經(jīng)常關(guān)注我們公眾號的粉絲對減速器不會陌生。那么減速器的原理到底是什么呢。實際上，減速器通常用于轉(zhuǎn)速較低的大扭矩的傳動裝置。馬達(dá)、內(nèi)燃機(jī)或其他高速操作的動力是減速器的輸入軸上少齒數(shù)的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪，以實現(xiàn)減速。普通減速器也有幾對相同的原理齒輪達(dá)到理想的減速效果，大小齒輪的齒數(shù)比例為傳動比。有關(guān)詳細(xì)信息，請參閱下面的視頻。

減速器的工作原理

當(dāng)提到國產(chǎn)機(jī)器人精度不足、機(jī)器人壽命短的問題時，可能會埋怨我們國產(chǎn)減速器不足。有人說我們國產(chǎn)減速機(jī)精度不足，壽命短，總之問題很多。

減速器原理動態(tài)演示

但是為什么國產(chǎn)機(jī)器人用減速機(jī)和四大家族一樣，但實際上效果比四大家族更差呢？事實上，問題不僅僅是減速器，裝配、系統(tǒng)有問題，今天我要教大家小編制如何辨別減速器的優(yōu)劣。

減速器原理動態(tài)演示

減速器原理分析

01RV減速器

RV減速器是蝸輪減速器系列中比較常見的減速器之一，由蝸桿和蝸輪組成，是結(jié)構(gòu)小、傳動比大、在特定條件下具有自鎖功能的電動機(jī)器。是最常用的減速器之一，振動小，噪音小，能耗低。

工作原理：RV減速器通常用于轉(zhuǎn)速較低的大扭矩的傳動裝置。馬達(dá)、內(nèi)燃機(jī)或其他高速操作的動力是減速器的輸入軸上少齒數(shù)的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪，以實現(xiàn)減速。普通減速器也有幾對相同的原理齒輪達(dá)到理想的減速效果，大小齒輪的齒數(shù)比例就是傳動比。減速器是使用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器，將電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)減少到所需的轉(zhuǎn)數(shù)，得到扭矩大的機(jī)構(gòu)的動力傳遞機(jī)制。

RV減速器原理動態(tài)演示

一般來說，機(jī)器人行業(yè)的RV三巨頭是JAN、SMINO、SPINIA，因為機(jī)器人界有些減速器也很厲害，但并不適用于CAIEPO等機(jī)器人行業(yè)，減速器的性能和精度也很高，但主要應(yīng)用于高端機(jī)床，工業(yè)機(jī)器人行業(yè)并不多。(阿爾伯特愛因斯坦)(美國)。

02諧波減速器

用于負(fù)載較小的工業(yè)機(jī)器人或大型機(jī)器人末端的多個軸，諧波減速器是諧波變速器的一種，包括諧波加速器和諧波減速器。諧波減速器主要包括剛性輪、柔輪、軸承和波浪發(fā)生器。其中固定輪的齒數(shù)略大于柔輪的齒數(shù)。小型機(jī)器人使用的諧波減速器的特點是體積小、重量輕、承載能力大、運動精度高、丹丹傳動比大。

工作原理：諧波齒輪減速器由固定內(nèi)齒剛度齒輪、柔輪和柔體徑向變形的波浪發(fā)生器組成，諧波齒輪減速器是齒輪減速器的一種新型傳動結(jié)構(gòu)。用柔性齒輪產(chǎn)生可控彈性變形波。產(chǎn)生剛性齒輪和柔性齒輪之間的相對齒，以傳遞動力和運動。這種傳動與普通齒輪傳動有本質(zhì)區(qū)別，在嚙合理論、集合計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計方面具有特殊性。諧波齒輪減速器具有精度高、載荷能力高的優(yōu)點，與普通減速器相比，使用的材料減少了50%，體積和重量至少減少了三分之一以上。

諧波減速器原理動態(tài)演示

高調(diào)派發(fā)展到現(xiàn)在也是三大巨頭，HD、綠色、新寶。HD當(dāng)然不用說了，老大的地位誰也動搖不了，HD和各大機(jī)器人制造商的關(guān)系不一般，競爭對手幾乎沒有插手的可能。

第五步教你快速識別減速器的優(yōu)劣

01傳動效率：降低輸出功率

傳動效率是減速器的重要評價指標(biāo)之一。為了測試傳動效率，需要專門的設(shè)備。雖然客戶自己很難衡量具體數(shù)據(jù)，但橫向?qū)Ρ仁强梢缘?。發(fā)燒是最直觀的比較方法。我們學(xué)的物理學(xué)告訴我們能量是守恒的。散熱更大，意味著電機(jī)的更多功率被用來消除摩擦。輸出功率自然較少。輸出功率小，負(fù)載能力自然減弱，力量消失，加速度自然變小，節(jié)拍自然變慢。

02壽命：時間決定質(zhì)量

減速器的壽命主要取決于軸承的壽命。

一般來說，軸承是最先損壞的，特別是諧波減速機(jī)。RV減速機(jī)的話，行星結(jié)構(gòu)部分也是易損壞的點。提前磨損的情況一般會在數(shù)月到一年左右出現(xiàn)，視運行情況而定，所以那些趁著機(jī)器人需求量增大而大量出貨的減速機(jī)廠家就要注意了。

03發(fā)熱：要精度還是要熱量

減速機(jī)精度取決于齒輪的嚙合程度，嚙合間隙過大，減速機(jī)的精度越差，而采用微過盈的方式，精度就會提高，但是就會導(dǎo)致發(fā)熱過大的問題。RV減速機(jī)上，采用帝人結(jié)構(gòu)的發(fā)熱區(qū)別還沒有那么明顯，而同樣是諧波減速機(jī)，不同品牌的發(fā)熱程度就差很多了。別的不說，諧波里面，HD是唯一一家既可以精度高又可以發(fā)熱少的廠家。

04精度：考量減速機(jī)的重要指標(biāo)

這里包括了兩種，一種角傳動精度，這是減速機(jī)手冊里都會做出標(biāo)識，這影響的是機(jī)器人的絕對定位精度；另一種是重復(fù)定位精度，這是減速機(jī)手冊里沒有，這影響的是機(jī)器人的重復(fù)定位精度。角傳動精度一般減速機(jī)廠家都有專業(yè)的設(shè)備，但是客戶自己也可以設(shè)計一些簡易的方法去測。重復(fù)定位精度也一樣。

05漏油：真假漏油如何分辨？

不管什么減速機(jī)，這是必定要面對的問題。而漏油的原因是比較復(fù)雜，涉及到油封品牌、油封裝配、軸的加工工藝、使用方法等等。而且漏油還分真漏油和假漏油。所謂假漏油，是指在運行之后不久出現(xiàn)漏油，漏油量不多，而且短時間后就不再出現(xiàn)。這種一般是內(nèi)部的壓力釋放，壓力釋放了就沒事了。而真漏油出現(xiàn)的時間點就不定了，可能是一開始就漏了，這時很可能是產(chǎn)品品質(zhì)或裝配品質(zhì)問題；也有可能是運行很長時間之后出現(xiàn)，這一般是油封壽命問題。使用不當(dāng)除外。

減速機(jī)故障排查方法

01“O”型圈魔咒

除了減速機(jī)本身的油封問題外，機(jī)器人廠家在減速機(jī)組件的設(shè)計和裝配上也會有影響，因為減速機(jī)的密封，除了油封之外，還有O型圈。

O型圈是產(chǎn)品密封設(shè)計非常普遍的一種標(biāo)準(zhǔn)件，也有相應(yīng)的國標(biāo)可以查詢。機(jī)器人減速機(jī)中，大部分廠家會配好O型圈跟加工好O型圈槽。有些情況下，廠家是不配O型圈的，減速機(jī)上也沒有O型圈槽，這個時就需要在安裝法蘭上設(shè)計了。但是由于毛細(xì)現(xiàn)象，基油還是會滲透。

02裝配設(shè)計與裝配工藝

為什么國內(nèi)許多廠家都很疑惑使用了相同的HD、帝人減速機(jī)，但就是比四大家族的先損壞呢？這可能是裝配工藝不成熟惹的禍，結(jié)構(gòu)是可以很直觀地拆開看到跟模仿的，但是裝配設(shè)計跟工藝是在機(jī)器人看不出來，甚至圖紙里也看不出來的。成熟的機(jī)器人廠商會有專業(yè)的工藝工程師，專門研究機(jī)器人的裝配，包含減速機(jī)裝配。

03伺服控制

伺服控制對減速機(jī)有著很大影響滴。這里伺服控制包含了電機(jī)、驅(qū)動器、控制器這整個系統(tǒng)，伺服性能差，或者伺服沒有調(diào)好的話，在不同的速度或負(fù)載下，電機(jī)是容易抖動的，甚至是機(jī)械設(shè)計不好的話，共振也是經(jīng)常發(fā)生的。在伺服選擇上，也是國產(chǎn)機(jī)器人不太重視的地方，國產(chǎn)機(jī)器人都強調(diào)性價比，然而在實際操作中，很多會變成更多是注重價格，而不是性能。

04超時使用

機(jī)器人能不眠不休的工作？其實是誤解。第一，機(jī)器人是需要休息的，一般會建議機(jī)器人每工作12個小時休息1小時，當(dāng)然這是針對相對差一點的工作環(huán)境，如果機(jī)器人本身工作得很舒服，那24小時跑也不是不可以；第二，機(jī)器人是需要保養(yǎng)的，機(jī)器人也是一種精密設(shè)備，是需要定期做一些保養(yǎng)的，來降低損耗率并延長使用壽命，跟汽車是一樣的。

05超載使用與沖擊

這個情況在國內(nèi)比較常見。每一款機(jī)器人都有標(biāo)明設(shè)計的負(fù)載和慣量，注意是負(fù)載跟慣量兩個要素，很多客戶會只看負(fù)載，不看慣量，所以有時負(fù)載并沒有超，但是慣量超了很多，那機(jī)器人也是會有各種問題的。

另外一個問題就是沖擊問題，這是最糾結(jié)的地方了。沖擊有兩種，一個是碰撞，一種是急停，包含拍急?；蛘咄蝗粩嚯?。沖擊對RV來說相對還好一點，畢竟RV剛性好很多，當(dāng)然沖擊次數(shù)也不能太多，但對于諧波，沖擊就非常敏感了。碰撞一般是調(diào)試過程中發(fā)生或者生產(chǎn)中的意外，這個總體來說都是意外，不是主觀的，但是急停這個很多時候就是主觀的不規(guī)范操作了。

減速機(jī)廠商國際篇TOP3

1Nabtesco納博特斯克

Nabtesco(納博特斯克)是2003年9月成立的，看似一個00后公司。實際上它是由帝人精機(jī)(Teijin Seiki，1944年成立)和納博克(Nabco，1956年生產(chǎn)了日本第一個自動門)這兩家日本公司強強合并組成。作為運動控制系統(tǒng)和零部件的生產(chǎn)商，這兩家公司都在其特定的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，掌握了高端核心技術(shù)，控制了很高的市場份額，所以Nabtesco甫一成立，就位居同行業(yè)在日本乃至全世界的首位，世界上大多數(shù)機(jī)器人制造商均從Nabtesco的專利RV減速機(jī)獲益并帶來成功。

產(chǎn)品定位

納博特斯克的設(shè)備可以提升從衛(wèi)星、雷達(dá)天線、工業(yè)機(jī)器人、半導(dǎo)體和焊接技術(shù)等工業(yè)自動化領(lǐng)域的眾多應(yīng)用產(chǎn)品功能。納博特斯克在任何需要精密控制的領(lǐng)域都是您高品質(zhì)和優(yōu)良性能的優(yōu)先選擇。納博特斯克的四千多員工、眾多生產(chǎn)廠以及遍布全球的銷售/維修辦事處，致力于確保為用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

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2Harmonica哈默納科

日本Harmonic Drive Systems Inc.(簡稱HDSI)是整體運動控制的領(lǐng)軍企業(yè)，其生產(chǎn)的Harmonic Drive組合型諧波減速機(jī)，具有輕量小型、無齒輪間隙、高轉(zhuǎn)矩容量等特點，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人、仿人機(jī)器人、半導(dǎo)體液晶生產(chǎn)裝置、光伏設(shè)備、光學(xué)儀器、精密機(jī)床等各種尖端領(lǐng)域。阿波羅月球車的電驅(qū)動車輪里的波動齒輪就是用哈默納科的產(chǎn)品哦~~

產(chǎn)品定位

在低減速比領(lǐng)域，HDSI公司開發(fā)的精密行星齒輪減速機(jī)Harmonic Planetary?，憑借獨特的內(nèi)齒圈形變工藝， 消除了行星齒輪嚙合間的背隙，實現(xiàn)了高精準(zhǔn)傳動。同時，HDSI公司還提供內(nèi)置諧波減速機(jī)的伺服執(zhí)行元件及驅(qū)動器的機(jī)電一體化產(chǎn)品，為客戶的安裝及適用提供最大便捷。哈默納科：整體運動控制專家!

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3SUMITOMO住友

日本住友SUMITOMO是擁有400多年歷史的世界500強之一的住友集團(tuán)旗下的建設(shè)機(jī)械廠家，在世界范圍享有盛譽。住友產(chǎn)品在1967年憑借自身技術(shù)開發(fā)研制了第一臺液壓挖掘機(jī)之后，目前世界各地到處活躍著住友液壓挖掘機(jī)的身影。住友重機(jī)械工業(yè)株式會社 Sumitomo Drive Technologies住友重機(jī)械在日本便開始了電動機(jī)和減速機(jī)的自行制造生產(chǎn)。

產(chǎn)品定位

住友減速機(jī)包含各種型號減速機(jī)，如住友大型斜齒輪減速箱，住友行星齒輪減速機(jī)，住友斜齒輪減速機(jī)，住友蝸輪蝸桿減速機(jī)等。減速比大，效率高：一級傳動減速比為9~87，雙級傳動減速比為121～5133，多級混合可達(dá)數(shù)萬，且針齒嚙合系套式滾動摩擦，嚙合表面無相對滑動，故一級減速效率達(dá)94%。

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減速機(jī)廠商民族篇TOP3

1蘇州綠的諧波傳動

蘇州綠的諧波傳動科技有限公司是一家從事精密諧波傳動裝置的研發(fā)、設(shè)計和生產(chǎn)的專業(yè)化公司，擁有10000m2的標(biāo)準(zhǔn)廠房，主要生產(chǎn)、檢驗設(shè)備均采用目前世界一流的先進(jìn)設(shè)備。在諧波傳動領(lǐng)域已擁有12項國家發(fā)明專利和19項實用新型專利，是即將實施的國家標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)器人用諧波齒輪減速器》的主要編制起草方。

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2上海機(jī)電

上海機(jī)電股份有限公司是一家引領(lǐng)中國機(jī)電裝備制造企業(yè)快速發(fā)展的大型上市公司，是其母公司中國最大的裝備制造業(yè)集團(tuán)。上海機(jī)電于1992年在上海證券交易所上市，公司業(yè)務(wù)涉及電梯制造、冷凍空調(diào)設(shè)備制造、印刷包裝機(jī)械制造、等七大領(lǐng)域。2011年5月，上海機(jī)電以現(xiàn)金增資入股納博傳動51%股權(quán)，共同合作機(jī)器人項目，開發(fā)精密減速機(jī)。目前，公司年銷售收入110億元。

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3秦川發(fā)展

齒輪加工、精密制造兩大優(yōu)勢是秦川發(fā)展進(jìn)入工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器領(lǐng)域的重要支撐。秦川發(fā)展既提供齒輪加工裝備，還從事齒輪加工，并且齒輪加工精度在國內(nèi)處于領(lǐng)先水平。此外，秦川發(fā)展對箱體、軸等其他各種零件的精密加工能力也十分突出。這些都與公司做磨齒機(jī)出身有關(guān)，因為磨齒機(jī)在機(jī)床中精度要求最高。目前，秦川發(fā)展有一條齒輪自動生產(chǎn)線，可為機(jī)器人關(guān)節(jié)減速器批量化生產(chǎn)零件。