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行星减速机是降低工业机器人成本的重要要素

随着人力成本上升和人口老龄化不断加剧,中国机器人产业迎来黄金发展期。整个机器人产业链主要分为上游核心零部件、中游设备制造商和下游应用商三个层面。

目前,中国机器人产业在单体以及核心零部件仍然落后于日、美、韩等发达国家。虽然中国机器人产业经过30年的发展,形成了较为完善的产业基础,但与发达国家相比,仍存在较大差距,产业基础依然薄弱,关键零部件严重依赖进口。目前,国内还没有能够提供规模化且性能可靠的精密减速器生产企业。全球市场75%的市场被日本两家企业占据,纳博特斯克生产的RV减速器约占60%,Harmonica生产的谐波减速器约占15%。

精密型行星减速机成为制约降低国产工业机器人成本的重要因素。伺服电机的主流供应商有日系的松下、安川和欧美系的倍福、伦茨等,中国汇川技术等公司也占据一定的市场份额。控制器的主流供应商包括美国的DeltaTau和Gail、英国的TRIO和中国的固高、步进等公司。相对于减速器,伺服电机和驱动器市场未形成主要厂商垄断现象,而且几大国际厂商在中国也建立了分工厂,供应充足,产品价格相对合理。另外,斜齿减速机设计,国内的一些公司在伺服电机和驱动器领域也有所建树,产品质量正在追赶国际广商,占据了一定的市场份额。



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当驱动电机和减速机间装配同心度保证得较好时,驱动电机输出轴所承受的仅仅是转动力(扭矩),运转时也会很平顺,没有脉动感。而在不同心时,驱动电机输出轴还要承受来自于减速机输入端的径向力(弯矩)。这个径向力的作用将会使驱动电机输出轴被迫弯曲,而且弯曲的方向会随着输出轴转动不断变化。如果同心度的误差较大时,斜齿减速机,该径向力使电机输出轴局部温度升高,其金属结构不断被破坏,行星斜齿减速机,最终将导致驱动电机输出轴因局部疲劳而折断。两者同心度的误差越大时,驱动电机输出轴折断的时间越短。在驱动电机输出轴折断的同时,减速机输入端同样也会承受来自于驱动电机输出轴方面的径向力,如果这个径向力超出减速机输入端所能承受的径向负荷的话,其结果也将导致减速机输入端产生变形甚至断裂或输入端支撑轴承损坏。

因此,在装配时保证同心度至关重要!从装配工艺上分析,如果驱动电机轴和减速机输入端同心,那么驱动电机轴面和减速机输入端孔面间就会很吻合,硬齿面斜齿减速机,它们的接触面紧紧相贴,没有径向力和变形空间。而装配时如果不同心,那么接触面之间就会不吻合或有间隙,就有径向力并给变形提供了空间。同样,减速机的输出轴也有折断或弯曲现象发生,其原因与驱动电机的断轴原因相同。但减速机的出力是驱动电机出力和减速比之积,相对于电机来讲出力更大,故减速机输出轴更易被折断。因此,用户在使用减速机时,对其输出端装配时同心度的保证更应十分注意!


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