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波发生器

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发表于 2018-4-11 19:41:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 黑熊怪 于 2018-4-12 06:41 编辑

这几个月陆陆续续收到了一些从客户端退回的机器人上的谐波减速机,客户投诉有噪音,我拆了有6台,失效模式比较类似。都是发现波发生器内滚道的长轴一端有疲劳剥落,柔轮和刚轮上也有轻微的损伤。
根据以往的经验,推测是波发生器先发生疲劳剥落,分离出的金属碎屑进入到齿间造成了齿的损伤。
拆掉的柔轮和刚轮,损伤不是很严重,肉眼很难看出,用放大镜可以观察到。
疲劳剥落的区域有大有小,而且只在长轴的其中一端。因为波发生器是椭圆的,长轴的两端受力最大,这个可以理解。
谐波减速机是哈默纳科(HD)的,额定寿命9000小时。因为波发生器的寿命决定了减速机的寿命,HD的说法是正常的失效模式就是波发生器滚道的破损,但是我们统计的这批使用时间为1000 -3000小时,远低于额定寿命。
检查过产线的装配,润滑状态,以及客户的应用情况,没有发现什么异常。因为这批失效的减速机对应的机器人的发货时间是17年的2月到5月之间,而我们在这之前的两三年很少收到过类似的投诉,所以怀疑这段时间出货的减速机可能存在质量问题,尤其是波发生器。
以往我们收到减速机后一般是发给供应商进行分析,因为波发生器不是HD做的,需要单独分析还要发给他们的子供应商,他们一般的检查项有:外观检查、尺寸和精度、硬度、材料微观组织。
但是除了一些比较明显的情况外,供应商是不会承认自己有问题的,给出的失效原因无非是让我们检查是否有异物进入或者不按要求使用等。
我们这边没什么设备,所以准备找第三方进行检测。波发生器相当于一种椭圆轴承吧,因为不知道具体参数,另外排除一些可能性比较低的原因,我觉得需要检测的点有:

  • 硬度;---------没有具体参数,只能找以往的认为没有问题的作为参考对比
  • 检测疲劳剥落的始发点,判断是表层剥落还是次表层剥落;----------可以区分出是润滑或磨损造成的,或者是次表层应力过大造成的剥落?
  • 磨削烧伤检测;
  • 非金属夹杂物检查;
  • 微观组织分析,检查是否存在裂纹和异常组织;
不知道考虑的是否周全?希望论坛的大侠给出一点意见。@2266998 @苍狼大地

话说谁要是把这个轴承玩好了,比如说寿命达到10000小时,以后专卖给谐波减速机厂家,一年卖100万个,绝对赚得盆满钵满的,哈哈。



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发表于 2018-4-11 20:24:54 | 显示全部楼层
这个东西,要上手看,一看就知道了,国内早期很大厂子玩这个,包括699,机械院,很多,柔轮寿命不行,颗粒进入齿隙,很快就不行了,再进入轴承,马上就坏了,玩这个,要对金属疲劳特精通,

我这水平,都不够玩柔轮的,玩轴承还行,

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我们以前找第三方分析过柔轮的材料,貌似是40CrNiMo  发表于 2018-4-11 20:50
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 楼主| 发表于 2018-4-11 20:49:13 | 显示全部楼层
2266998 发表于 2018-4-11 20:24
这个东西,要上手看,一看就知道了,国内早期很大厂子玩这个,包括699,机械院,很多,柔轮寿命不行,颗粒 ...

八爷,HD的样本上写的他们的减速机寿命取决于波发生器轴承的寿命。跟他们的技术人员也聊过,说是齿轮可以承受一万次4倍额定扭矩的过载,但是正常使用条件下的疲劳寿命多少,他们也没有数据,润滑理想的情况下,理论上是无限的。还说过他们的波发生器以前找SKF加工的,后来好像换过供应商,我在想他们是不是换供应商换出了问题。

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明白了  发表于 2018-4-11 22:26
好弄清楚,买个新的,做个试验台,监测颗粒就是了,看最先出现什么颗粒,拆开一看,天下大白,我玩高级螺栓,巨资上实验台,看什么情况怎么断  发表于 2018-4-11 22:05
如果是柔轮先磨出的颗粒,可能性比较大的是进异物了,毕竟是哈默纳科啊,以前有同事找第三方分析过齿,也没弄出个所以然  发表于 2018-4-11 21:52
假如最终确定是轴承问题,就简单了,找欧米非标轴承公司,告诉它,要什么,就给你玩,巡航导弹轴承恶劣吧,也做的没有任何毛病,  发表于 2018-4-11 21:35
椭圆不是大问题,椭圆齿轮也没问题,轴承寿命,梯度处理好就行,而柔轮是大变形下拉应力不超,这个比处理梯度高一个水平,博士后跟本科的差距  发表于 2018-4-11 21:32
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发表于 2018-4-11 23:38:20 | 显示全部楼层
大侠,谐波减速机是在什么环境下装配起来的?能保证装配过程中无异物进入吗?装配的精度有没有按照要求来检测?

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我考虑一下  发表于 2018-4-12 13:14
这个与加工和安装都有关系,我们那时刚刚用谐波的时候就出现过噪音过大的问题。 我们发现有不正常的,就拆掉重新装。 后面装配时严格打端面跳...   发表于 2018-4-12 12:26
因为大公司一般不会出现这些低级失误吧,从波发生器外圈的磨损看,没有偏载的痕迹  发表于 2018-4-12 11:21
这个还真没测过,如果跳动不合格可能就是电机端面或者波发生器的加工问题了。不过我觉得概率不是很大  发表于 2018-4-12 11:18
波发生器装在电机上时打下端面跳动,这个跳动量检测时有多少?  发表于 2018-4-12 07:40
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发表于 2018-4-12 07:14:57 | 显示全部楼层
本帖最后由 kisskisswww 于 2018-4-12 07:24 编辑

大侠好,除了前面分析的轴承、齿轮材料、异物等可能原因,我还是对几何精度有个疑问。
虽然前述检查装配,但也提到凸轮长轴单侧内滚道剥落,假设没有材料问题且轴承早于齿轮剥落,为何不是长轴两端都有疲劳剥落?据此怀疑受额外偏载疲劳应力大于理论值。再推就是,凸轮孔位偏心、马达轴法兰偏心、间隙或转接法兰精度致装配偏心,等可能的几何偏心引起偏载。再瞎猜一下,键槽正对长轴,键槽侧轴对凸轮支撑有影响?

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剥落也不一定发生在键槽测,对面的也有  发表于 2018-4-12 14:15
几何偏心也考虑过,因为可能的因素太多了,只能先从最可能的方面入手  发表于 2018-4-12 14:14

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发表于 2018-4-12 09:04:14 | 显示全部楼层
https://wenku.baidu.com/view/03f ... 1f.html?from=search
柔性轴承装配变形有限元仿真分析
机械(英文名称:machinery)是指机器与机构的总称
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发表于 2018-4-12 12:10:34 | 显示全部楼层
好奇怪柔轮是谐波减速机的核心,不是自己做的?说轴承不是自己做还行

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你再认真读一下帖子  发表于 2018-4-12 13:00
看你屁股撅着呢,才知道你啊,哈哈
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