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工業(yè)機器人軸承的設計原則通常, 通用軸承結構形式及主參數的確定是以額定動載荷為目標函數,在一定的約束條件下,通過優(yōu)化得到。薄壁軸承在使用過程中,不僅要有較大的額定動載荷以保證軸承有足夠的承載能力,還要有較強的剛度和較小的摩擦力矩以保證機器人主機的定位精度、靈活運轉。因此, 在軸承設計分析過程中, 應將額定動載荷、剛度和摩擦力矩3個指標作為目標函數進行多目標優(yōu)化設計,同時著重考慮這些參數的變化對軸承性能方面所產生的不同影響。
柔性軸承屬于特殊的薄壁球軸承,部分設計可參照薄壁球軸承的設計方法,如主參數鋼球直徑、溝曲率系數、溝徑的選擇和計算、材料的選擇、熱處理及車、磨加工工藝等。但由于它的特殊使用要求,其主參數如鋼球數量、球組節(jié)圓直徑、擋邊直徑、填球角、保持架球兜直徑和形狀、游隙的選取和計算公式需要作相應改變。 薄壁軸承負游隙的精準控制技術。工業(yè)機器人軸承要求運轉平穩(wěn),要有合適的啟動摩擦力矩,因此軸承生產、裝配時要有合適量的負游隙。軸承的負游隙過大或過小會直接影響軸承的噪聲、振動與壽命,由于機器人用薄壁軸承內外套圈的壁厚較薄,采用加載加載方式測量游隙時,易導致套圈變形,負游隙的量很難控制,需要采用特殊的加工裝配方法和工藝,并使用特殊的裝配工具。 薄壁角接觸球軸承裝配高度的精確控制。機器人結構緊湊,安裝空間精確,要求軸承的裝配高的偏差嚴格,而且國外同類軸承的裝配高也控制極為嚴格。由于薄壁角接觸球軸承套圈壁厚很小,極易產生變形,各尺寸精度難以精確控制,內外圈及滾動體選配尺寸難以嚴格控制,造成軸承裝配后裝配高偏差過大。因此,要想實現薄壁角接觸球軸承裝配高的精確控制,甚至達到萬能配對的目的,必須對軸承進行特殊的溝位置設計、磨加工工藝制訂、精確的選配等,同時增加軸承凸出量的修磨工藝。 薄壁軸承的精準裝配技術。由于機器人專用系列精密軸承壁厚超薄,剛度差,采用普通的裝配方法及模具,在加熱裝配合套時極易變形。因此,要實現薄壁軸承的精密裝配,達到成品的各項指標,必須采用針對薄壁軸承的裝配尺寸選配、裝配工藝制訂和特殊的裝配模具及附件,對選配好的軸承套圈進行嚴格的修磨,制定詳細、嚴格的裝配工藝,并研制專用的裝配合套工具及附件,以保證軸承裝配后的精度。 |