4.3　国产谐波减速器产品

4.3.1　型号规格与技术性能

由于多方面原因,国产谐波减速器无论在产品规格、性能、使用寿命等方面,都与哈默纳科存在很大差距,因此,通常只能用于要求不高的工业机器人维修。为了便于读者在产品维修时选用,一并介绍如下。

按照我国现行GB/T 30819—2014《机器人用谐波齿轮减速器》标准(以下简称GB/T 30819)规定,国产谐波减速器型号与规格、主要技术参数、产品技术要求分别如下。

(1)型号与规格

按GB/T 30819标准生产的国产谐波减速器型号规定如下,型号中各参数的含义如表4.3.1所示。

主要技术参数

我国现行GB/T 30819—2014《机器人用谐波齿轮减速器》标准的谐波减速器技术参数定义如下。

额定转矩(rated torque):减速器以2000r/min的输入转速连续工作时,输出端允许的最大负载转矩。

启动转矩(starting torque):减速器空载启动时,需要施加的力矩。

传动误差(transmission accuracy):在工作状态下,当输入轴单向旋转时,输出轴实际转角与理论转角之差。

传动精度(transmission accuracy):在工作状态下,输入轴单向旋转时,输出轴的实际转角与相对理论转角的接近程度。减速器传动精度用传动误差衡量,传动误差越小、传动精度越高。

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,以额定转矩与切向弹性变形转角之比值衡量。

GB/T 30819—2014标准的扭转刚度以图4.3.1所示的两段直线进行等效。图中的Tn为谐波减速器的额定输出转矩;K1为输出转矩0~Tn/2区间的扭转刚度;K2为输出转矩Tn/2~Tn区间的扭转刚度。

空程(lost motion):在工作状态下,当输入轴由正向旋转改为反向旋转时,输出轴的转角滞后量。

背隙(backlash):将减速器壳体和输出轴固定,在输入轴施加±2%额定转矩、使减速器正/反向旋转时,减速器输入端所产生的角位移。

设计寿命(design life):减速器以2000r/min的输入转速、带动额定负载工作时的理论使用时间。

(3)产品技术要求

GB/T 30819—2014标准对国产谐波减速器产品的技术要求如表4.3.2所示。

4.3.2　产品结构与技术参数

按照GB/T 30819—2014标准规定生产的国产谐波减速器产品,有水杯形柔轮的标准型(CS)、短筒型(CD)以及中空礼帽型柔轮的标准型(HS)、短筒型(HD)2个系列、4类产品,其结构与技术参数分别如下。

(1)CS系列谐波减速器

CS系列标准谐波减速器仿照哈默纳科CSF单元型谐波减速器设计,其结构如图4.3.2所示。CS系列减速器采用了单元型结构设计,刚轮齿直接加工在壳体上,并与CRB轴承的外圈连为一体;柔轮通过连接板和CRB轴承内圈连接,减速器为密封型整体,刚轮和柔轮能承受径向/轴向载荷、直接连接负载。减速器输入轴与谐波发生器凸轮采用的是具有轴心自动调整功能的联轴器连接,输入轴和联轴器间为标准轴孔、支头螺钉连接。

CS系列减速器的规格型号及主要技术参数如表4.3.3所示。

(2)CD系列谐波减速器

CD系列水杯形柔轮短筒谐波减速器仿照哈默纳科CSD超薄单元型谐波减速器设计,其结构如图4.3.3所示。CD系列减速器同样采用了单元型结构设计,刚轮齿直接加工在壳体上,并与CRB轴承的外圈连为一体;柔轮通过连接板和CRB轴承内圈连接,刚轮和柔轮能承受径向/轴向载荷、直接连接负载。

　　CD系列减速器的柔轮轴向长度较短,且输入轴与谐波发生器凸轮采用的是法兰、螺钉刚性连接,因此,减速器的轴向长度小于CS系列减速器;但是,减速器输入不具备轴心自动调整功能,它对输入轴与减速器的同轴度要求较高。

CD系列减速器的规格型号及主要技术参数如表4.3.4所示。

(3)HS系列谐波减速器

HS系列中空礼帽形柔轮标准谐波减速器仿照哈默纳科SHF⁃2UH中空轴单元型谐波减速器设计,其结构如图4.3.4所示。HS系列减速器采用了单元型结构设计,刚轮与CRB轴承内圈、后端盖连为一体;柔轮与CRB轴承外圈、前端盖连为一体;减速器为密封型整体,刚轮和柔轮能承受径向/轴向载荷、直接连接负载。

CD系列减速器的输入轴为中空结构,中空轴利用安装在前后端盖上的轴承支承,内部可以布置管线或其他传动部件;谐波发生器的椭圆凸轮直接加工在中空轴上。输入轴和中空轴之间利用轴孔、端面定位,支头螺钉刚性连接;输入不具备轴心自动调整功能。

HS系列减速器的规格型号及主要技术参数如表4.3.5所示。

(4)HD系列谐波减速器

HD系列中空礼帽形柔轮短筒谐波减速器仿照哈默纳科SHD⁃2SH超薄简易单元型谐波减速器设计,其结构如图4.3.5所示。

HD系列减速器采用的是简易单元型结构设计,刚轮直接加工在CRB轴承内圈上,柔轮与CRB轴承外圈连为一体;刚轮和柔轮能承受径向/轴向载荷、直接连接负载,但无外壳、不能使用润滑油润滑。

HD系列减速器的椭圆凸轮直接加工连接输入的中空法兰上,输入轴与谐波发生器间为法兰刚性连接;输入不具备轴心自动调整功能。

HD系列减速器的规格型号及主要技术参数如表4.3.6所示。