日本住友高精密RV减速机

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摆线轮

摆线轮

摆线针轮减速器的研究现状摆线针轮减速器国外的研究现状上世纪在50年代到70年代间,对针摆传动的理论做大量研究主要是国外学者。

前苏联科学家库德罗夫采夫,推导出了一套标准齿形受力分析理论,对针摆传动的理论发展做出了巨大的贡献。

许多国内教材和工具书上描述的受力分析方法大都是这个库氏理论的引用、修正和改进。

然而它也有其局限性,它仅仅使用于无齿侧间隙的理想啮合状态。

波兰Manfred Chmurawa等科学家建立了理论标准齿廓的数学模型,通过有限元计算的方法对摆线轮齿面的接触力和接触变形进行了计算,但是使用的摆线轮的数学模型是理论的的齿廓,而理论齿廓和实际齿廓有一定的偏差,因此计算前提出现了一定的偏差,所以计算值和实际相比误差仍然很大。

Kuen-Bao提出了基于d'Alembert原理的K-H-V摆线机构传动效率计算、静力学分析和运动学分析的数学模型。

Chang.S L利用微分和几何学,建立了外旋轮线少齿差针摆传动压力角的数学模型。

在针摆传动机构设计方面,Botsiber针对摆线传动机构的工作原理进行了研究,具有较少的分析工作。

Malhotra和Parameswaran针对设计参数对摆线减速器各个构件的理论效率及作用力的影响进行了研究。

虽然德国人发明了摆线少齿差传动,然而德国在这方面的研究相对缓慢;上世纪70年代末,慕尼黑工业大学的Lehmann博士曾经对摆线齿形的误差的形成、分布规律以及成型原理做了一定的探讨,还指出了法向修形产生的间隙大于径向修形所产生的间隙。

并对生产的样机进行了动态测试,结果表明:由于啮合时间隙的存在,摆线轮和针齿同时啮合的齿数小于针齿数的一半,并连续发表了5篇该方面的研究论文。

但以后该方向的研究并没有持续下去。

德国Birkholz.H博士利用相对精密的实验设备对摆线传动装置传动时,由于不同的原因产生的转动误差进行了测量,还对其转速变化的情况进行了探讨。

Blanche和Yang开发了具有加工误差的摆线传动的分析模型并研究了加工误差对齿侧间隙的影响,并且提出了使用计算机辅助分析程序来检验针摆传动的性能。

RV减速机的前世今生

RV减速机的前世今生

RV减速机的前世今生当我们在无限憧憬机器人时代的时候,你可曾知道,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。

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。

今天小编就综合各方资料,为大家讲述下RV减速机。

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。

以RV-E型减速机为例第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。

纳博特斯克 RV-110E 减速机二、RV减速机对机器人的重要性机器人第一关节到第四关节全部使用RV减速机,轻载机器人第五关节和第六关节有可能使用谐波减速机。

住友减速机资料

住友减速机资料
• 1994年住友在中国建立了天津制造厂,主要进行CY产品 的箱体加工业务。
• 同年成立住公司,成为中国大陆地区的销 售中心,同时建立松江装配中心及售后服务中心。
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住友重机械减速机(中国)有限公司
• 为更好的向各地区的客户提供服务,2002年设立了上海、南京、北京、广州、武汉、沈阳、 郑州、济南、天津办事处。
• 2003年增加了昆明、西安、成都、福州办事处。
• 2003年由住友重机出资,投资US$ 68,000,000.00在上海 松江出口加工区建立工厂,整个投资分为四期,现一期已 竣工投产,二期已进入前期准备工作。目标是争取用5年时 间,使它成为住友重机械(PTC)的第10个制造中心。
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住友重机械减速机(中国)有限公司
住友重机早在上世纪70年代,就开始向中国提供成套及配套产品,仅在上海宝钢集 团、武钢集团热轧厂、冷轧厂、硅钢厂都可以看见不少于500台 住友减速机安全的运行了30年。
住友中国公司从1994年成立,开始了在中国的投资,致力于向中国客户提供优 质的减 速机产品及服务。
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住友集团、住友重机械及住友重机械减速机(PTC)介绍
住友集团是一家拥有400年历史的企业,旗下拥有20家主要公司,目前还是位于世界 500强的全球性企业集团。
• 住友重机械工业株式会社 • 住友化学工业株式会社 • 三井住友银行株式会社 • 住友金属工业株式会社 • 住友金属矿山株式会社 • 住友商事株式会社 • 住友生命保险相互会社 • 住友轻金属工业株式会社 • 住友建设株式会社 • 住友电木株式会社

工业机器人RV减速机的机械原理

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。

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

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、。

住友减速机内部结构

住友减速机内部结构

住友减速机内部结构住友减速机是一种常见的机械传动装置,广泛应用于工业生产中。

它的内部结构包括减速器、电机、轴、齿轮等部件,这些部件相互配合,实现了减速的功能。

减速器是住友减速机的核心部件之一。

它由外壳、齿轮和轴承等组成。

外壳起到固定和保护内部部件的作用,齿轮则通过啮合来传递动力。

住友减速机通常采用多级齿轮传动的结构,通过不同级别的齿轮组合来实现不同的减速比。

这种结构能够提供较大的输出扭矩和较低的转速,适用于各种工业场合。

电机是住友减速机的驱动部件。

它通过电能转换为机械能,为减速器提供动力。

电机内部包括定子和转子两部分。

定子是固定不动的部分,它通过电流产生磁场。

转子则是旋转的部分,它受到磁场的作用而转动。

住友减速机通常采用交流电机或直流电机作为驱动源,具有功率大、效率高、运行平稳的特点。

轴是住友减速机的连接部件。

它负责将电机的转动传递给减速器,并且将减速器的输出转动传递给其他设备。

轴一般由金属材料制成,具有一定的强度和刚度。

住友减速机的轴通常采用直径较大、长度较短的设计,以提高刚度和传动效率。

齿轮是住友减速机的关键部件之一。

它是实现减速的主要手段,通过不同齿数的齿轮组合来实现不同的减速比。

住友减速机的齿轮通常采用硬质合金材料制成,具有较高的硬度和耐磨性。

齿轮的精度和啮合间隙对住友减速机的传动性能有重要影响,因此在制造过程中需要严格控制。

住友减速机的内部结构包括减速器、电机、轴和齿轮等部件。

它们相互配合,通过电能转换和齿轮传动来实现减速的功能。

住友减速机具有功率大、效率高、运行平稳等优点,广泛应用于各个行业的工业生产中。

RV减速器研究现状与展望

RV减速器研究现状与展望

RV减速器研究现状与展望何卫东;单丽君【摘要】从理论和实验两方面总结了RV减速器的国内外发展状况和关键研究技术,从齿形优化、传动精度、回差和扭转刚度四方面总结了RV减速器理论研究内容,从加工工艺和整机性能两方面进行了总结了RV减速器的实验研究内容,对RV 减速器未来的研究工作进行了展望.【期刊名称】《大连交通大学学报》【年(卷),期】2016(037)005【总页数】6页(P13-18)【关键词】RV减速器;传动精度;扭转刚度;回差【作者】何卫东;单丽君【作者单位】大连交通大学机械工程学院,辽宁大连116028;大连交通大学机械工程学院,辽宁大连116028【正文语种】中文RV减速器是一种新型的摆线针轮行星传动,具有传动比范围大、传动精度高、回差小、刚度大、抗冲击能力强、体积小、结构紧凑、传动效率高等特点.与谐波传动相比具有更高的疲劳强度、刚度和寿命,且回差精度稳定,不像谐波传动那样随着使用时间增长运动精度就会显著降低,故目前世界上许多国家高精度设备的传动多采用RV减速器,如工业机器人、数控机床、半导体设备、精密包装设备、焊接变位机、等离子切割、烟草机械、印刷机械、纺织机械、医疗器械、跟踪天线、雷达等方面.RV减速机在工业机器人领域的应用最为广泛,已成为工业机器人的三大核心技术之一.20世纪30年代摆线齿廓应用于精密传动,德国人L. Braren 在少齿差行星传动基础上发明了摆线针轮行星减速器,1939年日本住友重机械株式公社引入此项技术,20世纪80年代,市场对机器人传动精度要求的不断提高,日本帝人公司在传统摆线针齿传动的基础上发明了RV减速器(Rotary Vector)[1].后来在韩国和中国也出现了研究机构或公司对RV减速器进行研究开发及生产.以德国和日本的先进技术为代表,RV减速器已经形成了不同承载能力、不同传动比的系列产品,其回差及传动精度小于1,能够满足不同的行业要求.日本帝人公司在1986年,取得阶段性成果,实现了RV减速器的产业化,其生产销售也处于世界垄断地位,占据全球60% 左右的市场,但公司许多核心技术至今仍然处于保密状态.我国对工业机器人用精密减速器的研究相比国外较晚,与国外先进技术相比存在一定的差距,严重制约了我国工业机器人的发展进程.20世纪80年代,国内部分厂商和院校开始致力RV减速器的国产化和产业化研究,如重庆大学机械传动国家重点实验室,宁波中大力德智能传动股份有限公司、天津减速机厂,秦川机床厂,大连交通大学等.但这些科研院所的研究多数还仅限于理论和实验研究,即使个别生产出成型的产品,与日本、德国等国家的同类产品相比在传动性能上仍存在较大的差距.国内最早研究RV减速器的是大连交通大学以李力行教授为首的科研团队,从20世纪80年代末就开始了这方面的研究.总结出一整套适用于机器人用高运动精度、小回差、高刚性的RV传动的优化设计理论,并应用该理论成果成功地研制出我国第一台主要技术性能指标(运动精度、间隙回差、扭转刚度和传动效率)达到国际先进水平的机器人用RV- 250AⅡ减速器样机[2- 6].目前正承担国家自然基金项目"机器人RV传动动态传动精度设计理论与方法研究",系统研究动态传动各主要影响因素与整机传动精度关系的机理.RV减速器的技术可以归纳为以下三个主要方面:RV减速器设计理论的研究(包括齿形优化、传动精度、回差和扭转刚度)、加工工艺的研究和减速器整机性能测试的研究.1.1 RV减速器设计理论的研究1.1.1 RV减速器齿形优化的研究RV减速器不仅要求摆线针轮传动部分多齿同时啮合,而且要求合理的啮合间隙来补偿制造、安装误差,同时要求摆线轮齿形有利于实现严格的回差限制.这就对齿形优化修形方法和修形量提出较苛刻的要求.大连交通大学齿轮研究中心[7- 10]建立了摆线齿轮的通用齿形修形方式,提出采用正等距与负移距组合的修形方法,其齿形的工作部分通过优化逼近共轭齿形,同时参与啮合齿数多,承载能力大,这种修形方法能够较准确地在工程实际条件中进行摆线轮的力分析;针对RV减速器高运动精度、低回差的特点,又提出了摆线轮负等距与负移距优化组合的修形方法,并建立了修形量的优化数学模型.通过对日本样机上的摆线轮测绘齿形进行深入分析,提出摆线轮分段优化组合新齿形,该齿形能够保证机器人用RV减速器的高精度、高承载能力及高运转平稳性的要求.1.1.2 RV减速器传动精度的研究高精度RV减速器用于高精密的传动,最重要的性能指标是必须具有高的运动和位置精度,这样才能使精密机械的工作机构精确的达到预定的位置.国内外学者在RV 减速器传动精度方面的研究成果较多.20世纪 80年代末,Blanche 等人[11- 12]采用纯几何学的方法研究了单摆线轮的摆线针轮行星减速器的传动精度,探讨了齿隙和速比波动与扭转振动的关系.利用CAD 的方法推导出齿隙、速比波动与扭振的关系.该项研究只考虑了单级、单摆线轮的摆线针轮减速器的传动精度,未考虑到双级、多摆线轮、多曲柄的RV减速器;只考虑了针齿销半径变化一种误差的影响与扭振的关系,未涉及到双级、多摆线轮、多曲柄及各元件的加工、安装误差的影响.1994年日本学者日高照晃等人[13- 15]进行了更深入的研究,研究了两级、三曲柄、双摆线轮RV减速机的传动精度.运用"质量弹簧等价模型"方法,建立了摆线针轮行星齿轮减速器的传动误差数学模型,探讨了单项加工误差、装配误差对传动精度的影响,也讨论了部分误差综合作用时对传动精度的影响,实验结果与Blanche 的研究成果取得了很好的一致性,但研究的是无负载的静态传动误差,没有考虑间隙、零件弹性变形和负载大小等诸多因素对动态传动误差的影响,这使得上述两种方法在实际运用中受到限制.但这两位学者的研究成果对后人的研究有较大的启发和引领作用.由于国外资料多数都是不公开的,对于传动精度方面的新技术了解是非常有限的.国内以大连交通大学李立行、何卫东教授为代表的学者,从20世纪80年代开始研究RV 减速器传动精度,已经从单纯的几何精度或静态精度方面逐步深入到非线性动态精度领域,以考虑更多的因素对减速器传动精度的影响.齿轮研究所对RV减速机的传动精度进行了深入的理论研究,具体研究成果如下:(1)提出了RV传动几何回差的计算模型,进行了回差敏感性分析,找出了对几何回差影响较大的因素:即针齿销与孔的配合间隙;针齿销半径误差、摆线轮的修形方法及等距修形误差等,为样机研制中确定合理的尺寸与形位公差、编制先进实用的工艺提供可靠的科学依据[16- 18];(2)建立了动态传动精度分析模型:考虑各构件的加工误差、装配误差、配合间隙和变形等因素,采用传递矩阵法建立高精度RV传动减速器系统动态传动精度分析模型.将减速器的运动离散成六大子结构,推导出具有19个自由度的动态平衡方程[10];(3)利用变步长数值积分Runge-Kutta法,基于Matlab编程求解RV传动减速器系统动态传动精度,得到系统传动误差值[10];(4)综合考虑摆线轮、针齿、行星架变形以及部件之间存在的间隙对输出端传动精度的影响,建立了RV减速器动态传动精度刚柔耦合分析模型,得到了综合传动误差曲线,分析了典型误差对系统传动误差的影响,每种误差不是简单叠加,而是相互耦合作用[10];(5)对RV减速器整机动力学特性的分析[19- 22]:对RV减速器的摆线轮、曲柄轴等关键零部件进行了模态分析,建立了RV传动系统的非线性动力学模型,分析了系统的动力学特性.沈允文、董海军和韩林山等人[23- 28]综合考虑各零件加工误差、装配误差和轴承间隙等误差因素的对传动精度的综合影响,对2K-V型传动装置的动态传动精度进行了建模与分析,已从线性进入到非线性领域.1.1.3 RV减速器回差的研究国外有关回差方面的资料是保密的,几乎查不到相关的文献.国内有很多学者从事回差方面研究.张诚,张建润[29]提出了一种以RV减速器几何回差上限值为约束的系统参数优化设计方法,建立了以几何回差为目标函数、系统参数为变量的优化设计模型,并进行了系统参数灵敏度分析.赵海鸣,王猛等[30]分析了RV减速器静态回差的影响因素,建立了矩阵形式的静态回差分析数学模型,并推导出了针齿中心圆半径误差等15项误差的误差分配数学模型.吴俊飞、李瑰贤[31- 32]提出了计算内啮合变厚齿轮副及变厚齿轮RV减速器的回差计算公式,给出变厚齿轮调隙量与回差之间的关系式及考虑调隙量的减速器回差计算式,实现调隙量对减速器回差的影响进行定量的分析,并对该减速器样机进行了回差的实验研究.李蒙[33]为了合理分配各传动零件的加工精度,详细分析了各个传动零件各种误差因素对RV减速器输出轴回差的影响,建立了各误差因素影响输出轴回差的数学模型.通过敏感性分析,找出了对输出轴回差影响较大的误差因素.张金[34]总结了影响系统回差18项误差影响因素,建立了各误差因素影响输出轴回差的数学模型.对影响 RV 减速器回差各影响因素的概率分布情况进行分析,推导出它们的数字特征和相应的逆变换公式.应用概率统计的方法对输出轴回差进行了计算,给出 RV 减速器回差的概率计算值.大连交通大学齿轮研究所[7,35]建立了机器人用高精度RV减速机几何回差计算的数学模型,针对机器人用高精度 RV-250A Ⅱ减速器,采用负等距与负移距修形优化组合修形的方法使齿形工作部分逼近负转角修形的摆线轮齿形,不仅保证了多齿共扼啮合,而且还可在保证需要的径向间隙条件下不仅不增加侧隙,还可以减少针齿销与孔配合间隙产生的超过需要的侧隙,从而有效地减小了间隙回差.1.1.4 RV减速器扭转刚度的研究RV传动必须具有高的运动精度和小的回差外,还必须具有很高的刚性.RV传动时扭转刚度有严格的要求,通常在额定转矩下,由扭转弹性变形引起的弹性回差不超过4′~5′,因此,设计RV传动必须进行刚度分析.大连交通大学齿轮研究所[17,36]建立了RV减速器扭转刚度计算模型,在对影响RV传动扭转刚度的五个部分(渐开线齿轮传动部分、摆线针轮传动部分、行星架输出机构部分、曲柄轴部分和轴承部分)的弹性变形能进行定量计算的基础上,不仅用常规方法,而且用三维有限元方法科学地计算出RV减速器的扭转刚度.并且[37]以RV- 40E减速器为例,考虑了输入轴扭转刚度、转臂轴承扭转刚度以及曲柄轴与行星架之间支撑刚度,建立了RV 减速器的等效扭转刚度模型.考虑摆线轮与针轮之间的啮合刚度具有时变性,对等效扭转刚度数学模型进行了修正,得到了其等效扭转刚度计算方法及结果.聂春松[38]基于应力函数法对输出机构的扭转变形进行了分析,利用有限元法得到输出机构的变形量,对其扭转刚度进行了计算.杨玉虎[39]在ANSYS环境下建立了考虑轴承刚度、轮齿啮合刚度及各构件弹性的有限元模型,模型将轴承刚度按非线性变化规律考虑.分析得出整机扭转刚度的变化规律,应用该模型进一步分析了摆线轮与针齿啮合齿数以及轴承刚度变化对整机扭转刚度的影响规律.上述文献在建立扭转刚度分析模型时,只考虑了单因素为非线性的、时变的,但无论是输入轴扭转刚度、转臂轴承扭转刚度还是曲柄轴与行星架之间支撑刚度都不是定值,都是时变的,因此,扭转刚度分析模型有待于进一步精确化.1.2 RV减速器加工工艺的研究当RV设计理论逐渐趋于完善的情况下,RV减速器的加工工艺成为制约传动精度和回差的主要瓶颈.李兴凯等人[40- 43]对RV传动的关键件,摆线轮和曲柄轴的加工工艺进行了初步研究,根据摆线轮铣削加工特点,建立了摆线轮数控加工有限元分析模型,针对典型薄壁件铣削加工中的变形问题,仿真分析了铣削摆线轮薄壁轮缘时铣削力与变形之间的关系.大连交通大学何卫东教授带领团队与南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司(简称戚墅堰研究所)、宁波中大力德智能传动股份有限公司联合攻克这方面的难题.宁波中大力德智能传动股份有限公司从日本进口了三菱磨齿机ZE40A、MAKINO加工中心、喜基亚外偏心轴磨床/多面体数圆磨床GPES- 30、TOYO立式磨床TVG- 35C- 2S等高精度数控加工设备.研究了RV减速器每个零件的加工工艺过程,设计出使整机传动误差和回差最小时,每个件的加工工艺和整机的装配路径,加工装配出多套型号为RV- 20,RV- 40、RV- 80减速器.采用三坐标测量仪对加工出所有零件进行测量,根据测量结果计算出整机的传动误差和回差.如果传动误差和回差大于1,再重新修改加工工艺,确定每个零件合理的公差范围,直到使加工出的RV减速器传动误差和回差都小于1.目前,加工出的RV减速器传动误差和回差还不是很稳定,有待于进一步改进.1.3 RV减速器整机性能测试技术的研究工业机器人对高精度 RV 减速器有着严格的要求,因此需要对 RV 减速器样机进行传动误差、回差和扭转刚度的测试实验,以评价产品的性能.国内测试设备大多只能实现单一参数的测量,如吴俊飞,位云成[44- 45]设计的测量仪器,能够实现对传动误差或回差的测量.减速器综合性能测试方面的研究较少,虽然文献[46- 51]研究的测量仪器能够实现对减速器传动误差、回差、扭转刚度、传动效率和摩擦力矩等参数的组合测量,但尚处于研究阶段,测试精度有待于进一步经过实测的检验.大连交通大学齿轮研究所[52]在1999年成功地研制出了达国际先进水平的机器人用RV- 250Ⅱ减速器样机,并研制了一套能进行静态回差、运动精度、刚度试验的试验装置及一套能进行动态回差和运动精度测试的试验装置.最近,宁波中大力德智能传动股份有限公司与大连交通大学与联合测试了RV- 20,RV- 40、RV- 80减速器的回差和扭转刚度.实验中,固定输入轴(输入齿轮),然后向输出轴(输出法兰)施加转矩,则会产生与转矩相应的扭曲.具体将输入的一端固定后,将输出装置逐步进行转矩加载,将其加载到额定转矩之后再进行减载,之后再反向转矩加载.在加载过程中时刻记录其刚度数据,并绘制相应刚度迟滞曲线图.在试验中把输出轴上的转矩与对应弹性变形的扭转角之比定义为减速机的扭转刚度.在试验中按照国际上的减速机回差的测试标准,施加的转矩为额定输出转矩的±3%.测得RV减速器的迟滞曲线.以RV80E为例,由迟滞曲线计算得出齿隙为55″,回差为56.5″,扭转刚度为203.26 N.m/arcmin,同理可以算得其它系列的RV减速器的侧隙、回差和扭转刚度.本文根据RV减速的使用要求,从理论和实验两方面总结了RV减速器的国内发展状况和关键研究技术,结论如下:(1)RV减速器的理论研究:包括RV减速器齿形优化、传动精度、回差和扭转刚度的研究.RV减速器传动精度与回差已经从单纯的几何、静态逐步深入到非线性动态传动精度与回差的研究,研究的方法更逼近工程实际,研究结果更精准;扭转刚度从单因素、线性逐步深入到单因素非线性、多因素非线性,扭转刚度分析模型进一步精确化;(2)RV减速器加工工艺的研究:国内加工出的RV减速器的传动误差和回差还不是很稳定,不能保证批量化生产的减速器传动误差和回差都小于1,需要系统研究,找出症结所在;(3)RV减速器整机性能测试技术的研究:目前未见满足RV减速器使用要求的成熟的整机检测设备,有待于研究开发.国内虽然在RV减速器的理论和实验等方面取得了许多成果,但与发达国家的同类产品相比,还有很大差距,还有许多技术有待于进一步深入研究,未来工作的展望如下:(1)总结RV减速器的动态传动精度分析理论及方法,整理针摆行星传动啮合部分中曲柄轴、轴承、摆线轮、针轮等零部件的加工精度、间隙大小等的分布规律对整机传动精度的影响,找出一套合理的在实际制造和装配过程中误差分配方法,提出一套符合实际的适用于高精度摆线针轮传动系统的传动精度设计理论及方法; (2)零件加工过程中,专用检测仪器的研究,研制出满足RV减速器精度要求的,在加工和装配过程的专用检测仪器;(3)自主开发曲轴、摆线轮、行星齿轮、输入轴等关键材料,替代进口;开展热处理、制造等工艺研究,制定机器人用RV减速器关键零部件用材料系列化技术规范和批量化生产工艺规范;(4)研究整机的装配工艺与路径,研制出RV减速器专用的装配设备,实现RV 减速器自动化、智能化装配,以满足RV减速器传动精度和回差的要求.E-mail:***************.【相关文献】[1]张丰收,祝鹏.减速器传动精度的研究[J].机械设计,2015,32(4):1- 3.[2]李力行,关天民,王子孚.大型摆线针轮行星传动的合理结构和齿形[J].机械工程学报,1988,24(3):28- 34.[3]何卫东,李力行.RV传动的研究[J].大连铁道学院学报,1993,14(3):104- 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RV减速器技术壁垒及行业格局分析

RV减速器技术壁垒及行业格局分析

RV减速器技术壁垒及行业格局分析RV减速器是一种用于机械传动的重要部件,广泛应用于工业机械、自动化设备、机器人等领域。

其主要作用是将驱动轴的高速运动转换为输出轴的低速高扭矩运动。

随着高精度、高可靠性、高扭矩密度的需求不断增加,RV减速器市场迎来了快速发展。

首先,RV减速器技术具备一定的壁垒。

主要体现在以下几个方面:1.精密设计与制造能力:RV减速器的精度非常高,通常达到0.1°以下。

这要求企业具备优秀的设计和制造能力,需要掌握先进的CAD/CAM技术,以及高精度的加工设备和检测手段。

2.特殊材料与热处理工艺:RV减速器主要采用特殊材料,如高强度合金钢、钛合金等,以保证其高刚度和高扭矩密度。

同时,还需要进行特殊的热处理工艺,如渗碳、淬火等,以提高其表面硬度和耐磨性。

3.高效传动结构与精密装配技术:RV减速器采用了精密的传动结构,如星形齿轮传动、内齿环传动等,以实现高扭矩密度和高刚性。

此外,还需要进行精密的装配工艺,保证各零部件的匹配度和运转精度。

以上几个方面的技术要求和工艺难度,对企业的技术实力和制造能力提出了较高的要求,因此形成了一定的技术壁垒。

其次,RV减速器行业格局主要有以下几个方面:1.市场竞争激烈:RV减速器市场竞争非常激烈,主要分布在中国、德国、日本、美国等传动技术实力较强的国家和地区。

其中,中国是世界最大的减速器生产和消费国,拥有大量的制造企业和销售商。

德国和日本则以其高端技术和优质品质在市场上占据一定份额。

2.技术水平和品牌影响力:在RV减速器行业,技术水平和品牌影响力是企业竞争的重要因素。

拥有核心的自主知识产权、具备高精密加工设备和检测手段的企业,在市场上具有明显的优势。

同时,有良好品牌影响力和口碑的企业也能够吸引更多的客户和合作伙伴。

3.合作与创新:RV减速器行业的发展离不开合作与创新。

企业之间的技术合作和资源共享,有利于提高整个行业的技术水平和竞争力。

同时,适应市场需求的创新能力也十分关键,能够推出独特的产品和解决方案,将获得更多的市场机会。

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295 0.15 445 0.15 295 0.32 445 0.32 595 0.32 295 0.42 445 0.42 595 0.42 295 0.59 445 0.59 595 0.59 295 1.15 445 1.15 595 1.15
226 23.0 201 20.5 487 49.7 433 44.1 396 40.4 635 64.8 565 57.6 517 52.7 899 91.7 798 81.4 732 74.6 1756 179 1562 159 1431 146
373
2670 1.59
3560 1.95
41.4
38.0
4550 3800 1900
3.96 15.85
372 3570 1.46
37.9
3.95 15.81
650
596
557
1770 2.55
2360 3.12
2950 3.65
66.2
60.8
56.8
4.93 19.71
574 2670 2.25
• 初始填充润滑脂时,请从下面的排脂孔加注,以确保润滑脂循环。
• 每运行 20,000 小时或每 3 ~ 5 年更换一次润滑脂。
图 D-17
表 D-20 F4CF-D 系列推荐润滑脂 推荐润滑脂名称
Multemp FZ No.00 环境温度: -10℃〜 40℃
供应商 协同油脂
垂直①
表 D-21
机座号
145
133
124
117
0.37
2670 0.57
3560 0.69
4450 0.81
5340 0.92
14.7
13.5
12.6
12.0
1.50
353
323
302
286
1.55
1770 1.38
2360 1.69
2950 1.98
3540 2.25
35.9
33.0
30.8
29.2
6.19
311
285
容许最大输出转速 (r/min)
50% 100% ED ED
高速轴换算 上 / 惯性矩 (×10-4kg•m2) 下 /GD2 (×10-4kgf•m2)
163
150
140
133
0.38
1770 0.64
2360 0.78
2950 0.92
3540 1.04
16.6
15.3
14.3
13.5
1.52
6150 5600 2800
w2 = 1 ... 式 2 w1 P 如果将 S-P=2 应用于式 1,则速度比可从下式算出。
图 D-5 等速内齿轮结构
w2 = 2 ... 式 3 w1 P
当曲柄以角速度 ω1 绕恒星齿轮的轴线旋转时,行星齿轮将以 下述角速度旋转:
1w1
2w1
- P 或- P
图 D-6 CYCLO® 减速机结构模型
非保修项目
凡涉及以下情况者 , 均不在保修范围以内。 1. 本产品的安装,与其他装置的连接不当所引起的故障。 2. 对本产品的保管未实施本公司规定的保管要领书中的要领,对维修管理不严格,未正确操作而引起的故障。 3. 规格以外的运转,或者其他在本公司不知的运转条件、使用状态下引起的故障,或者使用并非本公司推荐的润滑油引起的故障。 4. 用户连接的装置缺陷或者特殊规格引起的故障。 5. 改造本产品或者变更结构而引起的故障。 6. 用户提供的零件或指定的零件的缺陷而引起的故障。 7. 地震、火灾、水灾、盐害、煤气灾害、雷击、其他不可抗力所引起的故障。 8. 即使采用正常的使用方法,轴承、油封等消耗品的自然消耗,磨损、老化等有关该消耗品的保修。 9. 其他不属于本公司责任范围的事项引起的故障。
590 0.30 890 0.26 590 0.64 890 0.57 1190 0.52 590 0.84 890 0.74 1190 0.68 590 1.18 890 1.05 1190 0.96 590 2.31 890 2.04 1190 1.87
201 20.5 178 18.1 434 44.2 383 39.0 351 35.8 566 57.7 500 51.0 458 46.7 800 81.6 707 72.1 648 66.1 1565 160 1383 141 1267 129
输出转速(r/min)
5
10
15
20
25
机座号 D15 D25 D30 D35 D45
减速比
59 89 59 89 119 59 89 119 59 89 119 59 89 119
额定输出转矩 输入转速 (上 /N·m) (下 /kgf·m)(r/min)
容许输入 功率
(kW)
额定输出转矩 输入转速 (上 /N·m) (下 /kgf·m)(r/min)
2670 1.22
3560 1.49
31.7
29.1
1.54 5050 4200 2100
6.15
285
1.53
3570 1.12
29.1
6.12
460
422
394
373
1770 1.81
2360 2.21
2950 2.58
3540 2.93
46.9
43.0
40.2
38.1
3.99 15.96
406
容许输入 功率 (kW)
((额下上定//输kNg出·f·转mm矩))(输r入/m转in速)
容许输入 功率
(kW)
额定输出转矩 输入转速 (上 /N·m) (下 /kgf·m)(r/min)
容许输入 功率
(kW)
((额下上定//输kNg出·f·转mm矩))(输r入/m转in速)
容许输入 功率
(kW)
226 23.0 226 23.0 487 49.7 487 49.7 487 49.7 635 64.8 635 64.8 635 64.8 899 92 899 92 899 91.7 1756 179 1756 179 1756 179
58.5
3950 3300 1650
4.89 19.55
4.87
19.50
1271
1166
1770 4.99
2360 6.11
130
1150 2600 1300
12.41 49.65
12.38
49.52
#:50%ED
#: 100% ED
Mass (kg) 5.2 8.1
11
15
24
注: 1. 额定输出转矩
额定输出转矩用输出轴上平均负载力矩的容许值表示。 对应 600r/min 以下的输入转速的额定转矩与 600r/min 时的额定转矩相同。 容许输入功率是 100% 额定转矩时所需输入量。 该值考虑了 FINE CYCLO® 的效率。 2. 容许最高输入转速与容许平均输入转速 虽然可以在容许最高输入转速的范围内使用,但容许平均输入转速受到运行比的限制。 3. 容许加减速峰值转矩 正常启动和停止时在输出轴上的容许峰值转矩。 4. 容许瞬间最大转矩 非正常停止时,或受到外部冲击等在输出轴上的瞬间最大容许负载转矩值。这样的值在整个寿命中只出现 1000 次。 5. 转动惯量,GD2 各型号高速轴上的惯性矩以及 GD2 的值,当用惯量来换算时,惯性矩用 g(转动惯量:9.8m/sec2)、GD2 用 4g (转动惯量:4×9.8m/sec2)去除。 6. 若速度未显示在上表中,则使用下述公式计算额定转矩。
24
2
1. 结构
图 D-1
2. 应用示例
3
3. 型号规格表示
F 4C F S — D15 — 59
标准:特殊规格:S
机座号
针齿壳外形 圆柱型 :带法兰型 :F
4C(带角接触球轴承的输出轴)
机型代号
减速比
4. 产品构成
机座号
D15 D25 D30 D35 D45
减速比
标记●: 产品线
59
89
119

保修
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保修期限 仅限于新品 , 在出厂后 18 个月或运转后 12 个月内,以其中时间较短的一方为保修期限。
保修范围
在保修期内,按照使用说明书的要求正确安装,连接并进行维修管理;按照产品目录上记载的规格或在另行协商的条件下进行 正常运转的,除了下列情况外,经本公司判断,无偿进行修理或更换。 但是,将本产品与用户的其他装置等连接时,从该装置卸下以及安装所附带的施工费用、运输费用以及对用户发生的机会损失, 作业损失、其他间接损失均不提供补偿。
1180 0.48 1780 0.43 1180 1.04 1780 0.92 2380 0.84 1180 1.36 1780 1.20 2380 1.10 1180 1.92 1780 1.70 2380 1.56 1180 3.76 1780 3.32 2380 3.04
172 17.6 153 15.6 372 38.0 329 33.5 301 30.7 486 49.5 429 43.7 393 40.1 686 70.0 607 61.8 556 56.7 1343 137 1180 121
5
11-4. 润滑
• F4CF-D 系列出厂前已将润滑脂排空。 用户必须准备并加注适量(表 D-21)所推荐的润滑脂(表 D-20)。
• 表 D-21 规定的填充量仅为大致用量,在实际填充时请注意填充程度。
• 输出一侧的给、排脂孔位置应与偏心行星轴轴承位置一致(参见图 D-17,表 D-20 所示尺寸)。
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