行星滚柱丝杠机器人精密减速器分析及结构
- 2018-08-27 13:30:00
- 陆启蒙 原创
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基于 PRS 减速器的设计和分析,需要对减速器的性能指标、传动原理、结构形式和结构参数等进行研究。减速器的性能指标主要包括输出转速和输出功率,传动比,效率等;减速器的传动原理主要通过分析 PRS 的传动特点来研究;减速器的结构形式主要由传动精度、传动平稳性和承载能力等方面来确定;结构参数可以通过优化分析来确定。
2.2 减速器传动原理分析 2.2.1 减速器的性能指标
减速器的性能指标都是在正常工作条件下的额定值,主要包括减速器的输出功率、传动比、传动效率、输出转角范围以及减速器的外观尺寸等。减速器的性能指标如表 2-1 所示。
其中输出功率和输出转速共同确定了输出扭矩,而输入扭矩和输入功率由效率确定。减速器的外观尺寸取决于两级 PRS 的尺寸、壳体尺寸、轴承的选取等。
.2.2 减速器的传动原理
减速器的传动原理是将两级 PRS 在径向串联实现将电机的正反转运动转化为输出端的正反转运动。由于 PRS 可以将旋转运动转化为直线移动,并且具有可逆性,因此可以采用PRS 作为减速器的主要传动元件。减速器的运动简图如图2-1 所示。
1 与 2 之间有若干数量的滚柱,1、滚柱和 2 构成了一级 PRS;2 与 3之间也有若干个滚柱,2、滚柱和 3 构成了二级 PRS;4 与 5 通过螺钉连为一体,当作输出端。电机的高速旋转运动通过丝杠输入,经过一级 PRS 转化为中间螺母的直线移动,由于一级 PRS 的导程较小,因此中间螺母的移动速度较小,中间螺母的直线移动经过二级 PRS 再转化为中间螺母本身的旋转运动,因此,中间螺母既做直线移动又做旋转运动,其中直线移动沿着导杆运动,旋转运动通过导杆输出传递给输出端,因此实现了从一级 PRS 输入高速运动到二级 PRS 的低速输出,从而达到了减速的目的。
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