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探讨工业机器人专用四点接触球轴承

时间:2020-09-16 20:43:23 点击:86 次 来源:洛阳薄壁精密轴承有限公司
  近些年,我国生产制造智能化改造升级的需求日益凸显。工业机器人因其高精度、高承载能力、高可靠性等特点,被广泛应用到个领域的生产制造中。现代工业机器人的方向发展趋于轻型化,机器人轴承就要求与其配套的轴承具有更加轻便的结构。由于轴承要在有限的安装空间内满足工业机器人主机对轴承承载能力、精度、刚度和摩擦力矩的怍能要求,选用标准的通用轴承很难满足这种要求,而四点接触球轴承追求外形极限尺寸,具有重量轻、体枳小、精度高、寿命长等优良性能,能够很好地解决这一问题。
  
  工业机器人专用四点接触球等截面薄壁轴承通常有带密封圈和不带密封圈的结构形式。 其主要由内圈、外圈、保持架、钢球或非接触式密封圈组成。内、外圈均为整体结构,钢球与内、外圈沟道呈四点接触,保持架为冠形插入式结构。适合安装在工业机器人的腕部、肘部等关节部位。


薄壁轴承


  一、薄壁密封四点接触球轴承特点

  
  1、外径与内径之比较小,滚动体直径小,数量多,与相同内径的标准轴承相比,其重量约为标准轴承的5% ,横截面积约为标准轴承的20%。
  
  2、定截面轴承:薄壁四点接触球轴承系列,轴承横截面尺寸相同,不随内外径的变化而改变。
  
  3、能承受径向载荷、双向推力载荷和倾覆力矩,相当于两套背对背安装的角接触球轴承,但其宽度只相当于一套角接触球轴承的宽度。


薄壁轴承


  三、薄壁四点接触球轴承主参数优化设计

  
  轴承主参数的确定是设计过程中的重要环节,薄壁四点接触球轴承主参数(钢球直径、钢球数量、球组节圆直径)的选取,应在保证轴承使用性能如刚性、小摩擦力矩等要求的前提下,使轴承的寿命长。工业机器人轴承主要失效形式是接触疲劳失效或精度丧失,因此,四点接触球薄壁轴承仍以长接触疲劳寿命,也就是额定动载荷为设计日标函数。根据轴承设计目标函数和约束条件,采用网格法,通过计算机优化程序,完成轴承主参数:钢球直径、球数和球组节圆直径的确定。
  

  根据薄壁轴承在机器人中的使用状况和长寿命、高刚性、低摩擦的使用要求,在设计中不仅要考虑尽可能大的额定动载荷,同时针对薄壁轴承横截面较小的特点,要精心选择每个结构参数的值,以改善轴承零件接触应力分布,达到有利于润滑油膜形成的接触状态,从而提高轴承的使用寿命。


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