工业机器人技术及应用课件：旋转-旋转传动装置

工业机器人的机械系统《工业机器人技术及应用》

工业机器人传动装置——旋转-旋转传动装置工业机器人的机械系统2.3工业机器人传动装置

机器人本体的结构形式机器人本体机械机构驱动装置控制系统感知系统手部（操作器）腕部臂部腰部电驱动装置液压驱动装置气压驱动装置处理器关节伺服控制器内部传感器外部传感器

基座（固定或移动）传动装置2.3.4旋转-旋转传动装置齿轮链由两个或两个以上的齿轮组成的传动机构，可以传递运动角位移和角速度，也可以传递力和力矩。2.3.4旋转-旋转传动装置同步皮带

用于传递平行轴间的运动或将回转运动转换成直线运动。同步皮带的传动比计算公式为：2.3.4旋转-旋转传动装置同步皮带

同步皮带传动的优点在于：传动时无滑动，传动比精确，传动平稳；速比范围大；初始拉力小，轴及轴承不易过载。

同步皮带传动的限制在于：对传动机构的制造及安装要求严格，对皮带的材料要求较高，故成本较高。

同步皮带传动是低惯性传动，适合于电动机和高减速比减速器之间的传动。2.3.4旋转-旋转传动装置蜗杆传动用于传递空间垂直交错两轴间的运动和动力；传动比大、平稳性好；一定条件下可以自锁。因此，广泛用于各种设备的传动系统中。2.3.4旋转-旋转传动装置蜗轮蜗杆减速器发热磨损---润滑减速比：蜗轮齿数/蜗杆头数蜗杆头数越多，传动效率越高，但加工会更加困难。若要求自锁，应选择单头2.3.4旋转-旋转传动装置9行星减速器当太阳轮旋转时，带动行星齿轮旋转，由于齿圈被固定，所以行星齿轮除作自转外，还将绕中心旋转轴线作行星运动-低速公转运动，通过行星轮轴，将行星齿轮的低速公转运动传至输出轴，这样便完成了减速运动。减速比=内齿环齿数/太阳齿齿数+12.3.4旋转-旋转传动装置谐波齿轮

谐波齿轮传动机构由刚性齿轮、谐波发生器和柔性齿轮三部分组成。其传动特点在于：结构简单，体积、质量小；传动比范围大；运动精度高，承载能力大；运动平稳，无冲击，噪声小；齿侧间隙可以调整。2.3.4旋转-旋转传动装置2.3.4旋转-旋转传动装置内齿的刚轮l、具有外齿的柔轮2和波发生器3。通常波发生器为主动件，而刚轮和柔轮之一为从动件，另一个为固定件。当波发生器装入柔轮内孔时，由于前者的总长度略大于后者的内孔直径，故柔轮变为椭圆形，于是在椭圆的长轴两端产生了柔轮与刚轮轮齿的两个局部啮合区；同时在椭圆短轴两端，两轮轮齿则完全脱开。至于其余各处，则视柔轮回转方向的不同，或处于啮合状态，或处于非啮合状态。当波发生器连续转动时，柔轮长短轴的位置不断交化，从而使轮齿的啮合处和脱开处也随之不断变化，于是在柔轮与刚轮之间就产生了相对位移，从而传递运动。2.3.4旋转-旋转传动装置随着谐波发生器的转动，柔轮与钢轮的齿依次啮合，从转过相同齿数的中心角来说，柔轮比钢轮大，于是柔轮相对于钢轮沿着谐波发生器的反方向作微小的转动。例如，齿数为100的钢轮与齿数为98的柔轮组合，每一周会产生2/100的转动差，从而得到大的减速比。2.3.4旋转-旋转传动装置摆线针轮传动减速器由渐开线圆柱齿轮行星减速机构和摆线针轮行星减速器两部分组成。其传动特点在于：轴向尺寸可大大缩小；传动平稳，使用寿命长；通过合理设计能获得高精度；刚性和抗冲击性高；传动比范围大；传动效率高。2.3.4旋转-旋转传动装置摆线针轮减速机（机器人用）结构-行星摆线针轮减速机全部传动装置可分为三部分：输入部分、减速部分、输出部分。-在输入轴上装有一个错位180°的双偏心套，在偏心套上装有两个滚柱轴承，形成H机构，两个摆线轮的中心孔即为偏心套上转臂轴承的滚道，并由摆线轮与针齿轮上一组环形排列的针齿轮相啮合，以组成少齿差内啮合减速机构，（为了减少摩擦，在速比小的减速机中，针齿上带有针齿套）。2.3.4旋转-旋转传动装置减速原理-当输入轴带着偏心套转动一周时，由于摆线轮上齿廓曲线的特点及其受针齿轮上针齿限制之故，摆线轮的运动成为即有公转又有自转的平面运动，在输入轴正转一周时，偏心套亦转动一周，摆线轮于相反方向上转过一个齿差从而得到减速，再借助W输出机构，将摆线轮的低速自转运动通过销轴，传递给输出轴，从而获得较低的输出转速。摆线针轮减速机（机器人用）2.3.4旋转-旋转传动装置输入轴转动一周，摆线轮移动了1个齿，摆线轮的齿数就是速比2.3.4旋转-旋转传动装置RV减速机结构-由一级行星轮系再串联一级摆线针轮减速器组合而成的2.3.4旋转-旋转传动装置特点-相比摆线针轮减速机，结构上更紧凑-相比摆线针轮减速机，减速比更大-高刚度，负载能力大-传动精度高与谐波传动相比，最显著的特点是刚性好，传动刚度较谐波传动要大2—6倍，但重量却增加了1—3倍。高刚度作用，可以大大提高整机的固有频率，降低振动；在频繁加、减速的运动过程中可以提高响应速度并降低能量消耗。RV减速机2.3.4旋转-旋转传动装置RV减速