课件：工业机器人认知.ppt

图1-15 谐波传动 可以看出，由于Zg＜Zb，故当波发生器转过一周时，柔轮相对刚轮反方向转过△Z／Zg周(△Z＝Zg—Zb)。如果波发生器与主动轴(电机)相联，柔轮与从动轴相连，在刚轮固定时，就可得到减速比为i＝△Z／Zg的减速传动，由于△Z很小(通常为2，4)，故i很大，一般为50~300，减速效果可与少齿行星传动相媲美。 若柔轮固定，刚轮主动，则波发生器可得到i＝Zb／△Z的同向增速运动。同样，若刚轮固定，柔轮主动，波发生器也可得到增速运动，但增速运动常需一个最小的转动力矩。这一转矩与构件之间的摩擦以及三大件和轮齿的几何参数有关。只有参数适当，且很好地跑合之后才能降低这一转矩。对于手把手示教的机器人，必须充分注意这一特性，如果最小的反力距太大，就很难实现手把手示教。 在商品化生产中，还有用三大件制成的各类减速器，有单级、双级；卧式、立式等，供设计者选用。 与一股齿轮传动相比，谐波传动有如下主要特点。 传动比大，单叔传动比可为50~300，双级传动比可达2×106。 ②传动乎稳，承载能力高。在传动时同时参与啮合的齿数多，故传动平稳，承载能力高，传递单位扭矩的体积和重量小。在相同的工作条件下，体积可减小20~50％。 ③齿面磨损小而均匀，传动效率高。若正确选择啮合参数，则齿面的相对滑动速度很低，因此磨损小、效率高。当结构合理，润滑良好时，对i＝100的传动，效率η可达0.85；对i＝75的传动，效率η可达0.92。传动效率随着扭矩的增加而增加。而当传递的扭矩比额定值小20％时，效率很快降低。 ④传动精度高。在制造精度相同的情况下，谐波传动的精度可比普通齿轮传动高一级。若齿面经过很好的研磨，则谐波齿轮传动的传动精度要比普通齿轮传动高4倍。 ⑤回差小。精密谐波传动的回差一般可小于3’~1’，甚至可以实现无回差传动。 ⑥可以通过密封壁传递运动。当采用长杯式柔轮固定传动时，可实现向密封箱内传递运动，这是其他传动机构很难实现的。 ⑦谐波传动不能获得中间输出，并且杯式柔轮刚度较低。 2）RV摆线针轮传动 RV减速机由一个行星齿轮减速机的前级和一个摆线针轮减速机的后级组成，RV减速器具有结构紧凑，传动比大，以及在一定条件下具有自锁功能的传动机械，是最常用的减速机之一而且振动小，噪音低，能耗低。如图1-17所示。RV传动是新兴起的一种传动，它是在传统针摆行星传动的基础上发展出来的，不仅克服了一般针摆传动的缺点，而且因为具有体积小、重量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列优点。日益受到国内外的广泛关注。RV减速器是由摆线针轮和行星支架组成以其体积小，抗冲击力强，扭矩大，定位精度高，振动小，减速比大等诸多优点被广泛应用于工业机器人，机床，医疗检测设备，卫星接收系统等领域。它较机器人中常用的谐波传动具有高得多的疲劳强度、刚度和寿命，而且回差精度稳定，不像谐波传动那样随着使用时间增长运动精度就会显著降低，故世界上许多国家高精度机器人传动多采用RV减速器，因此，该种RV减速器在先进机器人传动中有逐渐取代谐波减速器的发展趋势。 图1-16 RV减速器 RV减速机的传动装置是由第一级渐开线圆柱齿轮行星减速机构和第二级摆线针轮行星减速机构两部分组成，为一封闭差动轮系如图1-17为其结构示意图。主动的太阳轮1与输入轴相连，如果渐开线中心轮1顺时针方向旋转，它将带动三个呈120°布置的行星轮2在绕中心轮轴心公转的同时还有逆时针方向自转，三个曲柄轴3与行星轮2相固连而同速转动，两片相位差180°的摆线轮4铰接在三个曲柄轴上，并与固定的针轮相啮合，在其轴线绕针轮轴线公转的同时，还将反方向自转，即顺时针转动。输出机构(即行星架)6由装在其上的三对曲柄轴支撑轴承来推动，把摆线轮上的自转矢量以1:1的速比传递出来。 图1-17 RV加速器结构示意图 3）滚动螺旋传动 滚动螺旋传动是在具有螺旋槽的丝杠与螺母之间放入适当的滚珠。使丝杠与螺母之间由滑动摩擦变为滚动摩擦的一种螺旋传动，如图1-18所示。滚珠在工作过程中顺螺旋槽(滚道)滚动，故必须设置滚珠的返回通道，才能循环使用。内循环是在螺母体内返回，外循环最常见的。 图1-18 外循环滚珠丝杠 滚动螺旋传动主要有以下一些特点。 ①摩擦小、效率高。一般情况下，滚动螺旋传动的效率在90％以上。在同样的负荷下，驱动权矩较滑动螺旋传动减少2／3~3／4。滚动螺旋传动的逆传动效率也很高，接近于正传动效率，故可作为直线运动变旋转运动的传动装置。也正是这—原因，该种传动不能自锁，必须有防止逆转的制动或自锁机构才能安全地用于有自重下降的场合。 ②灵敏度高，传动乎稳。由于是滚动摩擦，动、静摩擦系数相差极小，无论是静止，还是高、低速传动，摩擦权矩几乎不变，故灵敏度高、传动乎稳。 ③磨损