減速機工作原理及常見故障排查

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減速器一般用于低轉速大扭矩的傳動設備，把電動機、內燃機或其它高速運轉的動力通過減速機的輸入軸上的齒數少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的，普通的減速機也會有幾對相同原理齒輪達到理想的減速效果，大小齒輪的齒數之比，就是傳動比.

當提及國產機器人精度不夠，機器人壽命短的問題，大家可能都會埋怨我們的國產減速機水平不夠，有人說我們國產減速機精度不夠，壽命時間短，總之問題出現了一大堆。

可為什么國產機器人用的減速機跟四大家族的一模一樣，但是裝出來的效果就是比四大家族的差呢？其實問題不光來自減速機，比如裝配，系統都會出現問題，今天就讓小編來教給大家如何辨別減速機的優劣。

01
減速機原理解析

1、RV減速機

RV減速機是蝸輪蝸桿減速機家族中比較常見的減速機之一，它由蝸桿和蝸輪組成，具有結構緊湊，傳動比大，以及在一定條件下具有自鎖功能的傳動機械，是最常用的減速機之一而且振動小，噪音低，能耗低。

工作原理：RV減速機一般用于低轉速大扭矩的傳動設備，把電動機、內燃機或其它高速運轉的動力通過減速機的輸入軸上的齒數少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的，普通的減速機也會有幾對相同原理齒輪達到理想的減速效果，大小齒輪的齒數之比，就是傳動比。減速機是一種動力傳達機構，利用齒輪的速度轉換器，將馬達的回轉數減速到所要的回轉數，并得到較大轉矩的機構。

普遍認為機器人行業的RV三巨頭是帝人、住友、SPINEA，強調機器人界是因為有些減速機也很厲害，但并沒有廣泛應用在機器人行業，比如柴埃浮，減速機的性能跟精度也十分高，但是主要應用在高端機床上，工業機器人行業并沒有多少。

2、諧波減速機

用于負載小的工業機器人或大型機器人末端幾個軸，諧波減速器是諧波傳動裝置的一種，諧波傳動裝置包括諧波加速器和諧波減速器。諧波減速器主要包括：剛輪、柔輪、軸承和波發生器三者，四者缺一不可。其中，剛輪的齒數略大于柔輪的齒數。諧波減速機用于小型機器人特點是體積小、重量輕、承載能力大、運動精度高，單級傳動比大。

工作原理：

諧波齒輪減速器是一種由固定的內齒剛輪、柔輪、和使柔輪發生徑向變形的波發生器組成，諧波齒輪減速機是齒輪減速機中的一種新型傳動結構，它是利用柔性齒輪產生可控制的彈性變形波，引起剛輪與柔輪的齒間相對錯齒來傳遞動力和運動。這種傳動與一般的齒輪傳遞具有本質上的差別，在嚙合理論、集合計算和結構設計方面具有特殊性。諧波齒輪減速器具有高精度、高承載力等優點，和普通減速器相比，由于使用的材料要少50%，其體積及重量至少減少1/3。

02
減速機故障排查方法

1、“O”型圈魔咒

除了減速機本身的油封問題外，機器人廠家在減速機組件的設計和裝配上也會有影響，因為減速機的密封，除了油封之外，還有O型圈。

O型圈是產品密封設計非常普遍的一種標準件，也有相應的國標可以查詢。機器人減速機中，大部分廠家會配好O型圈跟加工好O型圈槽。有些情況下，廠家是不配O型圈的，減速機上也沒有O型圈槽，這個時就需要在安裝法蘭上設計了。但是由于毛細現象，基油還是會滲透。

2、裝配設計與裝配工藝

為什么國內許多廠家都很疑惑使用了相同的HD、帝人減速機，但就是比四大家族的先損壞呢?這可能是裝配工藝不成熟惹的禍，結構是可以很直觀地拆開看到跟模仿的，但是裝配設計跟工藝是在機器人看不出來，甚至圖紙里也看不出來的。成熟的機器人廠商會有專業的工藝工程師，專門研究機器人的裝配，包含減速機裝配。

3、伺服控制

伺服控制對減速機有著很大影響滴。這里伺服控制包含了電機、驅動器、控制器這整個系統，伺服性能差，或者伺服沒有調好的話，在不同的速度或負載下，電機是容易抖動的，甚至是機械設計不好的話，共振也是經常發生的。在伺服選擇上，也是國產機器人不太重視的地方，國產機器人都強調性價比，然而在實際操作中，很多會變成更多是注重價格，而不是性能。

4、超時使用

機器人能不眠不休的工作?其實是誤解。第一，機器人是需要休息的，一般會建議機器人每工作12個小時休息1小時，當然這是針對相對差一點的工作環境，如果機器人本身工作得很舒服，那24小時跑也不是不可以;第二，機器人是需要保養的，機器人也是一種精密設備，是需要定期做一些保養的，來降低損耗率并延長使用壽命，跟汽車是一樣的。

5、超載使用與沖擊

這個情況在國內比較常見。每一款機器人都有標明設計的負載和慣量，注意是負載跟慣量兩個要素，很多客戶會只看負載，不看慣量，所以有時負載并沒有超，但是慣量超了很多，那機器人也是會有各種問題的。

另外 一個問題就是沖擊問題，這是最糾結的地方了。沖擊有兩種，一個是碰撞，一種是急停，包含拍急停或者突然斷電。沖擊對RV來說相對還好一點，畢竟RV剛性好很多，當然沖擊次數也不能太多，但對于諧波，沖擊就非常敏感了。碰撞一般是調試過程中發生或者生產中的意外，這個總體來說都是意外，不是主觀的，但是急停這個很多時候就是主觀的不規范操作了。

斯文棒棒

RV減速器不是蝸輪蝸桿減速器吧，應該是行星齒輪和雙級的擺線針輪的組合機構，特點是體積小、減速比大，扭轉剛度大。