KAMO加茂精工株式會社-精密減速機構(gòu)造原理

一.什么是減速機

減速機，是把從電機等動?源得到的動?(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，相對于速度降低的比例，扭矩被反比例增大。

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

減速機構(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現(xiàn)的，減速機就是包含減速機機構(gòu)的組件裝置。例如：（螺旋齒輪、傘齒輪、準雙曲面齒輪）減速機、行星齒輪減速機、擺線減速機、諧波減速機、球減速機等。

二.背隙的存在

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

背隙存在時候的劣勢和問題點：

   背隙（定位精度惡化）

   因為敲齒而產(chǎn)生噪音、振動

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

一.什么是球減速機？

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

1.使用鋼球替代齒輪，常時滾動接觸來傳遞動力。

2.動力傳遞部（嚙合部位）通過施加預(yù)壓實現(xiàn)背隙為零。

使用鋼球進行動力傳遞，背隙為零的同時，并不增加摩擦，依然進行輕快的動力傳遞。

同樣的設(shè)計思路在球軸承、滾珠絲桿、直線滾動導(dǎo)軌上同樣發(fā)揮著鋼球的優(yōu)勢
球減速機的構(gòu)造：有點類似內(nèi)外齒輪式的差速機構(gòu)，但跟齒輪嚙合型的動力傳遞不同，是通過鋼球的轉(zhuǎn)動來進行動力傳遞，動作圓滑并且很少摩擦。

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

球減速機的動作原理

球減速機是運用擺線原理的減速機。

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來進行公轉(zhuǎn)，鋼球就會在2塊圓板上留下直徑e的圓形滾動軌跡。

接下來，如圖2所示，對于公轉(zhuǎn)圓板的1次公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)的同時也讓它進行θ度的自轉(zhuǎn)，鋼球的軌跡會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）。兩塊板相對，中間夾上鋼球。一塊板固定，讓另外一塊板做公轉(zhuǎn)運動，公轉(zhuǎn)圓板發(fā)生了與兩個圓板花瓣差成比例的自轉(zhuǎn)運動。

這個自轉(zhuǎn)，雖然是圖1上加上圓環(huán)溝槽的兩塊板綜合運動產(chǎn)生的，基本上還是跟大小兩個圓的滾動而產(chǎn)生的自轉(zhuǎn)是完全等價的。

具體的嚙合請看圖4，內(nèi)花瓣曲線和外花瓣曲線有數(shù)個交叉點產(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），鋼球滾動的同時，傳動的動作和扭矩傳遞也同時發(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，中間夾上作為滾動體的鋼球，將一方固定，讓另一塊板做公轉(zhuǎn)運動，公轉(zhuǎn)圓板就會做2塊圓板上擺線曲線波數(shù)的差成比例的自轉(zhuǎn)。

球減速機的特征、優(yōu)點

零背隙

動力傳動部沒有背隙，可以精密傳遞動力和進行高精度定位。

結(jié)構(gòu)簡單、緊湊

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

免維護

潤滑脂封入，免維護。使用途中無需油脂更換。

對應(yīng)任何電機
可以為客戶提供設(shè)計制作各個廠家電機的法蘭盤。

低噪音

回轉(zhuǎn)部全部是滾動接觸，沒有敲齒聲。

高效率

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

薄型差動減速機采用差動式減速機機構(gòu)同和薄型交叉滾子軸承，讓實現(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，可以充分消化負載。動力傳動部分的多數(shù)部件同時嚙合有助于實現(xiàn)高精度。

薄型差動減速機的特征、優(yōu)點

超扁平&緊湊

采用差動式減速機機構(gòu)同和薄型交叉滾子軸承，讓實現(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。

高剛性

高嚙合率成就高負載和高剛性。

高效率

正確、合適的壓力角的設(shè)定，實現(xiàn)順滑的動作和高效率。

高逆向驅(qū)動效率

由于該減速機的高效率，從輸出軸的逆向輸入的傳動效率也很優(yōu)良。

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

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個部件中的6個的材質(zhì)變更為鋁合金（PSL系列），比PSR實現(xiàn)30%的輕量化。