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微柏工业机器人研究院

2015.7.27

工业机器人减速器的发展

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工业机器人核心零部件是关键

工业机器人核心零部件包含高精度减速器、伺服电动机和驱动器、控制器，对整个工业机器人的性能指标起着关键作用，并具有通用性和模块化的单元构成。

我国工业机器人的关键部件依赖进口，尤其是在高精密减速器方面的差距尤为突出，制约了我国国产工业机器人产业的成熟及国际竞争力的形成，

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核心器件

特点：

1.承载能力大

2.传动精度高

3.体积小巧

4.稳定可靠

安川机器人ES165Kg

6台减速器2.08万元

占整机成本的12%

同类型的国内产品

6台减速器9.1万

占整机成本的比例为31%。

一台通用机器人配置4.5套减速器推算，2014-2018年，我国工业机器人对减速器的新增需求量分别将达到18.9万套、23.6万套、29.6万套、36.9万套、46.2万套。

减速传动装置

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涡轮蜗杆减速器三环减速器行星齿轮减速器摆线减速器谐波减速器

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减速器的分类

机械无极变速器摩擦无极变速器

减速器的分类

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机械无极变速器

摩擦无极变速器

液压无极变速机

减速器的特点

工业机器人减速器的特点：

•减速比大；

•结构紧凑，体积小，零件少；

•承载能力较高；

•寿命长，稳定性高；

•传动效率高；

•刚度大；

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谐波减速器的原理

特点：

•既可用做减速器，也可用做增速器；

•效率高达92％-96％，单级传动比可达50-4000；

•承载能力较高,柔轮和刚轮之间为面接触多齿啮合；

•结构紧凑，体积小，零件少；

•由密封空间向外部或由外部向密封空间传递运动。

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谐波减速器的原理和特点

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•谐波齿轮减速机在航空航天、能源、航海造船、仿生机械、常用军械、机床仪表、电子设备、矿山冶金、交通运输、起重机械、石油化工机械、纺织机械、农业机械以及医疗器械等方面得到日益广泛的应用

谐波减速器的发展现状

谐波减速器的应用

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国外谐波减速器的发展

1947年,前苏联工程师摩察尤唯金于首次提出谐波机械传动原理

1953年,美国的C．WaltonMusser根据空间应用需求于发明了谐波减速器,并于1955年获得美国专利

1960年在纽约展出谐波减速器实物

1960年，前苏联机械研究所、列宁格勒光学精密机械研究所、全苏减速器

研究所等在谐波齿轮传动基础理论与试验研究

1960年，美国USM公司首次将谐波减速器投入应用

1965年，日本长谷川引进USM公司全套技术

并通过自主创新，提高了谐波减速器性能和可靠性。

1970年10月，日本长谷川与美国USM各出资50%，

在东京都成立了HarmonicDriveSystemsInc.，汉译哈默纳科。

德国HarmonicDriveAG公司负责欧洲、中东、非洲及南美美国HarmonicDriveLLC公司负责北美

日本HarmonicDriveInc公司负责其余地区销售

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国内谐波减速器的发展

1962年，上海纺织科学研究院就研制成功了中国第一台谐波传动减速器；1978年，中国成立了第一个谐波传动学组；

1980年，制造出了当时世界上最小的柔轮内径为25mm的谐波传动减速器；1983年，中国成立了谐波传动技术研究所；

1993年，北京中技克美谐波传动有限公司

1993年，研宄制定了国家标准为GB/T14118-93的谐波传动减速器标准2014年，研宄制定了机器人用谐波齿轮减速器国家标准

北京中技克美

北京谐波传动技术研究所

苏州绿的

上海机电

秦川机床工具

北京中技克美谐波传动有限责任公司，年产已达万台套，对国内部分整机厂家（如广州数控）提供产品。

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我国现阶段谐波减速器的制造能力只相当于日本七八十年代的水平，国内谐波传动产业存在的主要问题是：

1.精度和精度保持能力差；

2.承载能力差、噪声大；

3.生产设备落后，产品种类少；

4.企业规模偏小，研发投入严重不足。

国内外谐波减速器主要参数比较表（1500rpm，减速比100）

国内谐波减速器的发展

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谐波减速器的关键技术--齿形的设计

直齿轮齿形渐开线齿形

圆弧齿形

P形齿形

S形齿形

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谐波减速器的发展现状

谐波减速器的