工業(yè)機(jī)器人軸承選型應(yīng)考慮的因素有哪些

近些年，隨著我國(guó)技術(shù)的高速法發(fā)展，很多行業(yè)都有原來的手工制造向著機(jī)械制造轉(zhuǎn)變，工業(yè)機(jī)器人被在此發(fā)揮著重要作用，軸承作為工業(yè)機(jī)器人重要的關(guān)鍵零部件之一，在選型上有著諸對(duì)因素條件，合適匹配的軸承能大大提高機(jī)器人的工作效率。

1、軸承型號(hào)

軸承型號(hào)一般是由用戶的技術(shù)人員根據(jù)配套產(chǎn)品的使用條件及承受負(fù)荷對(duì)軸承進(jìn)行選擇。業(yè)務(wù)人員主要了解用戶的實(shí)際負(fù)荷是否與所選軸承相符合，如果軸承達(dá)不到使用要求，應(yīng)盡快建議客戶改選型號(hào)，但除非特殊產(chǎn)品在選擇型號(hào)上一般不會(huì)有什么問題。

2、軸承載荷大小及方向

載荷是選擇軸承時(shí)重要的因素。根據(jù)載荷的大小選擇軸承的類型時(shí)，由于滾子軸承中主要元件間是線接觸，宜用于承受較大的載荷，承載后的變形也較小。而球軸承是點(diǎn)接觸，宜用于承受較輕的或中等的載荷，故在載荷較小時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用球軸承。

在載荷方向上，當(dāng)承受純徑向載荷時(shí)，可采用深溝球軸承、圓柱滾子軸承或滾針軸承。推力球軸承可用于較小的純軸向載荷，推力滾子軸承可用于較大的純軸向載荷。當(dāng)軸承受到徑向和軸向聯(lián)合載荷時(shí)，通常使用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。

3、軸承游隙

用戶在購(gòu)買軸承時(shí)一般只會(huì)告知在什么型號(hào)、等級(jí)，很少會(huì)對(duì)軸承的游隙提出要求，需要了解清楚軸承的使用條件、其中軸承的轉(zhuǎn)速、溫度、配合公差都直接關(guān)系到軸承游隙的選擇。

4、油脂

油脂的選擇一般是根據(jù)軸承的轉(zhuǎn)速、耐溫情況、噪音要求及起動(dòng)力矩等方面進(jìn)行選擇。

5、軸承密封型式

密封件分接觸式密封和非接觸式密封兩種，接觸式密封防塵性能好但起動(dòng)力矩大，非接式密封起動(dòng)力矩小，但密封性能沒有接觸式好。

6、軸承質(zhì)量

機(jī)器人軸承是否可以達(dá)到很好的使用效果，肯定還是應(yīng)該考慮到整體上的質(zhì)量如何，這樣才能夠真正讓我們看到好的使用效果。畢竟機(jī)器人的應(yīng)用范圍還是很廣的，所以肯定還是應(yīng)該做好整體上的確認(rèn)，一定要保證好軸承的品質(zhì)情況，盡可能是直接挑選到大品牌的軸承，這樣使用的效果要更好，也可以保證長(zhǎng)期的使用，安全系數(shù)高，實(shí)用性更有保障才是我們的。

7、軸承便于安裝拆卸

這也是選擇軸承類型時(shí)應(yīng)考慮的一個(gè)因素。在軸承座沒有剖分面而必須沿軸向安裝和拆卸軸承部件時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)外圈可分離的軸承。

薄壁四點(diǎn)接觸球軸在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用

近年來，隨著制造業(yè)技術(shù)水平的發(fā)展，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)的各類機(jī)器人的需求日益增加。如大型工程機(jī)械、汽車、家電等自動(dòng)化生產(chǎn)線，以及提升國(guó)家高科技戰(zhàn)略地位的深海載人潛水器 、仿人仿生機(jī)器人和噴漆、弧焊、點(diǎn)焊、裝配 、搬運(yùn)工業(yè)機(jī)器人等。為機(jī)器人的關(guān)鍵配套專用軸承，對(duì)機(jī)器人的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性、重復(fù)定位精度、動(dòng)作精確度以及工作的可靠性等關(guān)鍵性能指標(biāo)具有重要影響。

目前，工業(yè)機(jī)器人用軸承種類較多，如薄壁深溝球軸承、薄壁角接觸球軸承、薄壁四點(diǎn)接觸球軸承和薄壁交叉滾子軸承等。由于薄壁四點(diǎn)接觸球軸承和壁交叉滾子軸承具有承受聯(lián)合載荷能力強(qiáng)、精度高、摩擦力矩小、重量輕、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等特點(diǎn)，因此大多被應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人的腰部、肘部、腕部等部位。

一、薄壁四點(diǎn)接觸球軸承結(jié)構(gòu)形式

工業(yè)機(jī)器人專用薄壁四點(diǎn)接觸球軸承通常有帶密封圈和不帶密封圈的結(jié)構(gòu)形式。其主要由內(nèi)圈、外圈、保持架、鋼球或非接觸式密封圈組成。內(nèi)、外圈均為整體結(jié)構(gòu),鋼球與內(nèi)、外圈溝道呈四點(diǎn)接觸,保持架為冠形插入式結(jié)構(gòu)。適合安裝在工業(yè)機(jī)器人的腕部、肘部等關(guān)節(jié)部位。

二、薄壁密封四點(diǎn)接觸球軸承特點(diǎn)

1、外徑與內(nèi)徑之比較小,滾動(dòng)體直徑小,數(shù)量多,與相同內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)軸承相比,其重量約為標(biāo)準(zhǔn)軸承的5%,橫截面積約為標(biāo)準(zhǔn)軸承的20%。

2、定截面軸承:薄壁四點(diǎn)接觸球軸承系列,軸承橫截面尺寸相同,不隨內(nèi)、外徑的變化而改變。

3、能承受徑向載荷、雙向推力載荷和傾覆力矩,相當(dāng)于兩套背對(duì)背安裝的角接觸球軸承,但其寬度只相當(dāng)于一套角接觸球軸承的寬度。

自從20世紀(jì)60年代機(jī)器人進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域以來，無(wú)論是機(jī)器人的數(shù)量，還是機(jī)器人的技術(shù)都有了迅猛的發(fā)展。作為機(jī)器人關(guān)鍵零配件的專用配套軸承，國(guó)外一些軸承公司如日本的IKO、THK、NSK和美國(guó)Koydon泰和軸承等在20世紀(jì)80年代就已研制出用于機(jī)器人各部位的系列化專用配套軸承，為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)提供了80%左右能滿足機(jī)器人需要的基礎(chǔ)元器件，為工業(yè)機(jī)器人的迅速發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的配套技術(shù)基礎(chǔ)。

國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人配套軸承大部分依靠進(jìn)口，少數(shù)廠家雖然生產(chǎn)制造工業(yè)機(jī)器人配套軸承，但批量小、品種規(guī)格少，零部件通用化程度低，供貨周期長(zhǎng)，成本高，而且質(zhì)量不穩(wěn)定，這些因素嚴(yán)重制約了國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的正常發(fā)展。為促進(jìn)國(guó)內(nèi)工業(yè)機(jī)器人專用軸承設(shè)計(jì)和加工技術(shù)的提高。

工業(yè)機(jī)器人諧波減速器專用軸承介紹

中國(guó)工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)約占全球市場(chǎng)份額的三分之一，有著非常廣闊工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用市場(chǎng)，但國(guó)內(nèi)機(jī)器人市場(chǎng)仍由老牌外資企業(yè)主導(dǎo)，諧波減速器作為工業(yè)機(jī)器人三大基石之一，其高端市場(chǎng)也被國(guó)外品牌牢牢把控。工業(yè)機(jī)器人的核心部件依賴進(jìn)口，工業(yè)機(jī)器人精密諧波減速器專用軸承 CSF、SHF 系列則攻克了減速機(jī)剛性軸承這一核心零部件領(lǐng)域的難題，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)機(jī)器人行業(yè)的技術(shù)空缺，為國(guó)家高端裝備制造業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。

諧波減速機(jī)軸承是一種專為諧波減速機(jī)而生的配套軸承。諧波減速機(jī)軸承主要有兩個(gè)面組成。諧波減速機(jī)配套交叉滾子軸承，根據(jù)其使用場(chǎng)合分為外圈分體、內(nèi)圈整體（BCSF/BCSG系列）和外圈和內(nèi)圈整體（BSHF/BSHG系列）兩大類。滾動(dòng)體為圓柱滾子，分布于互成90°垂直排列在V型滾道中。這種結(jié)構(gòu)使得單個(gè)軸承就可以同時(shí)承受軸向載荷、徑向載荷和傾覆力矩等各個(gè)方向的載荷，軸承具有很高的剛度、旋轉(zhuǎn)精度以及復(fù)合承載能力；該類軸承外形緊湊，軸承自帶有安裝孔，便于客戶直接安裝，適合于各種不同類型的諧波減速機(jī)。諧波減速器的這些特點(diǎn)非常符合工業(yè)機(jī)器人對(duì)傳動(dòng)的要求，所以諧波減速器在工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用中是非常廣泛的。

諧波減速機(jī)軸承技術(shù)特點(diǎn)

1、軸承負(fù)游隙精確控制技術(shù)

工業(yè)機(jī)器人諧波減速器專用軸承主要用在機(jī)器人的關(guān)節(jié)部位，所以對(duì)軸承的剛性要求比較高，需要承載傾覆載荷，所以軸承出廠前設(shè)置好預(yù)壓即負(fù)游隙，游隙負(fù)的多了磨損增加，負(fù)的少了，剛性不足。

2、軸承熱處理變形控制技術(shù)

通過大批量的試驗(yàn)驗(yàn)證，總結(jié)一套不同產(chǎn)品型號(hào)熱處理的變形量，同時(shí)解決盲絲孔熱處理生銹的技術(shù)難題。

3、較高的穩(wěn)定性

運(yùn)行3000小時(shí)，軸承的剛性降幅在5%以內(nèi)，軸承精度仍保持不變。

4、滿足軸承剛性前提下降低軸承摩擦力矩的技術(shù)

在滿足軸承剛性的前提下，較低的摩擦力矩可以減少工業(yè)機(jī)器人在工作過程中的機(jī)械損耗，提高傳遞效率。

5、軸承的密封性技術(shù)

軸承裝在密封的空間，內(nèi)部填充大量的油脂，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)發(fā)熱導(dǎo)致內(nèi)部壓力增大，現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的油封不能滿足使用，容易出現(xiàn)漏脂現(xiàn)象，根據(jù)這種工況研發(fā)一種專用的機(jī)器人軸承密封。