KAMO加茂精工株式會(huì)社-精密減速機(jī)構(gòu)造原理

一.什么是減速機(jī)

減速機(jī)，是把從電機(jī)等動(dòng)?源得到的動(dòng)?(通常是小的扭矩和高的旋轉(zhuǎn)速度），通過齒數(shù)不同的齒輪嚙合組合，減速后輸出的裝置，相對(duì)于速度降低的比例，扭矩被反比例增大。

電機(jī)理想的輸出是定速回轉(zhuǎn)，為了得到實(shí)際需要的低轉(zhuǎn)速和大扭矩，通過減速機(jī)的減速作用和增加扭矩的作用就可以實(shí)現(xiàn)。

減速機(jī)構(gòu)通過調(diào)整不同的齒數(shù)的齒輪的組合還是比較容易實(shí)現(xiàn)的，減速機(jī)就是包含減速機(jī)機(jī)構(gòu)的組件裝置。例如：（螺旋齒輪、傘齒輪、準(zhǔn)雙曲面齒輪）減速機(jī)、行星齒輪減速機(jī)、擺線減速機(jī)、諧波減速機(jī)、球減速機(jī)等。

二.背隙的存在

減速機(jī)在使用漸開線齒輪的情況下，背隙（Backlash）是不可或缺的存在。為了實(shí)現(xiàn)零背隙，減速機(jī)的構(gòu)成部件之間微小的間隙也不允許存在，必須常時(shí)處于接觸狀態(tài)。

背隙存在時(shí)候的劣勢(shì)和問題點(diǎn)：

   背隙（定位精度惡化）

   因?yàn)榍谬X而產(chǎn)生噪音、振動(dòng)

   嚙合部位產(chǎn)生磨損、粉塵
球減速機(jī)-BR系列、JFR系列、SFP系列

一.什么是球減速機(jī)？

球減速機(jī)是解決由齒輪構(gòu)成的減速機(jī)的問題點(diǎn)的，具有“零背隙構(gòu)造”的減速機(jī)。

1.使用鋼球替代齒輪，常時(shí)滾動(dòng)接觸來傳遞動(dòng)力。

2.動(dòng)力傳遞部（嚙合部位）通過施加預(yù)壓實(shí)現(xiàn)背隙為零。

使用鋼球進(jìn)行動(dòng)力傳遞，背隙為零的同時(shí)，并不增加摩擦，依然進(jìn)行輕快的動(dòng)力傳遞。

同樣的設(shè)計(jì)思路在球軸承、滾珠絲桿、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌上同樣發(fā)揮著鋼球的優(yōu)勢(shì)
球減速機(jī)的構(gòu)造：有點(diǎn)類似內(nèi)外齒輪式的差速機(jī)構(gòu)，但跟齒輪嚙合型的動(dòng)力傳遞不同，是通過鋼球的轉(zhuǎn)動(dòng)來進(jìn)行動(dòng)力傳遞，動(dòng)作圓滑并且很少摩擦。

另外幾乎所有的鋼球都參與動(dòng)力傳遞，傳動(dòng)效率高。嚙合部分施加預(yù)壓，讓傳動(dòng)部件之間間隙為零。

球減速機(jī)的動(dòng)作原理

球減速機(jī)是運(yùn)用擺線原理的減速機(jī)。

如圖1，2塊圓板夾住鋼球，一方固定，另外一方按照偏心量e來進(jìn)行公轉(zhuǎn)，鋼球就會(huì)在2塊圓板上留下直徑e的圓形滾動(dòng)軌跡。

接下來，如圖2所示，對(duì)于公轉(zhuǎn)圓板的1次公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)的同時(shí)也讓它進(jìn)行θ度的自轉(zhuǎn)，鋼球的軌跡會(huì)在固定的圓板上畫出振幅e的外花瓣型擺線的曲線，在公轉(zhuǎn)的圓板上會(huì)畫出同振幅的內(nèi)花瓣擺線的曲線。（或者是次擺線曲線）。

現(xiàn)在把以上想法逆向思維，請(qǐng)參看圖3，即一塊圓板上加工外花瓣形的擺線溝槽，另外一塊圓板上加工內(nèi)花瓣形的擺線溝槽（溝槽可以允許鋼球滾動(dòng)）。兩塊板相對(duì)，中間夾上鋼球。一塊板固定，讓另外一塊板做公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，公轉(zhuǎn)圓板發(fā)生了與兩個(gè)圓板花瓣差成比例的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

這個(gè)自轉(zhuǎn)，雖然是圖1上加上圓環(huán)溝槽的兩塊板綜合運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，基本上還是跟大小兩個(gè)圓的滾動(dòng)而產(chǎn)生的自轉(zhuǎn)是完全等價(jià)的。

具體的嚙合請(qǐng)看圖4，內(nèi)花瓣曲線和外花瓣曲線有數(shù)個(gè)交叉點(diǎn)產(chǎn)生，在這些位置放入鋼球，所有的鋼球都自然被位置約束（嚙合），鋼球滾動(dòng)的同時(shí)，傳動(dòng)的動(dòng)作和扭矩傳遞也同時(shí)發(fā)生。

于是我們就是用其中一塊板加工上內(nèi)擺線曲線的滾槽、另外一邊加工上外擺線滾槽，中間夾上作為滾動(dòng)體的鋼球，將一方固定，讓另一塊板做公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，公轉(zhuǎn)圓板就會(huì)做2塊圓板上擺線曲線波數(shù)的差成比例的自轉(zhuǎn)。

球減速機(jī)的特征、優(yōu)點(diǎn)

零背隙

動(dòng)力傳動(dòng)部沒有背隙，可以精密傳遞動(dòng)力和進(jìn)行高精度定位。

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊

減速機(jī)構(gòu)以及輸入、輸出軸承部內(nèi)藏于減速機(jī)本體，結(jié)構(gòu)緊湊，作為輸入、輸出同心的減速機(jī)，可以簡(jiǎn)單安裝。

免維護(hù)

潤滑脂封入，免維護(hù)。使用途中無需油脂更換。

對(duì)應(yīng)任何電機(jī)
可以為客戶提供設(shè)計(jì)制作各個(gè)廠家電機(jī)的法蘭盤。

低噪音

回轉(zhuǎn)部全部是滾動(dòng)接觸，沒有敲齒聲。

高效率

全部的鋼球都參與動(dòng)力傳動(dòng)，傳動(dòng)效率高，跟滾珠絲桿同樣是滾動(dòng)接觸，動(dòng)作非常輕快。
薄型差動(dòng)減速機(jī)的構(gòu)造

薄型差動(dòng)減速機(jī)采用差動(dòng)式減速機(jī)機(jī)構(gòu)同和薄型交叉滾子軸承，讓實(shí)現(xiàn)超扁平的形狀成為可能。

另外次擺線齒輪、襯套以及傳動(dòng)銷構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，具有很高的嚙合率和極高的剛性，可以充分消化負(fù)載。動(dòng)力傳動(dòng)部分的多數(shù)部件同時(shí)嚙合有助于實(shí)現(xiàn)高精度。

薄型差動(dòng)減速機(jī)的特征、優(yōu)點(diǎn)

超扁平&緊湊

采用差動(dòng)式減速機(jī)機(jī)構(gòu)同和薄型交叉滾子軸承，讓實(shí)現(xiàn)超扁平的形狀成為可能。

可以為客戶裝置的軸向尺寸短縮和設(shè)備整體的緊湊做出貢獻(xiàn)。

高剛性

高嚙合率成就高負(fù)載和高剛性。

高效率

正確、合適的壓力角的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)順滑的動(dòng)作和高效率。

高逆向驅(qū)動(dòng)效率

由于該減速機(jī)的高效率，從輸出軸的逆向輸入的傳動(dòng)效率也很優(yōu)良。

良好的逆向驅(qū)動(dòng)效率對(duì)于近些年處于高速發(fā)展的協(xié)作機(jī)器人、AGV等依靠電池驅(qū)動(dòng)以及人機(jī)協(xié)作類的機(jī)械而言，特殊時(shí)候（電池沒電或者緊急停止時(shí)候），需要人力來恢復(fù)原狀的時(shí)候，該特點(diǎn)非常便利。

低背隙

零部件之間的間隙*優(yōu)化，可以高精度定位。

輕量（PSL系列）

除了PSR系列以外，將主要11個(gè)部件中的6個(gè)的材質(zhì)變更為鋁合金（PSL系列），比PSR實(shí)現(xiàn)30%的輕量化。