工业机器人

工业机器人轴承作为工业机器人的关键部件之一，主要包括工业机器人使用的两类轴承，即等截面薄壁轴承和十字圆柱滚子轴承。此外，还有谐波减速器轴承、直线轴承、关节轴承等，但主要是前两种轴承。

的关键技术。

现代工业机器人的发展趋向于轻量化，轴承要安装在有限的空间内，必须体积小，重量轻。但同时，机器人的高载荷、高转动精度、高运行稳定性、高定位速度、高重复定位精度、长寿命、高可靠性要求支撑机器人的轴承必须具有高承载能力、高精度、高刚度、低摩擦力矩、长寿命、高可靠性。轻量化和高性能是矛盾的。

与普通轴承不同的是，等截面薄壁轴承的几个系列的截面多为正方形，尺寸设计为定值(见图1):截面尺寸在同一系列中是恒定的，不随内径的增大而增大，故称为等截面薄壁轴承。等截面薄壁球轴承包括薄壁四点接触球轴承系列、薄壁角接触球轴承系列和薄壁深沟球轴承系列，多用于工业机器人的腰、肘、腕等要求截面尺寸小且受限制的部位。在内径相同的情况下，薄壁等截面球轴承比标准滚动轴承具有更多的钢球，改善了轴承的内应力分布， 减少钢球与凹槽接触的弹性变形，提高承载能力。

薄壁交叉圆柱滚子轴承内部结构采用90度垂直排列的滚子，单个轴承可以同时承受径向力、双向轴向力和倾覆力矩的共同作用。滚子之间安装垫片或隔圈，可以防止滚子倾斜或相互磨损，防止摩擦力矩增加(见图2)。另外，滚轮垂直交叉排列的结构可以避免滚轮抱死；同时，由于轴承的内外圈是分开的，所以可以调整间隙，即使施加压力，也可以获得更高的旋转精度。交叉滚子轴承具有复合结构轻、转动精度高、刚性好、摩擦力矩稳定等优点，广泛应用于工业机器人的腰部转动、关节机器人的肩部、手臂、手腕等转动部位。

谐波减速器是一种通过波发生器控制柔性轮弹性变形，柔性轴承控制弹性变形来传递运动和动力的机器人关节。其特点是结构紧凑，运动精度高，传动比大，多用于中小扭矩。

谐波减速器轴承根据应用场合可分为CSF/CSG系列分体式外圈整体式内圈谐波减速器轴承和SHF/SHG系列内外圈整体式谐波减速器轴承。谐波减速器轴承的滚动元件是圆柱滚子，分布在相互垂直90度布置的V形滚道中。谐波减速器轴承的结构要点使谐波减速器轴承能同时承受轴向载荷、径向载荷、倾覆力矩等各个方向的载荷，具有较高的刚度、旋转精度和复合承载能力。机器人谐波减速器轴承也属于交叉滚子轴承系列，精度高，操作灵活，游隙小，误差小。外形小巧，轴承带安装孔，方便客户直接安装， 适用于各种谐波减速器。这种轴承约占中国工业机器人轴承市场的35%。而且增长很快。

谐波减速器用CSF/CSG系列交叉滚子轴承(见图4)在结构上与普通交叉滚子轴承略有不同，基本结构相似。与标准交叉滚子轴承相比，内外圈特别是内圈上有很多安装孔，从外到内有三层不同大小和数量的安装螺纹孔，在外观上与基本交叉滚子轴承有所不同。材料均为轴承钢，外圈采用整体淬火工艺热处理，内圈采用滚道表面高频淬火工艺，与普通交叉滚子轴承工艺相比差别较大；谐波减速器交叉滚子轴承运行摩擦力矩的稳定性和准确性直接影响谐波减速器的啮合力和运行稳定性， 也直接影响谐波减速器的使用寿命。因此，谐波减速器用交叉滚子轴承的质量直接决定了谐波减速器的使用寿命和使用寿命。

谐波减速器用交叉滚子轴承，其外圈和内圈为整体结构，不影响性能，并能获得稳定的回转精度(高达0。)和摩擦力矩；适用于SHF/SHG系列和CSD系列谐波减速器。

谐波减速器

外圈和内圈也是整体结构，但谐波减速器的内圈和刚性轮是整体结构，降低了谐波减速器的厚度和重量，并采用特殊的材料和热处理技术，使其具有优异的性能，适用于SHD系列谐波减速器。

它是谐波减速器的核心部件之一，通过柔性轴承的弹性变形来满足高减速比的要求，谐波减速器的寿命很大程度上取决于柔性轴承的寿命(见图7)。柔性轴承随着柔轮的弹性变形而不断变化，不仅承受循环应力载荷，而且承受交变应力载荷。