工業(yè)機(jī)器人軸承:等截面薄壁軸承的探索
1. 等截面薄壁軸承的核心特點(diǎn)
(1)超薄截面,輕量化設(shè)計(jì)
與傳統(tǒng)軸承不同,薄壁軸承的截面高度(橫截面厚度)固定,但外徑與內(nèi)徑比值(D/d)較大,使其在相同安裝空間下能提供更大的內(nèi)徑,從而降低重量。
適用于機(jī)器人關(guān)節(jié)等空間受限但需要大孔徑的場景(如電機(jī)軸直接穿過軸承)。
(2)高剛性 & 低變形
采用特殊鋼材(如NSK的高碳鉻鋼)或陶瓷混合軸承,優(yōu)化滾道設(shè)計(jì),減少高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的彈性變形。
部分型號(hào)采用四點(diǎn)接觸球軸承(QJ型)或交叉滾子軸承(CRB型),可同時(shí)承受徑向、軸向和力矩載荷,提高機(jī)器人關(guān)節(jié)剛性。
(3)高精度 & 低摩擦
薄壁軸承通常采用P4/P2級(jí)超高精度,減少機(jī)器人運(yùn)動(dòng)中的反向間隙(Backlash),提升定位精度。
優(yōu)化保持架設(shè)計(jì)(如聚醚醚酮PEEK保持架)和潤滑方案(低扭矩油脂),降低摩擦損耗,延長壽命。
2. 工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用優(yōu)勢
(1)機(jī)器人關(guān)節(jié)(RV減速器 & 諧波減速器配套)
在協(xié)作機(jī)器人(Cobot)和SCARA機(jī)器人中,薄壁軸承常用于旋轉(zhuǎn)軸,提供高精度回轉(zhuǎn)。
交叉滾子軸承用于RV減速器輸出端,承受高力矩負(fù)載。
(2)末端執(zhí)行器
由于機(jī)器人末端需要高靈活性和緊湊設(shè)計(jì),薄壁四點(diǎn)接觸球軸承可提供多方向負(fù)載能力,減少軸承數(shù)量。
(3)輕量化 & 節(jié)能
相比傳統(tǒng)軸承,薄壁軸承可減少20%~30%重量,降低機(jī)器人整體慣量,提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度,并減少電機(jī)能耗。