机器人用精密摆线针轮减速器

机器人用精密摆线针轮减速器

国家标准 GB/T37165一2018 机器人用精密摆线针轮减速器 Precisioneyeoidalpin-annwlusredweerfo”robots 2018-12-28发布 2019-07-01实施 国家市场监督管理总局 发布 币国国家标准化管理委员会国家标准
GB/37165一2018 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 原理图、结构型式、命名规则、结构尺寸及性能参数 4.1原理图 4.2结构型式 4,3命名规则 结构尺寸 4.4 4.5性能参数 5 要求 5,l 般要求 5.2 主要零部件 5,3性能要求 5.4装配要求 5.5外观 5.6润滑 5.7额定寿命 6 试验方法 6.1试验装置 6.2空载运行 6.3负载性能 6.4壳体允许最高温度 6,.5 l0 #*#* 传动效率 6.6加速度转矩 6.7 1l 瞬时加速转矩 6.8扭转刚度 1l 6.9空程和回差 12 6.10传动误差 12 6.11外观试验 12 6.12寿命试验 13 检验规则 13 7.1总则 13 7.2出厂检验 13 7.3型式检验 标志、包装、运输和贮存
GB/T37165一2018 8.1标志 14 8.2包装 14 8.3运输和贮存 15 附录A资料性附录各系列减速器固定端和输出端螺栓连接端口尺寸 17 参考文献
GB/T37165一2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由机械工业联合会提出 本标准由全国减速机标准化技术委员会(SAC/TC357)归口 本标准起草单位:江苏哈工联合精密传动有限公司、江苏省减速机产品质量监督检验中心、哈工大 机器人(合肥)国际创新研究院、沈阳新松机器人自动化股份有限公司,秦川机床工具集团股份公司、埃 夫特智能装备股份有限公司、珠海飞马传动机械有限公司,重庆大学机械传动国家重点实验室、中机生 产力促进中心、东南大学机械工程学院、广东产品质量监督检验研究院、扬州大学 本标准主要起草人:王飞、丁军、于振中,刘红旗、邹风山周晓菊、丁亮、李鹭扬、王健,冯海生、耿建伟、 唐忠华、陶桂宝、陈兵奎、胡万良、韩良、吴清锋、王海霞、赵福臣、张海滨、陈浣唐娟、徐磊探、边弘哗、 何君、陈健、孙小肖,储昭琦、王清忠、邓云庆,包尊萍
GB/37165一2018 机器人用精密摆线针轮减速器 范围 本标准规定了机器人用精密摆线针轮减诚速器(以下称“减速器”)的原理图、结构型式、命名规则、结 构尺寸及性能参数.要求.,试验方法,检验规刚,标志,包装,运输和她存 本标准适用于机器人用精密摆线针轮减速器,也可适用于工况相同及相近的其他领域 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T191包装储运图示标志 GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 GB/T2828.11计数抽样检验程序第11部分;小总体声称质量水平的评定程序 GB/T13306标牌 机电产品包装通用技术条件 GB/T13384 GB/T34891滚动轴承高碳铬轴承钢零件热处理技术条件 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 机器人用精密摆线针轮减速器preeisioneyeoidal-pin-amnulusredueerforrobots -种用于机器人的仅以摆线齿轮和针轮传递运动和转矩的精密减速装置 3.2 偏心轴eeeentricshaft 驱动摆线齿轮运动的,具有偏心结构的轴类零件 3.3 yeloidal 摆线齿轮eyc 1gear 齿廓为准确(或近似)的摆线的等距曲线形状的盘型或圆环形齿轮 [[GB/T10107.1一2012,定义2.1.1.1] 3.4 针轮pigear -个圆柱形或圆环形齿轮,其轮齿由若干个圆柱销构成,而且这些圆柱销的轴线均匀分布于同一圆 周上并与该齿轮轴线平行 3.5 传动比transmissionratio 输人转速和输出转速之比值
GB/T37165一2018 3.6 扭转刚度torsionalstitmess 额定负载转矩与切向弹性变形转角的比值 3.7 加速度转矩accelerationtorque 减速器工作时(特别是加速减速转动)输出端的最大许用转矩 3.8 瞬时加速转矩momentarymaxallowableaccelerationtorque 减速器允许承受的瞬时最大转矩值 3.9 传动误差transmissionerror 输人轴单向旋转时,输出轴的实际转角与理论转角之差 3.10 空程lostmotion 输人端固定,由正向改为反向旋转输出端时,输出端在3%和-3%额定转矩下的转角值之差 3.11 回差baeklash 输人端固定,正反向旋转输出端至额定扭矩时,两个方向上0转矩时输出端的转角值之差 3.12 综合精度等级comprehensiveaceuracycass 由传动误差、空程和回差的精度等级综合评定,用以表示减速器总体精度 3.13 额定寿命ratedlife 减速器在额定输出转矩和额定输出转速下工作时,保持正常运转且回差和空程的增加量小于标称 值的累计运行时间 原理图、结构型式、命名规则、结构尺寸及性能参数 4.1原理图 减速器的结构型式可分为壳体固定法兰输出、法兰固定壳体输出两种类型,原理图如图1a)、 图1b)所示 4.2结构型式 减速器的结构型式按照形状可分为法兰型、直筒型,如图2、图3所示
GB/37165一2018 " b 壳体固定法兰输出 法兰固定壳体输出 说明: 等速比机构; 摆线齿轮; 针轮 法兰输出; 固定法兰 -固定壳体; 传动机构; 壳体输出 偏心轴输人; 图1原理图 O 8 O o o O O 扫中p 说明 -法兰型壳体 D 偏心轴内孔直径 偏心轴3 减速器长度; L 输出法兰 L 输人法兰厚度; 中D -减速器直径 L 输人法兰定位外圆长度; gD. 输出法兰定位孔直径; L 输出法兰定位孔深度; w ,D -输人法兰定位外圆直径 偏心轴内孔键槽宽度; ,D输人法兰直径; 偏心轴内孔键槽深度 图2法兰型结构图
GB/T37165一2018 LQ o o G O 说明 直简型壳体; 减速器长度; L 输人法兰厚度 偏心轴; L 3 -输出法兰; -输出法兰定位孔深度; w 减速器直径; -偏心轴内孔键槽宽度; $D $D 输出法兰定位孔直径 偏心轴内孔键槽深度 偏心轴内孔直径; D 图3直筒型结构图 4.3命名规则 4.3.1型号组成 产品型号由型式代号、规格代号、传动比、综合精度等级四部分组成如图4所示 综合精度等级 传动比 -规格代号 -型式代号 图4产品型号组成示意图 示例，F:086-4!9-B表示综合精度等级为B级,传动比为49,规格代号为086的法兰型机器人用精密摆线针轮减 速器 4.3.2型式代号 法兰型用F表示,直简型用T表示 4.3.3规格代号 以针齿壳外径的3位阿拉伯数字表示 4.3.4传动比 减速器的传动比用阿拉伯数字表示 4.3.5综合精度等级 以传动误差、空程和回差的综合评定来表示,见5.3.10.
GB/37165一2018 4.4结构尺寸 4.4.1法兰型结构尺寸 法兰型结构尺寸应符合表1的规定 表1法兰型减速器结构尺寸表 单位为毫米 规格代号 尺寸代号 056 063 072 086 113 127 148 158 186 212 72 113 127 D 56 63 86 148 158 186 212 19 25 38 45 55 70 16 D 30 60 80 D 52 60 70 90 102 122 135 45 156 183 6D 73 79 93 107 138 160 180 190 226 260 D 12 14 14 14 19 19 22 24 L 36.2 39.2 41.2 49.2 60.2 70.7 78.2 89.2 102.2 l13.7 l6 16 10 10 12 16 D L 20 I 10 13 13.8 16.3 16.3 6.3 21.8 21.8 24.8 27.3 4.4.2 直筒型结构尺寸 直筒型结构尺寸应符合表2的规定 表2直筒型减速器结构尺寸表 单位为毫米 号 规格代 尺寸代号 056 063 072 086 113 127 148 158 186 212 D 56 63 72 86 1l3 127 148 158 186 212 16 19 55 60 D: 25 30 38 45 70 80 12 14 心 14 19 19 D. 22 24 36.2 39.2 41.2 49.2 60.2 70,7 78,2 89.2 102." l13,7 10 10 10 0 10 10 10 10 10 " 13 10 13.8 16.3 6.3 21.8 21.8 24.8 6.3 27.3 4.4.3减速器固定端和输出端螺栓连接端口尺寸 减速器固定端和输出端螺栓连接端口尺寸参见附录A,也可与用户协商确定
GB/T37165一2018 4.5性能参数 减速器的性能参数应符合表3的规定 表3减速器性能参数 额定输人 额定输人转速下加速度转矩 瞬时加速转矩最大允许输人 传动比 扭转刚度 规格 的输出转矩 转浊 Nm m 转速 Nm/' Nm r/mmin r/min 35 4000 25 50 056 1.2 2000 00 47 5000 35 4000 063 45 3.0 2000 37 74 48 5000 57 5000 35 3500 4 2000 50 100 200 072 5.,0 4000 67 5000 4 8200 086 49 8.2 2000 82 164 328 3500 81 4500 43 3000 67 15 113 2000 120 240 480 3500 81 4500 43 3000 59 127 28.5 190 38o 760 3500 2000 77 4000 49 3000 148 771 45 2000 270 540 1080 3500 9 4000 49 3000 158 77 54 2000 320 640 1280 3500 4000 99 55 3000 89 95 186 2000 540 1080 2160 3500 115 4000 67 2500 89 2000 920 3680 212 165 1840 3200 135 3700
GB/T37165一2018 要求 5.1一般要求 减速器适用的工作环境为一10C40C,可正、反两向运转 5.2主要零部件 减速器的主要零部件有偏心轴、摆线齿轮、针轮 偏心轴,摆线齿轮.针轮材料应采用优质高碳铬轴承钢GCHl5 允许采用性能相当或较高的其他材 料,可根据使用要求和经验选用 热处理工艺采用表面感应淬火,也可采用整体淖火,在满足性能要求的情况下可以选择其他热处理 方式 热处理质量应符合GB/T34891的规定 5.3性能要求 5.3.1空载运行 减速器空载运行时各连接件、紧固件不松动,各密封处、接合处不漏油、渗油,运转平稳无冲击 5.3.2负载运行 在额定输人转速下,逐级加载至额定输出转矩运行时,减速器不得出现连接件松动,接合处漏油和 产生异常声响等现象 5.3.3壳体允许的最高温度 在额定输人转速及额定输出转矩下运行至温度平衡时.碱速器的壳体最高温度应不大于65C 5.3.4传动效率 在额定转速和额定转矩下,减速器的传动效率应不低于70% 5.3.5加速度转矩 加速度转矩应符合表3的规定 5.3.6瞬时加速转矩 瞬时加速转矩应符合表3的规定 5.3.7扭转刚度 根据在输出端上施加的转矩,从0开始,在正、负方向上分别增减到额定转矩时输出端的转角变化， 可绘制滞回曲线 将曲线分为3个区间,滞回曲线特性如图5所示 扭转刚度应符合表3的规定(表中 的刚度值为中转矩).
GB/T37165一2018 转角e 空程 -100% -50% 50% 100% 转矩7 回差 -3% 3% 注:评估扭转刚度在以下三种额定转矩下 0~3%的额定转矩,也称为低转矩 3%50%的额定转矩,也称为中转矩; 50%1o0%的额定转矩,也称为高转矩 图5滞回曲线特性图 5.3.8传动误差 减速器的传动误差应符合表4的规定 表4传动误差 精度等级 指 标 传动误差<0.5' 0.5'<传动误差<1 B 5.3.9空程和回差 减速器的空程和回差应符合表5的规定 表5空程和回差 标 指 项目 精度等级 空程<1.5'" 空程 1.5'<空程3" 回差<0.5" 回差 B 0.5'<回差<1.5
GB/37165一2018 5.3.10综合精度等级 碱速器综合精度等级应符合表6的规定 表6综合精度等级 综合精度等级 指 标 传动误差,空程,回差全部为A级 传动误差,空程,回差中一项及以上为B级 5.4装配要求 装配时应符合以下规定: 装配前各零部件应清理干净,不得有毛刺、锈蚀等; -装配过程中零件不得碰伤和划伤 各紧固件不得有松动现象; 各接合面密封处不得有渗漏油现象; 手动无卡滞 运转平稳,不得有异常振动和冲击 5.5外观 减速器的外观应光滑,无毛刺、划伤、锈蚀和工艺缺陷;各部位的接合处应平整 5.6润滑 减速器的润滑剂采用涧滑脂,润滑油 5.7额定寿命 减速器的额定寿命应不低于6000 试验方法 6.1试验装置 试验装置的驱动与加载方式不受限制,性能试验时应能保证加载转矩和转速稳定,转矩和转速测试 精度应不低于1%,运转中能进行加载和卸载;精度试验时,仪器各活动部分或运动部件,运动应平稳、 灵活、灵敏,无阻滞现象,并能保证测量精度 性能试验装置示意图如图6所示
GB/T37165一2018 说明 -驱动系统; 试验件; 转矩转速传感器 加载系统 角度传感器; 工作平台 图6性能试验装置示意图 6.2空载运行 减速器安装在试验台上,在额定转速下正反向各运行0.5h. 6.3负载性能 空载运行试验完毕后进行负载性能试验,在额定转速下,逐渐加载至100%额定负载运行2h,反向 进行同样的操作 6.4壳体允许最高温度 用温度传感器等一次仪表及其相配套的二次仪表进行测量 将一次仪表紧贴被试样品表面,开机 运行后,按测试要求的时间间隔采集并记录温度数值 6.5传动效率 6.5.1数据采集 驱动端驱动被试样品从0速到达设定转速,转速稳定后加载端加载至设定转矩值,加载过程中实时 记录输人.输出端转矩、输人转速值,每次至少采集5组数据 绘制不同转速下的传动效率-转矩曲线" 如图7所示 10
GB/37165一2018 600min 1200rmin 0.8 I815minl 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 400 100 200 300 500 600 700 800 输出转矩/Nm 图7传动效率-转矩曲线图 传动效率的计算 6.5.2 减速器的传动效率见式(1) ×100% 7= Ti 式中 传动效率; T 输出转矩的平均值,单位为牛米(Nm); T -输人转矩的平均值,单位为牛米(N m; 减速器的理论传动比见表3) 6.6加速度转矩 在额定转速下,载荷加至加速度转矩,并保持针齿壳温度低于65C,运行时间0.5h,减速器不得出 现连接件松动、接合处漏油和产生异常声响等现象 6.7瞬时加速转矩 在额定转速下,在2s内,载荷由0加载至表3所列最大瞬时加速转矩,并运行3s5s,在2s内 卸载至0 在10nmin内,重复以上过程不少于4次 加载运行过程中,无异常的振动和噪声,连接件无 松动,接合处无漏油 6.8扭转刚度 固定被试样品外壳及输人端.将被试样品输出端与试验系统连接,加载至额定转矩,再逐渐卸载至 后,反向加载至额定转矩,再逐渐卸载至0,试验过程中实时同步采集转矩及转角数值 根据转矩及对 0 应转角数值,绘制以转矩载荷为横坐标,以扭转角度为纵坐标的滞回曲线 负载转矩与相应弹性变形转 角的比值,即为被试样品扭转刚度 6.9空程和回差 试验过程与扭转刚度试验相同,滞回曲线上负载转矩为士3%额定转矩时两转角值中点的差值,即 为被试样品的空程 试验过程与扭转刚度试验相同,滞回曲线上负载转矩为0时的转角之差,即为被试样品的回差 11
GB/T37165一2018 6.10传动误差 将被试样品输人、输出端分别与试验系统驱动、加载端连接;被试样品外壳固定 通过试验系统驱 动被试样品,加载端对被试样品施加额定转矩的10%载荷 判断输人端转速稳定(转速波动小于或等 于3r/min)后,开始采集角度传感器信号,实时同步记录输人,输出端转角值,在输出端转动一周范围 内,绘制减速器传动误差曲线,如图8所示 0.6- 0.4 0.2 -0.2 -0.4 -0.6 20 80 100120140160180200220240 260280300320 340360 输出转角/(" 图8传动误差曲线图 6.11外观试验 目测 6.12寿命试验 减速器寿命试验装置如图9所示,试验步骤如下 模拟减速器在机器人中的工作状况,从输人端驱动试验件,使输出端作往复摆动,摆动范围9为 5"一90',加减)速角度范围为仰,,等速区角度范围为仰-2,,且>0 按照等加(减)速曲线或正弦加/ 减速度曲线进行加载寿命试验,试验时最大加速度应保证试验件最大输出转矩不大于加速度转矩,最大 转速不大于试验样品允许平均转速(试验件壳体温度控制在65C以内) 试验过程中应观察 各连接件、紧固件是否有松动 -各密封处接合处是否漏油、渗油; 运转是否平稳,是否发生过大冲击、异响; 传动装置壳体温度是否超过上限 输出转速和转矩是否出现异常 12
GB/T37165一2018 说明 -驱动系统; 加速度传感器; 试验件及安装支承系统 工作平台 -惯性负载; 图9寿命试验装置示意图 检验规则 7.1总则 减速器应进行出厂检验和型式检验 7.2出厂检验 每台减速器应进行出厂检验,检验项目应符合表7的规定 表7检验项目 序号 项目名称 要求 试验方法 出厂检验 型式检验 外观 5.5 6,l1 空载 5.3.1 6,2 5.3.2 6.3 负载 壳体温度 5.3.3 6.4 传动效率 5.3.4 6.5 扭转刚度 5.3.7 6.8 空程和回差 5.3.9 6.9 传动误差 5.3.8 6.10 6.12 额定寿命 5.7 “+"表示检验项目,“-"表示不检项目 注: 7.3型式检验 凡属下列情况之一时,均应进行型式检验,检验项目应符合表7的规定: -新产品试制定型鉴定及产品转厂试制; -产品在设计,工艺、材料等方面有较大改变,足以影响产品性能时 -停产2年后恢复生产时; 批量生产的产品,每3年进行一次,抽样方法依据GB/T2828.1或GB/T2828.11进行; 13
GB/T37165一2018 有关部门或用户单位提出型式检验要求时 8 标志、包装、运输和贮存 8.1标志 减速器应在易识别的位置设置产品唯一性标识,在减速器外包装上应标注符合GB/T13306中规 定的标识,内容应包括: 产品名称和型号; 制造厂名及厂址; -出厂日期或批号; 执行标准(本标准编号):; 出厂编号 8.2包装 包装前减速器的外露加工面应作防锈和防物理破坏处理,减速器应有箱装,托盘包装时应作可靠的 分隔处理 减速器包装,运输应符合GB/T191及GB/T138!的规定或客户的要求 减速器出厂时应随机 附带下列资料 -产品合格证; 产品使用说明书; 装箱单 8.3运输和贮存 运输和贮存时应注意防水、防潮、防腐蚀、防冲击和防碰撞,减速器应贮存在干燥的场所 贮存期超 过6个月应查看一次锈蚀情况,必要时重新作防锈处理 14
GB/T37165一2018 录 附 A 资料性附录 各系列减速器固定端和输出端螺栓连接端口尺寸 结构型式法兰型减速器固定端和输出端螺栓连接端口 A.1 结构型式法兰型减速器固定端和输出端螺栓连接端口尺寸见图A.1和表A.1 aX OO D 日 o 8 G a× bxGV 3 O 2 图A.1法兰型螺栓连接图 表A.1法兰型减速器螺栓连接尺寸表 单位为毫米 规格代 号 尺寸代号 056 063 072 086 113 127 148 158 186 212 M4 M4 M5 M5 M6 M8 M8 M8 M10 M12 11 站F 4.5 5.5 14 4,5 5.5 6,6 M4 M5 M6 M8 M10 M10 M12 M1l4 M16 M16 65 71 82 P 96 125 144 164 174 206 236 27 82 P 23 32 42 55 68 84 100 110 1o 12 12 12 l0 l4 14 10 12 15 18 20 20 15
GB/T37165一2018 参 考文献 [1]GB/T10107.1一2012摆线针轮行星传动第1部分;基本术语

机器人用精密摆线针轮减速器GB/T37165-2018

一、什么是精密摆线针轮减速器？

精密摆线针轮减速器是一种特殊的减速装置，通过针齿和滚柱的匹配组合实现减速，具有较高的精度、刚性和传动效率，被广泛应用于机器人、航空航天、军事等领域。

二、GB/T37165-2018标准下机器人用精密摆线针轮减速器的要求

GB/T37165-2018标准是我国机器人用精密摆线针轮减速器的行业标准，该标准提出了以下要求：

• 精度：减速器的精度应满足设计要求，并符合GB/T10095-2008中相应标准规定。
• 传动效率：机器人用精密摆线针轮减速器的传动效率应不低于90%。
• 噪声：减速器的噪声应符合GB/T2828.1-2012标准中相关规定。
• 寿命：机器人用精密摆线针轮减速器的寿命应符合设计要求，并在测试中达到GB/T30718-2014标准中相应规定。

三、减速器的选用与应用

机器人用精密摆线针轮减速器是机器人关键部件之一，其选用和应用需要考虑以下因素：

• 负载特性：根据机器人运动方式和工作负载，选择适当的减速比。
• 精度要求：根据机器人工作的精度要求，选择相应精度等级的减速器。
• 环境条件：根据机器人工作环境温度、湿度、振动等条件，选择适当的减速器材料。

四、结论

机器人用精密摆线针轮减速器是机器人的重要组成部分，其性能直接影响机器人的运动稳定性和工作精度。GB/T37165-2018标准下提出的要求，可以为生产厂家设计和生产高质量的机器人用精密摆线针轮减速器提供指导，同时也可以为用户选购适合自己需求的机器人减速器提供参考。

机器人用精密摆线针轮减速器的相关资料

和机器人用精密摆线针轮减速器类似的标准