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艾爽
2020-08-19 10:32

       润滑脂渗漏是机器人常见故障之一,渗漏将引起减速器少油、断油,使齿轮啮合面磨损加剧,进而导致机器人精度保持性差,更严重的后果可能会导致机器人事故,造成终端用户的经济损失。


       另外,渗漏对环境造成污染,对基础设备造成腐蚀作用,也严重影响工厂6S建设。


       目前,很多机器人本体厂商给出的解决办法之一是抹布擦除,解决办法治标不治本,增加作业人员维护的工作量。


       那如何才能根除润滑脂渗漏问题呢?首先,我们需要分析减速器渗漏原因,然后再逐一提出解决方案。


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谐波减速器渗漏原因

       1.减速器内外压力差

       减速器工作过程中,内部的各种摩擦副产生大量热量,导致内部温度升高、压力增大,润滑脂在压差的作用下,导致润滑脂从缝隙中渗漏。减速器内部温升越高,渗漏的风险越大。


       2.油封结构设计不合理

       例如,油封产生泵吸效应的前提是接触压力峰值要靠近油侧,当压力峰值靠近空气侧时,油侧压力梯度小于空气侧压力梯度,油封一定会发生泄漏。


       3.油封材料选择不对

       油封材料选择不合理,高温下,油脂会加速橡胶的溶解作用,导致密封早期失效,另外,如果密封材料选择不恰当,可能导致密封轴早期磨损,发生泄露现象。


       4、润滑脂选择不合理

       润滑脂选择须按摩擦副的类型、工况、工作状态、环境条件和供脂方式等的不同而作具体选择。选择不合理则会加速磨损,甚至造成设备故障。


       5.制造、装配工艺过程管控不严格

       如注油量、密封轴的光洁度倾斜、油封装配不正确等现象均可造成减速器渗漏。


渗漏问题,昊志的解决方案


       1.  降低减速器的温升


       那么如何才能降低减速器温升?就需要提升齿形设计能力,改善齿轮的啮合状况。


       行业内各家减速器厂家对此都有不同的理解和设计,最终的目的就是提升齿形啮合的齿数、昊志机电谐波减速器齿形是基于对IH齿形及以及曲线映射理论充分研究的基础上,正向设计开发SP谐波齿形及凸轮廓曲线,并取得国家发明专利。SP齿形确保同时啮合的齿数可达总齿数的30%以上。


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       此外,提升齿轮加工能力,如齿轮精度等级、齿面的光洁度,降低摩擦生热。


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昊志谐波减速器齿面实拍图片


       2.  提升齿面的润滑能力,降低摩擦发热


       A·提升油膜的缠绕效果

       对传动件产生缠绕性的油膜,降低了传动件的磨损,提升油膜强度降低温升,另外,由于油膜的缠绕效果,对于阻隔防漏起到了明显的效果。

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       B·轴承效应

       昊志机电专用润滑脂由于润滑脂中独有的纳米级别的特殊成分,可以渗透到部件间的每一个角落而不会引起粘度的变化,另外,纳米级的特殊成分起到细微轴承的作用,利用轴承效应,将滑动摩擦转变为滚动摩擦,从而最大限度的降低阻力抑制温升,防止基础油劣化。


       3.  密封设计

       油封主要从润滑、密封和泵吸三种机制考虑。油膜厚度、接触载荷、接触宽度、油封唇角、转速和弹簧偏移量等对泵吸效应的影响。只有当油侧唇角大于空气侧唇角时才存在泵吸,密封效果最佳,油侧唇角小于空气侧唇角时,一定会泄漏。


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       另外,普通材料的油封在高温下长期使用容易产生老化等现象,油封材料的选择至关重要。


       相对于市场普通产品,昊志机电谐波油封采用全新的结构设计理念,优选高性能的高分子材料油封材料,按工况要求经过大量高温老化测试,密封性能大幅度提升


       4.  密封轴设计

       密封轴的光洁度、倾斜问题是导致泄露的因素之一。要想保证产品一致性,产品生产过程管控能力及加工能力是个考验。


      密封轴的表面越光滑,摩擦系数越小,产生的热量越少,在降低温度的同时降低了启动扭矩。昊志机电密封轴严格按Ra≤0.1μm进行管控。


       5.  密封材料

      选择油封的材料时,必须考虑材料对工作介质、工作温度及唇缘在轴高速旋转时的适应性等。


      市场上通用的密封材质如NBR、PTFE等材料,缺点明显,如耐高温、耐磨、耐腐性能差,不柔软,伸缩性差,弹性差,跟随性差,低温环境下安装容易破裂等缺点。


      昊志机电定制开发的油封,油封橡胶唇口处添加了特殊材料,使产品在使用中摩擦更小,轴转更轻,封口处更耐高低温,更耐磨擦。(来源:昊志机电供稿,供参考。)

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