草单位：××××××××××。 本标准主要起草人：××× ×××× ×××
机器人用精密行星摆线减速器（大纲） 1 范围 本标准规定了机器人用精密行星摆线减速器（以下称“减速器” ）的术语、分类与结构、要求、试验方法和检验规则等。 本标准适用于工业机器人、机床、电子、医疗、冶金、国防装备等行业用精密行星摆线减速器。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T2828.11 计数抽样检验程序第11部分：小总体声称质量水平的评定程序 GB/T 3077-1999 合金结构钢 GB/T 6404.1 齿轮装置的验收规范第1 部分：空气传播噪声的试验规范 GB/T 10095 圆柱齿轮精度制 GB/T 13384 机电产品包装通用技术要求 GB/T 18254-2002 高碳铬轴承钢 3 术语 3.1 机器人用精密行星摆线减速器Precision Planetary CycloidReduction Gear for Robots 是由第一级渐开线圆柱齿轮行星减速机构和第二级摆线包络减速机构两部分组成的两级封闭型行星传动装置，以精密传递运动为主。 3.2 摆线轮Cycloidal gear 齿廓为准确（或近似）的摆线的等距曲线形状的盘形或圆环形齿轮。 3.3 扭转刚度torsional stiffness 在扭转力矩的作用下，构件抗扭转变形的能力，或额定负载转矩与切向弹性变形转角之比值。 3.4 轴向载荷axial load 通过减速器旋转轴的力。 3.5
工业机器人核心部件-谐波减速器
工业机器人核心部件-谐波减速器
机器人驱动系统要求传动系统间隙小、刚度大、输出扭矩高以及减速比大，常用的减速机构有： 1）RV减速机构； 2）谐波减速机械； 3）摆线针轮减速机构； 4）行星齿轮减速机械； 5）无侧隙减速机构； 6）蜗轮减速机构； 7）滚珠丝杠机构； 8）金属带／齿形减速机构； 9）球减速机构。 其中谐波减速器广泛应用于小型的六轴搬运及装配机械手中，下面介绍其工作原理。
以下内容摘自百度百科（稍有修改）： 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。谐波齿轮传动（简称谐波传动），它是依靠柔性零件产生弹性机械波来传递动力和运动的一种行星齿轮传动。 （一）传动原理 它主要由三个基本构件组成： （1）带有内齿圈的刚性齿轮（刚轮）2，它相当于行星系中的中心轮； （2）带有外齿圈的柔性齿轮（柔轮）1，它相当于行星齿轮； （3）波发生器H，它相当于行星架。 作为减速器使用，通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。
波发生器H是一个杆状部件，其两端装有滚动轴承构成滚轮，与柔轮1的内壁相互压紧。柔轮为可产生较大弹性变形的薄壁齿轮，其内孔直径略小于波发生器的总长。波发生器是使柔轮产生可控弹性变形的构件。当波发生器装入柔轮后，迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成椭圆形，其长轴两端附近的齿与刚轮的齿完全啮合，而短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱开。周长上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态。当波发生器沿图示方向连续转动时，柔轮的变形不断改变，使柔轮与刚轮的啮合状态也不断改变，由啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入……，周而复始地进行，从而实现柔轮相对刚轮沿波发生器H相反方向的缓慢旋转。 在传动过程中，波发生器转一周，柔轮上某点变形的循环次数称为波数，以 n 表示。常用的是双波和三波两种。双波传动的柔轮应力较小，结构比较简单，易于获得大的传动比。故为目前应用最广的一种。 谐波齿轮传动的柔轮和刚轮的周节相同，但齿数不等，通常采用刚轮与柔轮齿数差等于波数，即 z2－z1=n 式中 z2、z2--分别为刚轮与柔轮的齿数。 当刚轮固定、发生器主动、柔轮从动时，谐波齿轮传动的传动比为 i=-z1/(z2-z1) 双波传动中，z2－z1=2，柔轮齿数很多。上式负号表示柔轮的转向与波发生器的转向相反。由此可看出，谐波减速器可获得很大的传动比。 （二）特点 1．承载能力高谐波传动中，齿与齿的啮合是面接触，加上同时啮合齿数（重叠系数）比较多，因而单位面积载荷小，承载能力较其他传动形式高。 2．传动比大单级谐波齿轮传动的传动比，可达 i=70～500。 3．体积小、重量轻。 4．传动效率高、寿命长。 5．传动平稳、无冲击，无噪音，运动精度高。 6．由于柔轮承受较大的交变载荷，因而对柔轮材料的抗疲劳强度、加工和热处理要求较高，工艺复杂。 谐波减速器在国内于六七十年代才开始研制，到目前已有不少厂家专门生产，并形成系列化。广泛应用于电子、航天航空、机器人等行业，由于它的独特优点，在化工行业的应用也逐渐增多。
完整版工业机器人核心部件 谐波减速器
工业机器人核心部件-谐波减速器 晴星期二2009-03-24 00:18 csuzhm:作 者．
机器人驱动系统要求传动系统间隙小、刚度大、输出扭矩高以及减速比大，常用的减速机构有：1）RV减速机构； 2）谐波减速机械； 3）摆线针轮减速机构； 4）行星齿轮减速机械； 5）无侧隙减速机构； 6）蜗轮减速机构； 7）滚珠丝杠机构； 8）金属带／齿形减速机构； 9）球减速机构。 其中谐波减速器广泛应用于小型的六轴搬运及装配机械手中，下面介绍其工作原理。
以下内容摘自百度百科（稍有修改）： 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。谐波齿轮传动（简称谐波传动），它是依靠柔性零件产生弹性机械波来传递动力和运动的一种行星齿轮传动。 （一）传动原理 它主要由三个基本构件组成： （1）带有内齿圈的刚性齿轮（刚轮）2，它相当于行星系中的中心轮； （2）带有外齿圈的柔性齿轮（柔轮）1，它相当于行星齿轮； （3）波发生器H，它相当于行星架。 作为减速器使用，通常采用波发生器主动、刚轮固定、柔轮输出形式。 波发生器H是一个杆状部件，其两端装有滚动轴承构成滚轮，与柔轮1的内壁相互压紧。柔轮为可产生较大弹性变形的薄壁齿轮，其内孔直径略小于波发生器的总长。波发生器是使柔轮产生可控弹性变形的构件。当波发生器装入柔轮后，迫使柔轮的剖面由原先的圆形变成椭圆形，其长轴两端附近的齿与刚轮的齿完全啮合，而短轴两端附近的齿则与刚轮完全脱开。周长上其他区段的齿处于啮合和脱离的过渡状态。当波发生器沿图示方向连续转动时，柔轮的变形不断改变，使柔轮与刚轮的啮合状态也不断改变，由． 啮入、啮合、啮出、脱开、再啮入……，周而复始地进行，从而实现柔轮相对刚轮沿波发生器H相反方向的缓慢旋转。 在传动过程中，波发生器转一周，柔轮上某点变形的循环次数称为波数，以n 表示。常用的是双波和三波两种。双波传动的柔轮应力较小，结构比较简单，易于获得大的传动比。故为目前应用最广的一种。 谐波齿轮传动的柔轮和刚轮的周节相同，但齿数不等，通常采用刚轮与柔轮齿数差等于波数，即 z2－z1=n 式中z2、z2--分别为刚轮与柔轮的齿数。 当刚轮固定、发生器主动、柔轮从动时，谐波齿轮传动的传动比为
工业机器人RV减速机的机械原理
当我们在无限憧憬工业机器人时代的时候，你可曾知道，工业机器人最关键的机械结构之一RV减速机，到今天，中国仍然不具备设计和制造能力。“十二五”时期，国家“863”计划将其列入重点攻克的技术瓶颈。国内顶尖大学和科研机构几年攻关也只有论文，没有实物。 工业机器人所有核心零部件中，减速机最为关键。 工业机器人成本结构大致如下：本体22%、伺服系统25%、减速器38%、控制系统10%以及其他5%。简单拆分国内6轴工业机器人成本(总成本25万元)，可以看出减速器和伺服电机两项成本接近13万元，主要以进口为主。 一、RV减速机的机械原理 德国人劳伦兹·勃朗于1926年创造性地提出了一种少齿差行星传动机构，它是用外摆线作为齿廓曲线的，这就是最早期的针摆行星传动，由于两个啮合齿轮其中之一采用了针轮的形式，这种传动也被称做摆线针轮行星齿轮传动。 RV传动一种全新的传动方式，它是在传统针摆行星传动的基础上发展出来的，不仅克服了一般针摆传动的缺点，而且因为具有体积小、重量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列优点。
第1减速部…正齿轮减速机构 输入轴的旋转从输入齿轮传递到直齿轮，按齿数比进行减速。这是第一减速部。 第2减速部…差动齿轮减速机构 直齿轮与曲柄轴相连接，变为第二减速部的输入。在曲柄轴的偏心部分，通过滚动轴承安装RV齿轮。另外，在外壳内侧仅比RV 齿轮数多一个的针齿，以同等的齿距排列。 如果固定外壳转动直齿轮，则RV齿轮由于曲柄轴的偏心运动也进行偏心运动。此时如果曲柄轴转动一周，则RV齿轮就会沿与曲柄轴相反的方向转动一个齿。这个转动被输出到第2减速部的轴。将轴固定时，外壳侧成为输出侧。 二、RV减速机对工业机器人的重要性 工业机器人第一关节到第四关节全部使用RV减速机，轻载工业机器人第五关节和第六关节有可能使用谐波减速机。重载工业机器人所有关节都需要使用RV减速机。平均而言，每台工业机器人使用4.5台RV减速器。2013年世界工业机器人销量18万台，需使用减速机90万台。 工业机器人的动力源一般为交流伺服电机，因为由脉冲信号驱动，其伺服电机本身就可以实现调速，为什么工业机器人还需要减速
机器人RV减速器检测方案
RV减速器是一种精密的动力传达机构。作为工业机器人的关节，RV减速器是机器人能够灵活操作的重要基础部件，也是机器人运动的核心部件。此外，RV减速器的零部件结构十分复杂，加工制造难度也很大、精度要求高，检测编程难度大。因此，常规的测量方法无法满足效率和精度的要求。志方科技针对该类产品特点，定制了专业的检测方案。 一、摆线轮检测 1、QUINDOS摆线轮模块依据行业标准JB/T 10419- 2005，可以对标准中的所有参数进行测量分析，并给多家行业顶端客户定制了检测方案，主要检测项目为： 齿廓分析 单个齿距偏差（fp） 齿距累积偏差(Fp) 径向跳动等(Fr)
2、快速高精度扫描，定制化的专业模块，参数化的中文界面，自动测量、分析和报告输出。 3、直观的数据分析与绘图样例。 二、偏心轴检测 1、偏心轴一端是花键或者齿轮，中间是两个偏心的圆柱，重点测量项目为两个偏心圆柱的偏心距，以及花键的齿轮参数。 2、偏心距测量采用高速圆扫描，然后计算两个圆XY二维距离。 3、使用软件内置圆柱齿轮模块进行花键快速检测，自动输出专业齿轮报告和数据报告。 三、针齿壳检测 1、针齿壳上的分度孔加工精度高，其形状公差通常为2-6μm,且分度孔的数量多，采用单个分度测量效率低。QUINDOS通过高速一次扫描获得整个轮廓数据，然后定制分度算法，自动进行每段数据分析，大大提高了测量效率。 2、评价项目为：圆柱度/齿向分析/周节分析等。
以上就是机器人RV减速器的检测方案，如果周围没有专业的测试人员，可能对其的测试判断会有偏差。因此，建议直接采购一台专业的机器人减速器测试系统，将专业的事交给专业的设备，既省人力成本，又提高工作效率和质量，根据企业产品需求定制测试系统，满足各色需求。 四川志方科技有限公司是一家致力于非标自动化测试系统研发、生产、销售、售后服务为一体的高科技企业。产品适用于航天、航空、军工、机械制造、科研、教学等多个领域。与国内知名高校及研究院所紧密合作，共同开发各种非标自动化测试系统，拥有一支经验丰富的专业团队，其中包括多名长期从事非标测试系统领域的专业人才。
新型工业机器人RV减速机性能试验方法的制作方法
本技术涉及工业机器人减速机技术领域，尤其是一种新型工业机器人RV减速机性能试验方法，其方法步骤包括：（1）仪器调零；（2）正向加载至额定扭矩；（3）正向卸载至空载；（4）反向加载至额定扭矩；（5）反向卸载至空载。本技术有益效果：本技术的减速器回转传动精度误差测量方法计算简单，测量参数少，求得其回转传动误差较为简便；试验台具有测量精度高，结构简单，操作简易的特点。 技术要求 1.一种新型工业机器人RV减速机性能试验方法，其特征在于：其方法步骤包括： （1）仪器调零； （2）正向加载至额定扭矩； （3）正向卸载至空载； （4）反向加载至额定扭矩； （5）反向卸载至空载; （6）绘制扭矩变形滞回曲线；
（7）最小二乘法确定扭转刚度； （8）曲柄轴是否自传一周，是则绘制扭转刚度曲线； （9）否，则旋转分度至下一位置，仪器调零，重新试验。 2.如权利要求1所述的一种新型工业机器人RV减速机性能试验方法，其特征在于：测量过程中，为减小由于装配误差人为影响因素引起的测量失真采取如下方法，测量时，锁定三坐标测量仪的Y轴，使得每次得到的空间直线均投影在XOZ平面内。 3.如权利要求1所述的一种新型工业机器人RV减速机性能试验方法， 其特征在于：规划试验步骤如下： （1）测试系统的装配与调平，减速器的装配需要使用千分表工具进行精 准调整，分度头与减速器的中心高需要利用高度尺，螺旋微移保持共线； （2）减速器与分度头整体上测试台，开始测试打点；首先在减速器机架上任意一点建立空间坐标系，之后任意平面上的某一固定点进行行试打点，确保三坐标测量一的正常运行。 4.如权利要求4所述的一种新型工业机器人RV减速机性能试验方法，其特征在于：所述减速器整周工作范围内回转传动误差测量，以输出旋转360度为一个周期进行测试。 技术说明书 一种新型工业机器人RV减速机性能试验方法 技术领域 本技术涉及工业机器人减速机技术领域，尤其是一种新型工业机器人RV减速机性能试验方法。 背景技术
全球最具影响力的十大机器人减速机品牌
全球最具影响力的十大机器人减速机品牌 近年来人力和原材料的上涨给中国制造业带来了巨大的压力，加上发达国家正试图用高度自动化技术来取代中国的制造，一些觉醒的企业已经开始升级自动化，提高工作的生产效率和降低成本。机器自动化已经成为全球制造业的发展的方向，尤其是机器人产业得到了迅速的发展。据预测到2015年，中国机器人市场需求将达35000台，占全球比重16.9%，成为全球规模最大的市场。 有如此巨大的市场，自动化行业巨头都在虎视眈眈，纷纷进入中国布局。中国各地同时掀起了机器人产业大潮，但与外国机器人相比竞争力差距很大，尤其是机器人的零部件，目前大多数国内机器人的零部件都是进口的。机器人零部件主要由伺服运动控制、减速机等组成，在减速机方面目前国内的上海电机和秦川发展两家企业开始投入研发，以下盘点一下全球最有影响力的十家减速机品牌。 日本帝人减速机（Nabtesco） 日本帝人公司（纳博特斯克（Nabtesco））是一家居世界领先地位的精密传动控制系统及组件制造商。帝人精密减速机在对减速机有特殊要求的行业尽显技术优势，其中RV系列在机器人行业应用中处于非常大的领先地位，而其后推出的RD系列是在拥有世界机器人市场上使用超过200万台骄人业绩的RV系列减速机基础上进行改良，使其使用上更加方便容易。 帝人Nabtesco RVRDRA系列减速机具有高可靠性、高刚性、高精度比、转矩大、轴向尺寸小等特点，为了直接支持较大载荷，内部装有大型角接触球轴承，采用双支撑支持机构和针轮机构，即使施加高达五倍额定转矩时，产品也不会损坏。帝人Nabtesco RVRDRA 系列减速机特别适用于频繁正反转，对精度和刚度有高要求，对轴向尺寸要求短的行业领域。 Nabtesco製造RV减速器具有长期使用不需再加润滑剂、寿命长、刚度好、减速比大、低振动、高精度、保养便利等优点，适用于在机器人上使用。其它运用，如：工业机器人、
工业机器人用谐波减速机性能试验方法的制作技术
本技术涉及工业机器人减速机技术领域，尤其是一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法，其方法步骤包括：加载运行前，应检查减速器的润滑和加载器的冷却是否正常；启动电机，在额定转速和额定负载下连续运转500h；在运行过程中，每0.5h检查一次样机温度，温升不得超过45℃；进一步分别进行空载跑合试验、负载跑合试验和超载性能试验。本技术有益效果：本技术的减速器回转传动精度误差测量方法计算简单，测量参数少，求得其回转传动误差较为简便；试验台具有测量精度高，结构简单，操作简易的特点。 技术要求 1.一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法，其特征在于：其方法步骤包括： 加载运行前，应检查减速器的润滑和加载器的冷却是否正常； 启动电机，在额定转速和额定负载下连续运转500h； 在运行过程中，每0.5h检查一次样机温度，温升不得超过45℃；
进一步分别进行空载跑合试验、负载跑合试验和超载性能试验；其中，超载性能试验，超载50％时，能正常运转30min，超载150％时，能正常运转1min，超载性能试验必须在空载跑合试验和负载跑合试验的基础上进行；所述空载跑合试验将调试好的减速器，在额定转速下正、反转空载跑合各2h，检查接合处不得漏油，联接件不得松动，运转平稳，无异常响声；所述负载跑合试验将空载跑合完的减速器在额定转速下，施加额定负载的50％，75％，100％，均正反转各2h，检查项目同空载跑合试验。 2.如权利要求1所述的一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法，其特征在于：所述超载性能试验将负载跑合完的减速器，在额定转速下，超载50％，正、反转各30min；超载150％，正、反转各1min，检查启动时不允许有滑齿现象，启动后应能正常运转。 3.如权利要求1所述的一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法，其特征在于：所述减速器在超载运行时，不允许有异常的振动、噪声和零件的损坏。 4.如权利要求3所述的一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法，其特征在于：进一步的试验后，将减速器拆洗干净，换油重新装配;检查启动转矩、刚度和传动精度应符合规定。 5.如权利要求1所述的一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法，其特征在于：其中，空载跑合完启动转矩测试，采用加载盘、砝码。 6.如权利要求5所述的一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法，其特征在于：测试时，在输入轴上固定一个圆盘，圆盘上绕一个加载盘，供加砝码用，加载时防止冲击，当所家砝码驱动输入轴转动时的转矩，即为启动转矩，然后，反方向重复上述步骤，在正、反方向不同位置测若干点，取其最大值。 技术说明书 一种工业机器人用谐波减速机性能试验方法 技术领域
浅析RV减速器和谐波减速器的区别
浅析RV减速器和谐波减速器的区别 作为核心零部件的重要组成，精密减速器是工业机器人可靠、精确运行所不可或缺的部分。而事实上，减速器有多种类别，分别是谐波齿轮减速器、摆线针轮行星减速器、RV减速器、精密行星减速器和滤波齿轮减速器。 作为工业机器人核心零部件的精密减速器，与通用减速器相比，机器人用减速器要求具有传动链短、体积小、功率大、质量轻和易于控制等特点。精密减速器使机器人伺服电机在一个合适的速度下运转，并精确地将转速降到工业机器人各部位需要的速度，提高机械体刚性的同时输出更大的力矩。 大量应用在关节型机器人上的减速器主要有两类：RV减速器和谐波减速器。一般将RV 减速器放置在机座、大臂、肩部等重负载的位置，即主要用于20公斤以上的机器人关节；而将谐波减速器放置在小臂、腕部或手部，即20公斤以下机器人关节。另外，行星减速器一般用在直角坐标机器人上。 RV-E型减速器 那么，两类减速器的原理和优劣势到底是什么呢？ 浙江来福谐波传动股份有限公司张杰解释，谐波减速器由“柔轮、波发生器、刚轮、轴承”这四个基本部件构成。柔轮的外径略小于刚轮的内径，通常柔轮比刚轮少2个齿。波发生器的椭圆型形状决定了柔轮和刚轮的齿接触点分布在介于椭圆中心的两个对立面。波发生器转动的过程中，柔轮和刚轮齿接触部分开始啮合。波发生器每正时针旋转180°，柔轮就相当于刚轮逆时针旋转1个齿数差。在180°对称的两处，全部齿数的30%以上同时啮合，这也造就了其高转矩传送。 谐波减速器 张杰认为，相比谐波减速器，RV传动是新兴起的一种传动，它是在传统针摆行星传动的基础上发展出来的，不仅克服了一般针摆传动的缺点，还具有体积小、重量轻、传动比范
工业机器人
工业机器人 一、工业机器人的含义 工业机器人是面向工业领域的多关节机械手或多自由度的机器装置，它能自动执行工作，是靠自身动力和控制能力来实现各种功能的一种机器。它可以接受人类指挥，也可以按照预先编排的程序运行，现代的工业机器人还可以根据人工智能技术制定的原则纲领行动。 二、组成结构 工业机器人由主体、驱动系统和控制系统三个基本部分组成。主体即机座和执行机构，包括臂部、腕部和手部，有的机器人还有行走机构。大多数工业机器人有3～6个运动自由度，其中腕部通常有1～3个运动自由度。驱动系统包括动力装置和传动机构，用以使执行机构产生相应的动作。控制系统是按照输入的程序对驱动系统和执行机构发出指令信号，并进行控制。 三、工业机器人种类 移动机器人（AGV） 工业机器人的一种类型，它由计算机控制，具有移动、自动导航、多传感器控制、网络交互等功能。 广泛应用于机械、电子、纺织、卷烟、医疗、食品、造纸等行业的柔性搬运、传输等功能，也用于自动化立体仓库、柔性加工系统、柔性装配系统（以AGV 作为活动装配平台）；同时可在车站、机场、邮局的物品分捡中作为运输工具。 点焊机器人 具有性能稳定、工作空间大、运动速度快和负荷能力强等特点，焊接质量明显优于人工焊接，大大提高了点焊作业的生产率。 主要用于汽车整车的焊接工作，生产过程由各大汽车主机厂负责完成。国际工业机器人企业凭借与各大汽车企业的长期合作关系，向各大型汽车生产企业提
供各类点焊机器人单元产品并以焊接机器人与整车生产线配套形式进入中国，在该领域占据市场主导地位。 弧焊机器人 主要应用于各类汽车零部件的焊接生产。在该领域，国际大型工业机器人生产企业主要以向成套装备供应商提供单元产品为主。 激光加工机器人 激光加工机器人是将机器人技术应用于激光加工中，通过高精度工业机器人实现更加柔性的激光加工作业。 真空机器人 一种在真空环境下工作的机器人，主要应用于半导体工业中，实现晶圆在真空腔室内的传输。真空机械手难进口、受限制、用量大、通用性强，其成为制约了半导体装备整机的研发进度和整机产品竞争力的关键部件。而且国外对中国买家严加审查，归属于禁运产品目录，真空机械手已成为严重制约我国半导体设备整机装备制造的“卡脖子”问题。直驱型真空机器人技术属于原始创新技术。 洁净机器人 一种在洁净环境中使用的工业机器人。随着生产技术水平不断提高，其对生产环境的要求也日益苛刻，很多现代工业产品生产都要求在洁净环境进行，洁净机器人是洁净环境下生产需要的关键设备。 四、工业机器人产业链分析 工业机器人行业上游是核心零部件，主要的是减速机和控制系统，这相当于机器人的“大脑”，中游是机器人本体，就是机器人的“身体”，下游是系统集成商，国内企业都集中在这个环节上。
工业机器人常用精密减速器技术分析
工业机器人常用精密减速器技术分析 工业机器人是一种装备有记忆装置和末端执行装置的、能够完成各种移动或工艺来代替人类劳动的通用机器。通常在生产中能代替工人做某些单调、频繁和重复的长时间作业，或是危险、恶劣环境下的作业。它能够提升生产的效率和产品的质量，是企业补充和替代劳动力的有效方案。 目前工业机器人发展特点是高速、精确、机身机构紧凑、多自由度和提高刚性，重点领域还要求重载或响应速度快。例如汽车整车生产的电焊机器人负载大部分在150-300Kg间，而电子领域的装配机器人则需要快速的响应流水线上的配件。 减速器在机械传动领域是连接动力源和执行机构之间的中间装置，通常它把电动机、内燃机等高速运转的动力通过输入轴上的小齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，并传递更大的转矩。目前成熟并标准化的减速器有：圆柱齿轮减速器、涡轮减速器、行星减速器、行星齿轮减速器、RV减速器、摆线针轮减速器和谐波减速器。80-90年代以来，在新兴产业如航空航天、机器人和医疗器械等发展的需求下，需要结构简单紧凑、传递功率大、噪声低、传动平稳的高性能精密减速器，其中RV减速器和谐波减速器是精密减速器中重要的两种减速器。 RV（Rot-Vector）减速器 RV减速器是在摆线针轮传动基础上发展起来的，具有二级减速和中心圆盘支承结构。自1986年投入市场以来，因其传动比大、传动效率高、运动精度高、回差小、低振动、刚性大和高可靠性等优点是机器人的御用减速器。 谐波减速器 谐波减速器由三部分组成：谐波发生器、柔性论和刚轮，其工作原理是由谐波发生器使柔轮产生可控的弹性变形，靠柔轮与刚轮啮合来传递动力，并达到减速的目的；按照波发生器的不同有凸轮式、滚轮式和偏心盘式。谐波减速器传动比大、外形轮廓小、零件数目少且传动效率高。单机传动比可达到50-4000，而传动效率高达92%-96%。
工业机器人的RV减速器和谐波减速器有什么区别
工业机器人的RV减速器和谐波减速器有什么区别 作为工业机器人核心零部件的精密减速器，与通用减速器相比，机器人用减速器要求具有传动链短、体积小、功率大、质量轻和易于控制等特点。 大量应用在关节型机器人上的减速器主要有两类：RV减速器和谐波减速器 1 RV减速器和谐波减速器的原理和优劣势 RV减速器：用于转矩大的机器人腿部腰部和肘部三个关节，负载大的工业机器人，一二三轴都是用RV。相比谐波减速机，RV减速机的关键在于加工工艺和装配工艺。RV减速机具有更高的疲劳强度、刚度和寿命，不像谐波传动那样随着使用时间增长，运动精度会显著降低，其缺点是重量重，外形尺寸较大。 ▲RV-E型减速器 谐波减速器：用于负载小的工业机器人或大型机器人末端几个轴，谐波减速器是谐波传动装置的一种，谐波传动装置包括谐波加速器和谐波减速器。谐波减速器主要包括：刚轮、柔轮、轴承和波发生器三者，四者缺一不可。其中，刚轮的齿数略大于柔轮的齿数。谐波减速机用于小型机器人特点是体积小、重量轻、承载能力大、运动精度高，单级传动比大。
▲谐波减速器 两者都是少齿差啮合，不同的是谐波里的一种关键齿轮是柔性的，它需要反复的高速变形，所以它比较脆弱，承载力和寿命都有限。RV通常是用摆线针轮，谐波以前都是用渐开线齿形，现在有部分厂家使用了双圆弧齿形，这种齿形比渐开线先进很多。 减速器的两巨头是Nabtesco和Hamonica Drive，他们几乎垄断了全球的机器人用减速器。这两种减速器都是微米级的加工精度，光这一条在量产阶段可靠性高就很难了，更别说几千转的高速运转，而且还要高寿命。 谐波减速器由“柔轮、波发生器、刚轮、轴承”这四个基本部件构成。 柔轮的外径略小于刚轮的内径，通常柔轮比刚轮少2个齿。波发生器的椭圆型形状决定了柔轮和刚轮的齿接触点分布在介于椭圆中心的两个对立面。波发生器转动的过程中，柔轮和刚轮齿接触部分开始啮合。波发生器每正时针旋转180°，柔轮就相当于刚轮逆时针旋转1个齿数差。在180°对称的两处，全部齿数的30%以上同时啮合，这也造就了其高转矩传送。 相比谐波减速器，RV传动是新兴起的一种传动，它是在传统针摆行星传动的基础上发展出来的，不仅克服了一般针摆传动的缺点，还具有体积小、重量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列优点。
工业机器人的核心零部件有哪些及特点
工业机器人的核心零部件 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 工业机器人行业按产业链分为上游、中游和下游。 上游生产核心零部件：包括减速器、伺服系统、控制器； 中游是本体生产商，包括工业机器人本体。 下游是系统集成商，包括单项系统集成商、综合系统集成商。 核心零部件 控制器 机器人控制器的软件部分是工业机器人的“心脏”，随着科技的发展，工业机器人从下位机到上位机的应用软件方面都有了不同程度的研究成果。
控制器、软件与本体一样，一般由机器人厂家自主设计研发。目前国外主流机器人厂商的控制器均为在通用的多轴运动控制器平台基础上进行自主研发，各品牌机器人均有自己的控制系统与之匹配。 国内企业机器人控制器产品已经较为成熟，是机器人产品中与国外产品差距最小的关键零部件，国内控制器与国外产品存在的差距主要在控制算法和二次开发平台的易用性方面。 未来几年中国国产机器人将得到快速发展，国产机器人控制器应用市场面临较好的发展契机，尤其是在运动控制领域深耕多年的企业。机器人轴数越多，对控制器性能要求也越高：机器人自由度的高低取决于其可移动的关节数目，关节数愈多，自由度越高，位移精准度也越高，其所使用的伺服电机数量就相对较多，即越精密的工业型机器人所用的伺服电机数量愈多。 一般每台多轴机器人由一套控制系统控制，也意味着控制器性能要求越高。 伺服电机 机器人对关节驱动电机的要求非常严格，交流伺服电机在工业机器人中得到广泛应用。 目前国内高端市场主要被国外名企占据，主要来自日本和欧美，未来国产替代空间大。目前国外品牌占据了中国交流伺服市场近80%的市场份额，主要来自日本和欧美。 其中，日系产品以约50%的市场份额居首，其著名品牌包括松下、三菱电机、安川、三洋、富士等，其产品特点是技术和性能水平比较符合中国用户的需求，以良好的性价比和较高的可靠性获得了稳定且持续的客户源，在中小型OEM市场上尤其具有垄断优势。 未来五年，我国伺服系统行业受益于产业升级的影响，将保持较快增长，国产替代空间还很大。 减速器 按结构不同，工业机器人用精密减速器可以分为五类，RV减速器和谐波减速器是工业机器人最主流的精密减速器。精密减速器按照结构的不同，可以分为谐波齿轮减速器、摆线针轮行星减速器、RV减速器、精密行星减速器和滤波齿轮减速器五类。
工业机器人专用减速器的设计
摘要 工业机器人专用减速器作为重要的机械传动部件具有体积小、重量轻、传动效率高等特点。本设计全面考虑到运转平稳、多齿啮合、轮齿均载等运动学和动力学的要求，从而实现承载能力高、传递效率高、可靠性高和动力学性能优良等指标，并且要便于制造、装配和检修，设计了具有合理结构的工业机器人专用减速器即摆线针轮行星减速器。 本论文所涉及的科研项目主要通过对摆线针轮行星减速器的主要零件的概念进行详细阐述，给出了摆线针轮减速器的用途，使用说明以及注意事项。列出了摆线针轮行星减速机的构造即输出部分，输入部分。通过对针摆行星传动减速器传动工作原理和特点进行分析，对针轮输出机构及针摆行星传动这种传动方式进行分析，以获得其理论设计和方法。从摆线针轮行星传动的共同点出发以及针摆轮行星减速器相对于少齿差行星减速器的优点提出针摆行星传动形式的设计计算方法。 本论文主要从以下方面出发对摆线针轮行星传动进行了研究:参照传统针摆行星传动基本设计计算方法以及对摆线针轮行星传动主要零部件的基本参数设计计算，并对摆线轮、柱销，针轮进行受力分析最终计算出转臂轴承和各支撑轴承所能承受的载荷大小，完成包括摆线轮、柱销等主要零件强度校核计算和轴承的寿命计算，给出主要零件机械加工的工艺过程，然后利用CAD画出了主要零件的草图和最后的装配图。 关键词：摆线传动；摆线轮；受力分析
Abstract The cycloid—gear reducer is one of the most important transmission components of the pumping unit by its smaller volume，lighter weight and effective transmission. In order to realize four targets which include high transmission efficiency, high reliability and the excellent dynamics performance and guarantee credible lubricate ability, receive high efficiency of transmission, and make it easy for manufacture, assembly and inspection, we thought over all the requests in the round and design the rational structure cycloid—gear reducer. By analyzing characteristics and working principle of cycloid drive, and the output pin wheel cycloid drive’s working pr inciple, we obtion the design theory and method of this new kind of reduce. This paper mainly complete works include that provide the design method and complete the prototype design and dynamics analysis of virtual prototype. This paper researches the following aspects of the output pin wheel cycloid drive. First, the basic parameters and dimensions of main parts of the output pin wheel cycloid drive are designed referring to design and calculation methods of the traditional cycloid drive, and mechanical analysis of the transmission system and the load condition and life of rotary arm bearings and steady bearings of each shafts are calculated, and at the same time the calculations including the strength of cycloid wheel, pins and other major parts are completes. Then, using CAD to draw sketches of the main components and final assembly drawing. Keywords：Planet—cycloid Reducer; Cycloid ;force analysis