机器人用准双曲面齿轮传动

马赛克

公司有个降本的项目，打算用准双曲面齿轮传动代替原来的RV和行星减速机。前期做了一些调研工作，一对儿准双曲面齿轮加一级支持直齿减速，成本是比成套的减速机要便宜，重量也轻，但是我们项目组没有相关的设计经验，所以风险也挺大的。机器人行业发那科和ABB有应用，国内的好像只见到埃斯顿有防发那科的机型在用，而且能做这种齿轮的供应商也挺少的。
大家可以讨论一下，这种齿轮应用的难点在哪里？设计时应注意哪些问题？潜在的失效风险都哪些？

附上一张在工博会拍的照片：

2266998

就是你寿命与精度都玩不够，你先算一下尺寸链精度，把最大误差算了，再俺齿面载荷估算寿命，都行了，就行，

马赛克

2266998 发表于 2020-10-18 12:40
就是你寿命与精度都玩不够，你先算一下尺寸链精度，把最大误差算了，再俺齿面载荷估算寿命，都行了，就行， ...

跟供应商聊过，需要控制的装配精度有三个，小齿轮和大齿轮的轴向误差以及小齿轮的偏置误差，要求控制在±0.02——±0.03，但是问他们齿轮本身的精度能达到多少，说的比较含糊。轴向精度可以通过垫片调节来保证，偏置误差就只能靠机加工来保证了，总体来说精度要求较高。
因为这种齿轮比较特殊，没有找到相关的计算方法，寿命和强度校核只能通过供应商用专用软件计算了。目前的情况是我们把需要的参数，比如齿数、减速比、转速、扭矩、安装空间等给到供应商，其他的参数都由供应商确定。
其中有一个供应商说不建议我们用这种结构，因为他们设计得好，我们也用不好，到时候反过来会把问题推给他们。。。

答案哥

自己设计齿轮，各项检测要求都得达到，齿轮很成熟的东西了，只要各项精度和热处理要求能达到不会有什么问题  

b110087388

马赛克 发表于 2020-10-18 13:32
跟供应商聊过，需要控制的装配精度有三个，小齿轮和大齿轮的轴向误差以及小齿轮的偏置误差，要求控制在± ...

不是齿轮行业里的。了解的一般小减速器厂做的这种准双曲面齿，就一种规格，长期实验 制作，这样工艺就长期定下来了。
准双曲面螺旋锥从计算原理上分两种齿制，一种是格里森齿制，一种是克林贝格齿制。目前我知道的大部分都是格林森齿制的。这种齿轮一般都是 美国个格里森的机床，这种机床据说有图像识别测量，加工比较智能，也没亲眼见过。
新设计这种齿轮的话也不了解。
关于这种齿轮的设计问题，我能想到的难点是：
1、测量。齿面测量是个大问题，不然也没下一步了。这是复杂曲面测量，一个专门的专业了。
2、设计，基本参数确定。
3、基本参数确定后，格里森机床里的参数设定。
4、齿轮修形。修形对动态性能，振动、噪音这些影响极大。具体的修行参数确定、试制。
5、装配。装配误差对接触斑点 影响挺大，进而也影响动态性能。
6、每队齿轮加工完之后，要做实验，用红丹粉看接触点在齿面上的位置是否理想。不理想了还得再返加工。
不在齿轮行业，一些粗浅的印象。
目前关于准双曲面齿轮，印象中文献里出现频率比较多的有：中南大学（中大创远也做锥齿轮机床）、重庆大学、天津大学（较少）、郑州齿轮所、洛阳工学院。可以考虑咨询一下。

马赛克

b110087388 发表于 2020-10-28 10:36
不是齿轮行业里的。了解的一般小减速器厂做的这种准双曲面齿，就一种规格，长期实验 制作，这样工艺就长 ...

大侠专业啊。根据我这些天跟供应商的交流，准双曲面齿轮，目前基本上用的都是格里森齿制。您说的前4条，基本上是制造厂家需要考虑的，我们是客户，只需要搞懂这种齿轮的应用特性、受力情况、装配和润滑要求等。
比较成熟的应用，小齿轮都是5齿以上的，机器人上用的，大多数2-3齿，而且需要磨齿，制造和装配难度都要高一些，尤其是对壳体的加工精度要求较高。
这种齿轮，需要专用设备来检测，我们还没有条件，只能寄希望于供应商的检测报告。
重庆大学有同事联系过，说是能做，其他的主要还是联系的生产厂家，我觉得学校搞这个太偏理论了，实践经验不足，不敢冒险，谢谢。