应用工程指南

蜗轮蜗杆传动装置 机器人技术 工业自动化——精度、自锁和反冲规范

尽管蜗轮蜗杆传动效率较低,但自动化工程师仍然选择它——而且,反冲、重复性和动态负载规格决定了机器人在其设计生命周期内能否达到额定精度。

±0.03°
角度重复性
300:1
最大单级比率
自锁
安全功能
DIN5
精度等级
⚙ 韩国永力蜗轮有限公司📍韩国京畿道安山市📧 [email protected]

精度悖论:为什么机器人会使用蜗轮蜗杆传动,尽管它效率较低?

任何评估机器人关节驱动方案的机械工程师都会遇到一个明显的矛盾:蜗轮蜗杆传动的机械效率为 50–75%,而螺旋齿轮传动的机械效率则高达 92–96%。在注重节能的自动化设计中,这种差异似乎非常显著。然而,蜗轮蜗杆传动却广泛应用于工业和外科手术机器人、协作机器人手臂、SCARA 系统以及自动化定位设备中。原因并非自动化工程师忽视了效率上的损失,而是因为他们需要满足一系列特定要求,而蜗轮蜗杆传动恰好能够同时提供其他任何紧凑型单级齿轮传动方式都无法实现的三个特性。

第一个是 自锁行为。 当驱动装置断电时,机器人关节能够自锁,无需制动器即可在重力载荷下保持位置。这项机械安全功能在符合 ISO/TS 15066 标准的协作机器人 (cobot) 应用、符合 CE MDR 标准的手术机器人应用以及任何机器人手臂必须在紧急停止后保持位置而无需依赖主动制动的机器人应用中都至关重要。机械自锁具有故障安全性;而机电制动器则具有故障软性,并且会增加机械结构的复杂性。

蜗轮蜗杆 1

第二个是 高单级传动比。 一台转速为 3000 RPM 的伺服电机驱动一个转速为 15 RPM 的机器人关节,需要 200:1 的减速比。单级蜗轮蜗杆即可满足整个减速比范围。如果采用三级螺旋齿轮传动,则需要相同的减速比——这将使空间受限的机器人关节中的机械部件数量增加两倍。第三个特性是 直角紧凑布局, 它解决了将电机扭矩从横向引入关节轴的几何约束——这一约束在机器人手臂和定位器机械设计中反复出现。

效率损失的具体情况: 对于一个平均每班(8 小时)运行 2 小时(占空比 25%)、机械输出功率为 500 W 的机器人关节而言,蜗轮蜗杆相比螺旋齿轮传动装置额外产生的 35% 效率损失,相当于运行过程中额外产生约 175 W 的热量,或每班约 350 Wh 的能耗。按照韩国工业用电价格(约 90 韩元/千瓦时)计算,这相当于每班约 32 韩元,或每年约 8,000 韩元。考虑到更复杂的多级螺旋关节的设计和制造成本,对于中低负荷机器人应用而言,这点能耗成本很少能抵消增加复杂性带来的益处。


重复性、准确度和反冲——规格参数的真正含义

用于机器人精密定位间隙测量的蜗轮齿轮齿接触几何形状

蜗轮啮合处的齿接触几何形状——在双蜗杆配置中产生齿隙并可进行调整的地方。

机器人手臂规格表列出了两个密切相关但技术上不同的参数,在选择时经常被混淆。 用于自动化的蜗轮蜗杆传动装置。 重复性 是指经过多次循环后从同一方向返回同一位置的能力——通过重复位置指令的分散程度来衡量。 准确性 是指能够到达与先前训练的位置不同的指令位置的能力——受校准误差、运动学模型误差和齿轮几何误差的影响。

反弹对两者都有影响,但方式不同。它主要影响 双向 重复性——指从交替方向(顺时针和逆时针)接近同一位置时产生的偏差。标准蜗轮蜗杆在节圆筒处存在 0.05–0.10 mm 的齿隙,这会引入角度死区,直接导致双向重复性误差。对于节圆半径为 60 mm 的蜗轮,0.08 mm 的齿隙相当于 4.6 弧分,即 0.077° 的角度死区。

对于机器人始终从同一方向(单向)接近的取放自动化应用,这种反向间隙不会造成重复性损失。但对于焊接机器人、检测系统以及任何需要双向精度的应用,必须控制反向间隙——可以通过选用具有可调反向间隙的双联蜗轮蜗杆,或者在机器人控制器中实现软件反向间隙补偿来实现。

机器人/系统类型 反冲要求 方向接近 装备推荐 典型比例
拣选和放置(码垛) 小于 0.15 毫米可接受 单向 标准蜗轮蜗杆,DIN8 20:1 – 80:1
焊接/组装 SCARA < 0.05 毫米 双向 双工蜗杆,DIN6–DIN7 60:1 – 120:1
视觉引导检测 < 0.02 毫米 双向 + 停止 双工蜗杆DIN5,软件组件。 80:1 – 200:1
协作机器人(cobot) < 0.08 毫米 双向 双工蜗杆,DIN6 40:1 – 100:1
太阳能/天线跟踪 < 0.10 毫米 主要为单向传导。 标准蠕虫或双蠕虫 80:1 – 300:1
自动测试定位器 < 0.01 毫米 双向 双工蜗杆DIN5 + 编码器反馈 100:1 – 300:1

自动化中的动态负载——加速扭矩、惯性和占空比

蜗轮蜗杆传动装置的额定扭矩是指其在稳态工况下的连续运行扭矩。在机器人和自动化应用中,加速和减速阶段的实际瞬时扭矩才是关键指标,而非运行扭矩。一个机器人关节以恒定速度承载10公斤的有效载荷时,产生的扭矩足以支撑有效载荷克服重力。而同一关节在0.2秒内从静止加速到全速时,产生的加速扭矩可能是运行扭矩的3到5倍。

机器人关节驱动峰值扭矩估算
T_peak = T_gravity + T_inertia = (F_payload × r_arm × cos θ) + (J_total × α)
T_gravity = 机械臂最大伸展角度和与水平面成 θ 角时的有效载荷重力矩
J_total = 关节处的总转动惯量(有效载荷 + 机械臂结构 + 齿轮反射惯量)
α = 关节角加速度 (rad/s²) — 由机器人控制器速度曲线确定
例如:5 kg有效载荷,半径0.5 m,角度45°,加速度300°/s² → 峰值扭矩T_peak ≈ 17.4 + 22.3 = 39.7 Nm,而重力运行扭矩为11.8 Nm — 动态放大倍数为3.4倍

为了 自动化蜗轮蜗杆 根据规格说明,应用于额定扭矩的服务系数必须考虑这种动态放大效应。一般工业应用1.5的服务系数不足以满足高循环机器人应用的需求。正确的做法是直接计算峰值扭矩,并选择合适的齿轮模数,以确保峰值扭矩在齿轮组的过载能力范围内(通常情况下,短时峰值扭矩为额定连续扭矩的2倍)。

占空比计算

自动化驱动装置很少在恒定负载下运行。整个运动周期内的均方根扭矩是热尺寸设计的正确依据,而峰值扭矩则决定了机械强度要求。例如,对于一台峰值扭矩为 30%、运动周期为 80% 的拾放机器人,以及一台峰值扭矩为 100%、运动周期为 20% 的拾放机器人,其均方根扭矩约为峰值扭矩的 47%——这与峰值扭矩和运行扭矩均存在显著差异。

反射惯性

电机轴感受到的负载惯量与齿轮比的平方成正比(J_reflected = J_load / i²)。高齿轮比能显著降低反射惯量——例如,100:1 的蜗轮蜗杆可以将电机感受到的负载惯量降低 10,000 倍。这就是为什么高齿轮比蜗轮蜗杆能够让小型伺服电机加速大型有效载荷的原因——即使效率不高,惯量匹配也十分有利。

刚度和共振

齿轮啮合的扭转刚度会影响机械臂在动态载荷下的固有频率。更刚硬的啮合(更高的赫兹接触刚度,其随模数和接触面质量的提高而增加)会提高固有频率,从而降低工作速度范围内发生共振的风险。韩国永力动力公司(Korea Ever-Power)的成熟接触面(≥70%齿宽)直接有助于实现可预测的啮合刚度。


协作机器人与 ISO/TS 15066 — 自锁作为一种安全功能

ISO/TS 15066:2016 规定了协作机器人在与人类工人共享工作空间中运行的应用要求。一个关键的安全参数是安全系统发出停止指令时机器人的行为——尤其是在垂直轴关节处,如果驱动装置无法保持位置,重力载荷会导致机械臂下落。

在采用蜗轮蜗杆机构的协作机器人设计中,传动比为20:1及以上的单头蜗杆固有的自锁特性提供了一种机械位置保持功能,该功能不依赖于功率、电机保持扭矩或机电制动器。这简化了安全架构:蜗轮蜗杆的自锁是一种被动的、不依赖功率的安全功能,可以纳入IEC 62061或ISO 13849标准的安全功能分析中。自锁蜗轮蜗杆机构有助于在适用的配置中实现PLd(性能等级d)的位置保持安全功能评级。

协作机器人自锁的关键技术要求: 自锁功能必须在最高工作温度下,使用指定的润滑油进行验证,而不是在实验室环境条件下验证。例如,在68°C的壳体温度下,使用低粘度合成油的协作机器人关节驱动装置可能无法满足在25°C下使用标准矿物油时所满足的自锁条件。请在设计验证文档中要求提供指定工作温度下的自锁计算结果。韩国永力动力公司为订购用于安全功能的单启动蜗轮蜗杆传动装置提供此项标准计算。

自动化工程实践

四种机器人蜗轮蜗杆传动规格——精度、安全性和定制传动比解决方案

韩国蔚山·汽车装配机器人OEM
SCARA联轴器驱动——伺服电机速度匹配的自定义传动比

挑战: 一家韩国SCARA机器人制造商,其产品用于汽车车身焊接,需要一种与其伺服电机特定工作点相匹配的蜗轮蜗杆传动比。该机器人扭矩-转速曲线的最佳电机转速为2800 RPM;所需的关节输出转速为72 RPM。所需的传动比为38.9:1——但任何标准产品目录中均无此规格。如果订购最接近的产品目录中的传动比(40:1),则伺服电机的工作点需要降低2.751TP³T——虽然对于连续运行而言可以接受,但在高循环焊接路径轨迹中会导致可测量的精度下降。

解决方案: 韩国永力动力公司制造了一套三级半定制蜗轮蜗杆传动装置:z2 = 39齿滚轮,安装在标准M5滚刀上,与一根磨削至精确39:1几何形状的单头蜗杆轴匹配。这种非标准传动比无需新刀具,只需在滚刀机上调整分度齿轮的设置即可。首批交货周期为5周。该机器人无需重新调整伺服电机尺寸,即可达到其路径精度规格(关节处±0.04毫米)。

✓ 定制比例 39:1 · 无需新模具 · 路径精度达 ±0.04 毫米 · 交货周期 5 周
越南胡志明市 · 电子产品拣选和放置
高循环磨损失效——材料升级避免了6个月的更换周期

挑战: 一家越南电子代工制造商的贴片装配线全天候运转,其高速元件贴装机器人每5-7个月就需要更换一次蜗轮。在22小时的生产日内,循环频率为每分钟380次——这意味着每个8小时班次大约有50万次齿啮合接触。对失效蜗轮的CMM分析显示,磨损呈渐进性,与硬度差不足相符:轴采用C45感应淬火(检测表面硬度为48 HRC),而青铜蜗轮在出现可见擦伤之前就已经达到了间隙极限。

解决方案: 韩国Ever-Power升级:C45感应淬火轴→40Cr整体淬硬,硬度达54 HRC,模数和孔径尺寸相同。表面硬度提升6 HRC,使与锡青铜轮的硬度差值几乎翻倍,从而直接提高了耐磨性,耐磨性与硬度差值的平方成正比。孔径和模数相同,可按周直接替换,并提供材料升级证明文件。

✓ 40Cr升级 · 直接替换 · 使用寿命>18个月(已验证) · 无需改装
新加坡 · 半导体晶圆处理机器人
精密龙门驱动装置——重复精度要求:温度范围内±0.02 mm

挑战: 一家半导体设备制造商正在为一座200毫米晶圆厂设计晶圆搬运龙门架,要求θ轴(旋转定位)采用蜗轮蜗杆驱动,在晶圆托架处实现双向重复精度为±0.02毫米(相当于60毫米螺距半径蜗轮处为±0.019°)。难点在于如何在设备外壳内20°C至40°C的温度范围内保持这一精度——由于温度变化导致啮合几何形状改变,标准蜗轮蜗杆的齿隙会随温度升高而增大。

解决方案: 韩国Ever-Power公司供应的双联蜗轮蜗杆传动装置(可调齿隙)经校准,在30°C的平均工作温度下齿隙为零。双联结构允许在热循环导致齿隙漂移时重新调整齿隙,而无需将传动装置从机器人上拆卸下来。设备制造商的认证测试证实,在整个温度范围内,双向重复精度为±0.018°,满足±0.019°的规格要求并留有余量。

✓ 双工蜗杆 · 双向重复精度 ±0.018° · 温度稳定 · 规格参数满足要求且留有余量
韩国京畿道·协作机器人集成商
协作机器人手臂关节——自锁安全功能 CE认证文档

挑战: 一家韩国协作机器人集成商正在根据机械指令 2006/42/EC 和 ISO/TS 15066 标准,为其新型六自由度协作机器人准备 CE 技术文件。根据 ISO 13849 标准,腕关节位置保持的安全功能分析需要对蜗轮蜗杆传动装置的机械自锁功能进行性能等级 (PL) 评估。该集成商需要书面证据证明蜗轮蜗杆的自锁性能满足 PLd 贡献所需的条件。

解决方案: 韩国永动力公司针对特定齿轮组提供了一份正式的自锁验证文件,内容包括:指定节距几何形状下的导程角计算;使用指定润滑剂时,工作温度(25°C–70°C)下的摩擦系数范围;最坏工况温度(70°C,最小摩擦工况)下的自锁安全裕度;以及确认自锁功能为被动式、非功率依赖型机制。该文件已被公告机构接受,作为PLd安全功能认证的佐证材料。

✓ PLd自锁功能已记录 · CE技术文件已接受 · 公告机构问询已关闭

韩国永动力产品

用于机器人和自动化的蜗轮蜗杆产品

双联蜗轮蜗杆——机器人关节驱动
精密·可调间隙·DIN5-7
双联蜗轮蜗杆——机器人关节驱动
这是适用于需要在系统整个运行寿命期间保持双向定位精度的机器人和自动化应用的权威规范。双导程蜗杆轴——左右两侧螺纹的导程略有不同——允许通过调整蜗杆轴在其壳体内的轴向位置来控制齿隙:将轴向齿轮方向滑动,使蜗杆螺纹较粗的部分啮合,从而将蜗杆螺纹与齿轮齿之间的间隙减小到接近于零。在每天运行 20 小时的 6 自由度机器人中,由于齿轮齿在高循环运行期间磨损,标准蜗轮蜗杆传动装置的机械齿隙会在 12-18 个月内从其初始规格(通常为 0.03-0.08 毫米)增加到 0.20-0.35 毫米。双蜗杆允许通过 15 分钟的维护程序(轴向轴位移)来校正这种齿隙,而无需将齿轮组从机器人上拆卸或更换任何部件。在齿轮组的使用寿命内,可以进行 4-6 次重新调整。在单启动配置的调节范围内,自锁功能始终保持完整,确保安全性能。精度等级为 DIN5 至 DIN7(取决于规格);触点模式 ≥ 70% 已记录。提供 SS316 材质,适用于洁净室和食品相关自动化应用。可提供正式的自锁验证文件,用于 CE 机械指令和协作机器人安全功能申报。
反弹可从接近零度进行调节——无需更换零件
精度等级DIN5、DIN6 或 DIN7
自锁通过调整范围保留
调整使用寿命期间可进行 4-6 个循环
CE支持自锁安全功能文件

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合金钢蜗杆组——定制自动化规格
自定义比例 · 高精度 · 多起点
合金钢蜗杆组——定制自动化规格
标准产品目录中的传动比(5、7.5、10、15、20、25、30、40:1……)是根据最常见的工业应用定义的。机器人和自动化系统通常围绕伺服电机的工作点和运动学要求进行设计,这些要求介于产品目录中的传动比之间,例如 37:1、43:1、67:1 和 84:1。韩国永力电机 (Korea Ever-Power) 可根据标准模块尺寸(M0.5 至 M10)生产 5:1 至 300:1 之间的任意整数传动比,作为三级半定制规格,无需新模具,交货周期与重新订购产品目录的交货周期相当。如果需要在特定传动比下提高效率,则可提供多启动配置(z1=2 或 z1=4)——例如,效率为 85% 的 20:1 四启动电机组,而不是效率为 68% 的 20:1 单启动电机组。合金钢蜗杆轴(40Cr,整体淬硬至50-56 HRC;或SCM415,渗碳至58-62 HRC,适用于高循环精密应用)和ZCuSn10Pb1锡青铜轮是标准材料组合。每套产品均包含三坐标测量机尺寸检测报告、接触面照片(≥70%认证)和材料证书。对于规格相同的自动化供应项目,可提供固定价格的批量订单安排,交货周期为2-3周。
比率范围5:1 到 300:1 之间的任意整数
多起点z1=1、2 或 4 可用
模块M0.5 – M10
交货时间标准交货期为 3-5 周,重新订购需 2 周。
供应计划可提供批量订单

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用于自动化的伺服安装式蜗轮减速器
封闭式减速器·伺服法兰安装
用于自动化的伺服安装式蜗轮减速器
对于需要完整封闭式驱动组件(电机法兰安装、IP54 或 IP65 防护等级外壳、预填充润滑油、输出轴或空心孔)的自动化和机器人应用,韩国永力动力 (Korea Ever-Power) 的伺服兼容蜗轮减速器提供精密齿轮组,其外壳配置专为直接安装伺服电机而设计。减速器内的蜗轮组符合与裸齿轮组相同的精度标准(标准为 DIN6-DIN7,可根据要求提供 DIN5)、材料规格和文档要求。外壳采用铝合金材质(轻量化设计,便于集成到机器人手臂中),并可选阳极氧化或涂层处理,以满足洁净室环境的要求。输入联轴器可兼容 IEC 56 至 IEC 132 伺服电机机架尺寸。输出配置包括:实心轴、空心孔和法兰安装。对于多轴机器人定位器和龙门自动化系统,减速器外壳配置中相同的齿轮组简化了机械集成,同时保持了机器人精度所需的规格质量。有关自动化和定位器应用的集成式蜗轮减速器规格,请访问我们的网站: wormgearreduer.top
住房铝制,IP54 或 IP65
电机支架IEC 56 – IEC 132
输出实心轴、空心孔、法兰
精确标准为DIN6-DIN7,可根据要求提供DIN5。
文档与裸齿轮组标准相同

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机器人与自动化常见问题解答

机器人和自动化中的蜗轮蜗杆——来自机械和控制工程师的提问

如何测量蜗轮蜗杆的齿隙?数据手册上的数值与我在机器人中看到的实际位置误差之间有什么关系?+

蜗轮蜗杆传动装置的齿隙通常通过测量输入轴静止、输出轴在已知扭矩作用下沿两个方向交替旋转时输出轴的角位移来评估——两个位置之间的角度差即为齿隙角。该角度随后以线性值(齿隙角 × 节圆半径)的形式报告在节圆上。该值与机器人位置误差之间的关系取决于机器人接近目标的方式:单向接近(始终从同一方向)几乎不会产生齿隙惩罚;双向接近则会将全部齿隙视为死区。对于节圆半径为 60 mm 的蜗轮,0.08 mm 的齿隙 = 4.6 弧分 = 0.077° 的角度死区。在距离关节 500 mm 的机器人工具中心点处,这相当于约 0.67 mm 的 TCP 位置误差——对于精密装配而言较为显著,但对于许多物料搬运应用而言是可以接受的。

我能否用软件实现反向间隙补偿,而不是使用双联蜗轮蜗杆?+

是的,软件齿隙补偿对许多自动化应用来说非常有效。机器人控制器存储每个关节的已知齿隙值,并在任何方向反转之前添加一个预补偿动作——先沿接近方向移动超过目标位置的齿隙距离,然后再反转到目标位置。这消除了准静态定位的双向重复性误差。局限性:(1)软件补偿适用于已知恒定齿隙的情况;如果齿隙随磨损而增大,则必须定期更新补偿值;(2)动态补偿更加复杂,且在高速度下效果较差;(3)即使补偿了平均位置误差,齿轮啮合的柔性仍然存在——快速方向反转引起的振动无法通过软件补偿消除。对于高循环应用,如果担心数千小时后齿隙增大,则可机械重新调整的双联蜗轮蜗杆是更可靠的长期解决方案。

我应该使用多大的齿轮比来驱动一个转速为 3000 RPM 的伺服电机,该伺服电机驱动的机器人关节需要以最高 90 RPM 的速度运动?+

所需传动比:3,000 ÷ 90 = 33.3:1。最接近的标准产品传动比为 30:1 和 36:1。在 30:1 的传动比下,关节最高转速为 100 RPM,比伺服电机转速限制高 11%。在 36:1 的传动比下,关节最高转速为 83.3 RPM,比所需转速低 7.5%。这两种传动比都不理想。韩国 Ever-Power 公司可以生产 33:1 传动比(z2 = 33 齿,单头蜗杆)的 3 级半定制产品,无需新模具,即可满足您对伺服电机和关节转速的精确要求。下单时,请提供模块号(或中心距和轴径),我们将在生产前确认 33:1 的几何尺寸。

在伺服电机扭矩预算计算中,如何考虑蜗轮蜗杆的效率?+

蜗轮蜗杆效率在扭矩预算中体现在两个方面。对于驱动方向(电机驱动负载),关节处的输出扭矩为 T_output = T_motor × gear_ratio × η,其中 η 为正向效率。例如,一个 50:1 的齿轮组,效率为 65%,搭配一个 1 Nm 的电机,在关节处产生的扭矩为 32.5 Nm(而非 50 Nm)。对于速度变化,关节速度 = 电机速度 ÷ 齿轮比。对于功率预算:输入功率 = 输出功率 ÷ η,因此电机必须提供比负载所需功率更大的功率。在伺服电机选型软件中,如果软件的计算未包含蜗轮蜗杆效率,则需要将所需的关节扭矩乘以 (1/η) 以计算所需的电机扭矩贡献,并将齿轮箱产生的热量乘以 (1-η) × P_input 以计算热负荷。

我们需要在不更换电机或外壳的情况下,改变现有机器人关节的齿轮比。这可行吗?+

是的,如果新的传动比所用的齿轮齿数与相同的壳体中心距相符。对于单头蜗杆(z1=1),将传动比从 40:1 改为 35:1 需要将齿轮从 40 齿改为 35 齿。齿轮节圆直径也成比例变化——M5 处的 35 齿齿轮的节圆直径 d2 = 35 × 5 = 175 mm,而 40 齿齿轮的节圆直径 d2 = 200 mm。中心距从 (d1 + d2)/2 = (50 + 200)/2 = 125 mm 变为 (50 + 175)/2 = 112.5 mm——这需要修改壳体或使用垫片。如果壳体具有调节功能(许多定位器和机器人设计都具备此功能),则可以在相同的壳体内更改传动比。请提供您现有齿轮组的尺寸(模数、当前齿数、轴径、中心距)、当前和所需的传动比,Korea Ever-Power 将在进行任何设计修改工作之前确认现有壳体是否可以实现传动比的改变。

高循环装配机器人中蜗轮蜗杆机构的预期使用寿命是多少?+

使用寿命主要取决于:轮子材料、接触面质量、润滑以及实际扭矩与额定扭矩的比值。对于正确配置的合金钢轴+ZCuSn10Pb1青铜轮组,在额定扭矩为60-70%、400次/分钟(每班约1400万次)的连续运行条件下,如果润滑良好且磨合完成,轮齿面磨损应在8000-15000个工作小时内保持在规格范围内。缩短使用寿命的关键因素包括:超过80%的额定扭矩运行(会显著加速点蚀疲劳);使用添加极压添加剂的润滑剂导致腐蚀;工作温度高于80°C(会加速润滑剂劣化并增加摩擦);以及满载下电机突然启动造成的冲击载荷(对于高循环自动化驱动装置,请使用软启动电机控制)。我们建议每2000小时进行一次油液分析取样,以跟踪磨损颗粒计数,从而及早发现磨损率加速的情况。

如何为协作机器人应用指定蜗轮蜗杆传动装置,其中自锁行为是根据 ISO 13849 标准记录的安全功能?+

该规格必须包含以下内容:(1) 在最恶劣的温度和润滑条件下(而非仅在环境温度下),能够产生低于摩擦角的导程角的齿轮比和起始轮数;(2) 自锁计算中使用的润滑剂规格(ISO VG 等级和类型);(3) 在最恶劣的热条件下预期的最高壳体温度;以及 (4) 所需的自锁安全裕度(通常为 ρ' – λ ≥ 1.5°)。韩国永力动力公司 (Korea Ever-Power) 提供一份正式的自锁验证文件,涵盖了为安全功能应用订购的单轮蜗杆传动装置的上述参数。该文件包含导程角计算、指定温度范围内的摩擦系数数据、最恶劣温度下的摩擦角以及由此得出的安全裕度。该文件格式可直接作为佐证材料纳入 ISO 13849 安全功能分析中。

协作机器人中蜗轮蜗杆传动装置的噪声水平是多少?如何将其降至最低?+

与相同模数的等速比螺旋齿轮传动相比,蜗轮蜗杆传动本质上更安静,因为蜗轮蜗杆与齿轮的啮合是滑动接触,齿轮啮合过程是渐进的,而不是像正齿轮那样以冲击为主。对于正确配置且润滑良好的蜗轮蜗杆传动,在中等运行速度(蜗杆轴转速 500–1500 RPM)下,1 米处的典型噪声水平为 55–70 dB(A),低于大多数协作机器人的工作环境。降噪措施包括:(1) 略微增大模数以降低齿轮啮合应力(降低接触频率噪声);(2) 提高啮合模式质量——根据韩国 Ever-Power 公司的啮合模式照片验证,≥70% 的啮合模式产生的啮合噪声显著低于点接触不匹配的齿轮组;(3) 确保润滑油粘度正确——高温下低粘度润滑油比粘度合适的润滑油产生更大的边界接触噪声。 (4)尼龙或POM塑料蜗轮在极低负载应用中可显著降低噪音,但会降低扭矩容量。

指定您的机器人蜗轮蜗杆驱动器

请提供机器人类型、关节轴数、所需传动比(或电机转速+关节转速)、齿隙要求、重复精度规格、占空比以及任何安全功能文档要求。韩国Ever-Power将在一个工作日内提供包含定制传动比确认和交货时间的完整规格说明。

编辑:Cxm