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機械社區(qū)
標題: 一種零背隙的減速器設(shè)計 [打印本頁]
作者: xmdesign 時間: 2018-4-24 13:23
標題: 一種零背隙的減速器設(shè)計
搜索了很久沒有類似的設(shè)計,，于是還是遞交了專利申請,，主要先針對輕負載機械臂方面,，這個是里面的其中一種,。
$ t/ I# j$ ]; P+ Y: R請多指教,，謝謝,！' g: f ~! y8 I5 |, U% t0 M
作者: 黃工baba 時間: 2018-4-24 13:41
了不起
& ~) }& m7 w2 h" C7 T/ K. _
作者: 趕羚羊 時間: 2018-4-24 13:42
一圖流,？
作者: 麥田守望者bj 時間: 2018-4-24 13:48
怎么做到的,？
作者: xmdesign 時間: 2018-4-24 13:53
0 J$ |* x, w9 b4 U% r9 m# `
首先自己也比較謹慎,，還把樣機做出來打表后（藍色部分是3D打印的殼），才敢去遞交申請,，畢竟零背隙的牛逼是不能夠亂吹的,。還有另外幾個變種也一起申請了。; r9 _, u1 K4 O$ y7 j1 u9 c3 D( d( ^0 u
9 `4 \, S8 v1 R; d+ L, \
作者: hippofox 時間: 2018-4-24 14:02
厲害了
作者: 千年獨酌 時間: 2018-4-24 14:58
這個結(jié)構(gòu),，可以說說關(guān)于磨損,、發(fā)熱和使用壽命都是如何考慮的嗎？
作者: xmdesign 時間: 2018-4-24 15:32
, |8 a: I& j- V當然還沒有進行更專業(yè)的測試,，所以我設(shè)定先 輕負載 用途,。輕負載自然各方面指標好實現(xiàn)不少。
5 _/ T/ `7 X3 L# N! ]& n( g9 f: ^ _8 A0 w+ T7 W1 \
圓柱體選擇硬質(zhì)合金研磨材料,，螺桿選擇為耐磨銅或者耐磨尼龍,。
q6 h4 ]" {- Q+ X7 H$ R1 c4 \' y2 s/ s: g, m
螺紋為U槽方式，當然我們得使用油脂,，當磨損產(chǎn)生影響時,，將螺桿往下稍微調(diào)節(jié)即可恢復(fù) 精度
+ I% u: K2 }; J8 A4 |* `
作者: 月光狼人 時間: 2018-4-24 16:00
突然覺得我好弱雞，居然沒有看懂
作者: XT52000 時間: 2018-4-24 16:21
401的上下浮動是怎么實現(xiàn)呢,？彈簧嗎,？
作者: xmdesign 時間: 2018-4-24 17:00
8 h1 \- w( U0 ]; N; j" |外有凹槽 導(dǎo)向變直進入螺桿,，其實就是這段直線進行工作，出去后是弱自由態(tài),。
: l, r2 q R a4 q+ R又有點類似絲杠工作方式( m9 U W" D! c7 g! J4 n( O
作者: ww112358134711 時間: 2018-4-24 17:24
點贊,，學(xué)習學(xué)習
作者: xmdesign 時間: 2018-4-24 17:28
! a* F' S2 \" ]4 O0 n
還有另外其他的變種方式更簡單點,，到公布期就會知道了。
0 P7 z+ p, h* N' h- P4 Z, X& l2 V
作者: 老袁2007 時間: 2018-4-25 10:18
感覺類似滾珠絲桿原理,，具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒看懂,，401是在凹槽中滾動的嗎,？
作者: 集成機甲 時間: 2018-4-25 11:30
401是圓柱？
作者: 申ss 時間: 2018-4-25 11:49
磨擦傳動特性
作者: xmdesign 時間: 2018-4-25 12:20
: a! g, |3 F* C3 F凹槽只是導(dǎo)向,，從而形成類似滾珠絲杠的工作原理,，直推的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)角比較關(guān)鍵，選擇螺桿為耐磨銅,，有考慮為可修復(fù)精度以及可更換件,，這樣使用壽命就自然加長了許多。
; @8 E% {8 _6 T1 ?1 ^/ a, G4 u
作者: d6821055 時間: 2018-4-25 20:35
強勢圍觀一下
作者: rrain99 時間: 2018-4-26 10:35
這不就是渦輪減速機嗎
作者: xmdesign 時間: 2018-4-26 11:51
: B! {3 F* b+ T, x7 H嗯,，省去了渦輪的磨齒工藝,，類似多導(dǎo)程的，而雙向漸開實現(xiàn)消回差比較方便,。. J- f0 g% M7 h* z/ Y
作者: 水水5 時間: 2018-4-26 12:03
樓主的設(shè)計很好,，提兩個個問題：6 j( n# R, Z- B: j# a# L$ b- Q
回轉(zhuǎn)誤差，或者說分度精度,，是靠條形孔的位置精度保證,。4 A: O8 q) t& E" ?( E" }
條形孔這個，在批量生產(chǎn)時,，不好保證位置精度,。，所以,，我覺得分度誤差可能比較大,。
, [, S& w1 d2 ^% T" L) Z零背隙是可以的，但是主動輪與銷軸之間是滑動摩擦,，可能機械效率比較低,。
作者: xmdesign 時間: 2018-4-26 12:35
本帖最后由 xmdesign 于 2018-4-26 13:03 編輯 / d: M* }; h% P2 [% A2 k; t# B- b
水水5 發(fā)表于 2018-4-26 12:03
; q. n: C3 I. L6 g4 K2 u* c# s樓主的設(shè)計很好，提兩個個問題：
: r& `+ k! F# l& {& L6 S6 G6 n3 }回轉(zhuǎn)誤差,，或者說分度精度,，是靠條形孔的位置精度保證。
! G. `" L& C$ i1 }9 O. d: ?條形孔這個,，在 ...
. M0 D% T9 q; B' T& E8 a6 X+ [7 y傳動類型與效率:自鎖蝸桿(0.40,0.45)單頭蝸桿(0.70,0.75)雙頭蝸桿(0.75,0.82)四頭蝸桿(0.82,0.92)六頭蝸桿（最高可以到0.95）
0 }) @$ T9 R# a6 w. ~# e
Z3 A7 J# s! S有另外的一個是沒有用條形孔的,，螺紋就類似包絡(luò)，直徑大點的減速器,，可以做到比較多導(dǎo)程的接觸點面,。
7 k9 P3 [4 A/ _* w- |# d, t5 w6 `7 U, J2 X3 m. b" i4 t/ h% o
- ?* @) F, x$ ^! T, Y1 ]$ |
1 e; g# v( ^( W4 j2 U `
作者: 李迎398048991 時間: 2018-4-26 13:05
我認為這種方式的初始精度應(yīng)該還行，但是使用中精度喪失應(yīng)該很快，沒有自動補償?shù)姆绞綄?dǎo)致在是用中精度喪失很快,，滾珠和滑動槽之間的間隙是天然無法消除的,，使用中滾柱會在與滑動槽相對固定的地方摩擦，導(dǎo)致背隙加大,，建議增加間隙的自動補償方案,，對滑動槽的間隙進行自動補償
作者: xmdesign 時間: 2018-4-26 15:29
5 F1 F: D1 M1 ` I4 A$ r6 C. c謝謝,！你的建議非常正確。
0 P7 |7 W& ^: S9 y; B
/ t. J* N* Z6 m( I {我們從其他減速器來一起分析：
& W9 H7 \3 U7 l) _# _1,、即使諧波減速器有些廠家的傳動效率比在0.8以下，這些跟加工的精度,、光潔度等也比較大的關(guān)系,，說明其精度損耗會比較快，自然有發(fā)生使用段時間后,，就會問題發(fā)生,。 }# e1 e4 I7 i7 s& c* q
( v( y6 v. ~/ h! \2 c3 e$ `2、RV減速器是需要定期換油的,，不然里面磨損的鐵粉會越來越多,，然后惡循環(huán)情況下加速磨損。
6 N0 [& ?6 O" G( f. Y6 Z9 T3,、構(gòu)成一個完整的減速器,，零部件越多，其中一個部件出現(xiàn)問題,，相互之間的影響問題必然也越多或者越大,。
2 z0 G, k/ E$ X/ k& g3 P& X4、超負載情況下,，破壞情況更加明細,。
( ^0 ^, y7 `* X* i }' x- g8 Y6 `5 K* r
我的是需要考慮幾點來面對問題：6 F Y" N, }7 i& C& X# J- B
1、增加導(dǎo)程的頭數(shù),，將受力點分布分散,，減少單點所受的摩擦力。' \4 _. d; q* `; e# U( c
2,、圓柱的精度和光潔度方面,，研磨成本相對比較低，螺桿的耐磨材料選擇范圍還是比較廣,。
' A. N: {) z4 O+ t3,、設(shè)計時已經(jīng)考慮你建議的“精度可恢復(fù)”，也還有具備其他方面的自適應(yīng)機制。9 m/ u% J$ G; k0 t, d% z6 c2 y, a6 q% z
4,、從上面幾點來設(shè)計延長使用壽命,，補充螺桿為可方便更換的耗材。9 v2 R( i& j6 @7 H
作者: 激流中的堅冰 時間: 2018-4-26 17:43
這種應(yīng)該是弱自由度的嚙合方式,，做過受力分析嗎,？會不會形成在某種情況下，嚙合力會使?jié)L柱發(fā)生位移,，導(dǎo)致虛嚙合,？
作者: xmdesign 時間: 2018-4-26 18:36
1 _. p( D9 B6 A1 s* C0 F
確實還有許多細節(jié)需要考慮和補充,。,。。
+ L U( b! |3 O$ U( H嚙合度方面這個設(shè)計的好處是,，剛加工出來后,，先超負載運行一定時間，進行“磨合”適配,，然后調(diào)整為設(shè)定負載內(nèi)去正常工作,。9 d' |& @* e* s+ ` G8 j
作者: hdxpxp 時間: 2018-4-26 19:50
不知道轉(zhuǎn)速能到多高？噪聲呢,？
作者: 悠悠貓 時間: 2018-4-26 20:26
謝謝: m4 ^7 I" A. x3 Q0 h. \8 z
作者: xmdesign 時間: 2018-4-26 21:40
- k) k1 d, G- O# }1 rDEMO的手感非常絲滑：）
4 ~$ R6 x) D* L- c+ _+ I. @我主要針對輕負載機械臂來構(gòu)思這個減速器,，按每秒120度,。。,。, J, ?6 _* f: @* d; [% P5 p" N
減速比36的話~每秒輸入需要實現(xiàn)12轉(zhuǎn),，也就是每分鐘720轉(zhuǎn)，當然還有加減速因素,。,。。
4 f$ V; x$ F/ a8 Z' @- a- y1 r先參考傳統(tǒng)渦輪蝸桿1500轉(zhuǎn)的標準,，實際情況我還得多實際測試為準,。% A. A, u! E X. g3 I
$ w' g& g1 T1 W% l動壓油膜方面的指標，也會影響到輸入的最大轉(zhuǎn)速等方面,。
. C; J* ^5 e( q: t2 O/ T: n+ J
作者: 工藝林 時間: 2018-4-27 08:14
樓主能演示一下運動動畫嗎,？
作者: xmdesign 時間: 2018-4-27 09:28
. h' l" \+ A: [- ~% K不好意思，我極少去做動畫演示,，主要一般都是剛開始驗證階段,，先自己3D打印出來做實樣，容易發(fā)現(xiàn)問題,，然后才是去CNC,。
: ~9 `% b* d& v; `: u$ D' X! x, ~
作者: 機械萌萌小石頭 時間: 2018-4-27 16:55
厲害了
作者: 外圓車刀 時間: 2018-5-7 20:24
我們也在搞蝸輪蝸桿機械臂，背隙不好調(diào),，調(diào)太小電機易過載,，速度上不去
作者: xmdesign 時間: 2018-5-7 21:13
8 H; o% G/ S( \" Z# i6 ]
普通的還是雙導(dǎo)程的？精密雙導(dǎo)程現(xiàn)在的也不便宜�,�,！
) D* _; C; W5 R' W4 p
作者: 外圓車刀 時間: 2018-5-7 21:19
3 O& S/ G6 K& O$ z- e1 e
我們還是普通的蝸桿 造了2臺樣機了 / R/ `6 j4 y, C' @8 Y3 a
我們主要是從調(diào)間隙結(jié)構(gòu)方面入手,，一臺運行了半年,，還有一臺這星期開始調(diào)系統(tǒng)，
) L* x; q0 ^6 w" Z4 }8 [& e! Y: Y0 P臂長水平伸展達1.5米,，那時候為了有特色,，參考松下的焊接機器人臂長加長了，結(jié)果1軸背隙不好調(diào),，6軸末端放大量有個0.7,，后面還要想辦法
A) A' j N, |2 Y
作者: xmdesign 時間: 2018-5-7 21:28
外圓車刀 發(fā)表于 2018-5-7 21:19. F* D% G7 p/ j5 @9 {
我們還是普通的蝸桿 造了2臺樣機了
' r+ s2 w, c/ Y j0 X5 w我們主要是從調(diào)間隙結(jié)構(gòu)方面入手，一臺運行了半年,，還有一臺這星 ...
x1 P/ {8 S2 L" {得精密雙導(dǎo)程效果會好不少,，國產(chǎn)貨大概4K起一個。
K, C u% i% |" [我的這個設(shè)計保底是助力外骨骼比較好用,，這陣在設(shè)計輕負載機械臂的應(yīng)用,。
) k$ M7 a" f1 V0 a. F
- u- }4 x: C: g. H# K
作者: 外圓車刀 時間: 2018-5-7 21:38
; w) l. \( C% i
我們這次都是鋼件跟鑄鐵件，開鋁模開不起,，現(xiàn)在1軸要帶動的重量大概是300斤,，可以用手撥動蝸桿頭部的帶輪，2軸要帶動起碼150斤
+ [" X+ g" R; j0 N8 @
作者: xmdesign 時間: 2018-5-7 22:42
. f! w) ]8 |* V$ X
排除自身本體重量，真正的執(zhí)行負載需要多大,？ b0 f U5 ~, {/ A4 A+ Z6 F
作者: 外圓車刀 時間: 2018-5-8 05:51
/ o; n! S' T" m7 Z7 }! Y4 T. S- x在第六軸不改動結(jié)構(gòu),，帶動30斤,，這個主要是焊接用
作者: xmdesign 時間: 2018-5-8 11:09
8 Q, d5 C& o5 b8 `% k
我設(shè)計的圓柱上再套軸承的話,，在重負載條件下可能有點優(yōu)勢，我還沒條件測試,。
' u0 L) K( `- ]# p# S
作者: 外圓車刀 時間: 2018-5-8 11:26
- u5 N& ~5 i3 c0 Y* Y8 a/ N師傅你的專利什么時候可以公開介紹,，到時候發(fā)下連接我們也學(xué)習下。還可以供貨給我們
作者: xmdesign 時間: 2018-5-8 19:31
6 W$ \' I5 |' y# n, c5 D謝謝！我現(xiàn)在就一個人自己在設(shè)計開發(fā)等,，輕負載機械臂會走前面,。6 g9 V5 |1 y7 g) \ _" G' W3 r
作者: 外圓車刀 時間: 2018-5-9 07:36
+ ]/ B* l2 U/ J& P. a0 I" C0 w& c
昨天我我們系統(tǒng)初調(diào)試，效果還可以1 d# G8 m/ C, P# t" [
作者: hubeixulei 時間: 2018-5-9 14:01
看一看 學(xué)一下
作者: Lsw_dVz2Z 時間: 2018-5-10 18:56
留個腳印
作者: Simple_Life 時間: 2018-5-11 08:17
機械手一軸會用到這樣的方式,，幾十年前就有401可能不一樣
作者: xmdesign 時間: 2018-5-11 11:32
% j/ V+ E, _6 [% g+ v! K' s2 _9 n/ f" b' Q
嗯，可能比較不同點的是404,，畢竟減速器太多人去研究了,，所以出現(xiàn)重復(fù)的情況概率比較高。
5 k. J- S2 |+ P$ f9 S0 H
作者: xmdesign 時間: 2018-6-3 09:37
* U+ ~( Y9 A1 V$ l9 _5 S/ m7 k% r
一起加油�,。�% f! _9 a# T9 c1 n
我正在制作輕負載的機械臂,，進展還順利,，大臂測試了比較理想,，我設(shè)計的是串聯(lián)&平行關(guān)節(jié)共主要結(jié)構(gòu)的方式，到時換“底盤”就可以了,。+ y$ t2 p4 a- \: n. \$ u: O
T0 X2 ^' J4 [& y0 v. k/ [等DEMO測試好后,，到時上視頻上來。
9 m+ o8 m$ Q" d1 N. V
作者: 外圓車刀 時間: 2018-6-3 13:52
' ~$ x. u% c9 q- k* h, `
師傅請教一下潤滑油用哪種，我們第一次的稍微有點稀,，運行起來有幾個點會出現(xiàn)抖動,，后來換成比較粘稠的，抖動消失了,，但在冬天冷機啟動比較卡,，需要預(yù)熱
作者: xmdesign 時間: 2018-6-3 22:10
9 y/ z m% V6 q) O4 O e6 f
輕負載我基本采用免油方式,，抖動一是采用消抖曲線,，二是減速比方面也有點影響。7 V2 s- |) x& m2 j: v. t+ q
作者: 一笑而_sfxOl 時間: 2018-6-14 16:04
這個設(shè)計做不到零背隙：銷軸在一個徑向?qū)Р蹆?nèi)滑動,，為了與蝸桿嚙合,，還得使幾個處于嚙合狀態(tài)的銷軸在同一平面上,，那么相鄰銷軸的距離是變化的,，而蝸桿的螺距是固定的，帶出來兩個問題：一是此減速器的瞬時減速比是變化的,，二是有較大尺寸誤差時只能有一個銷軸處于嚙合狀態(tài),，加工精度高時可能自鎖轉(zhuǎn)不動，更談不上零背隙了,！
作者: xmdesign 時間: 2018-6-14 17:20
本帖最后由 xmdesign 于 2018-6-14 17:22 編輯
; r' k1 W5 O6 ]: H9 [, d6 \" V, T" }# ?1 f! e) L& `% r
蝸桿的螺距雙向漸開的,，你說的擔心我構(gòu)思時也擔心,，所以先制作出來后驗證后才去申請專利的。
8 p- p; P9 |3 y% L9 \1 n0 g9 Y9 L
作者: 一笑而_sfxOl 時間: 2018-6-15 10:44
蝸桿的螺距是漸變的,，在實際生產(chǎn)中怎樣精確控制,。蝸桿與銷軸是純滑動,，效率不會高。為了傳動比適當高點,，則銷軸不會很粗,，會有受力變形，所以功率也不會很高,。
作者: xmdesign 時間: 2018-6-15 11:27
5 l0 B# @* U5 C' A( M這個方式只是專利里的其中一種應(yīng)用,，最后實施會是圓銷被固定的,，然后螺距是雙向漸縮，螺紋的制作加工方式,，到時專利公告時里面有方法和計算方式,。
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7 H" J/ T+ s V! i# h1 q( Q c' ~
作者: 化石desmond 時間: 2018-6-20 23:33
弧面分度曲線的變異？,？
作者: 無錫法斯頓 時間: 2018-6-21 08:30
厲害了
作者: 無錫法斯頓 時間: 2018-6-21 08:32
怎么做到的啊
作者: xmdesign 時間: 2018-6-21 09:35
) c$ w# X# ~) J6 D二次包絡(luò)&滾珠絲杠的結(jié)合物,，有比較有趣的方式見圖（4月初做的DEMO,，現(xiàn)在換材料和完善生產(chǎn)工藝中）：圓柱是同時跨螺紋的左右兩面，當是V型時,。,。。
4 F6 E+ E1 S6 E9 l7 @! d: ]$ w0 i5 a/ ~8 Q0 v
作者: threetigher 時間: 2018-7-9 00:21
贊一個,！我好像有看到一家日本公司也在推類似的蝸輪蝸桿的減速機,，用軸承代替普通蝸桿。* n( V) _& q& [! O. Q
0 @* Z, }$ _! L% U1 Q3 n
lz可以檢索一下
作者: xmdesign 時間: 2018-7-9 10:11
) x7 e7 L9 K8 u$ c; R8 b
我只是個人工作室,，然后嘗試不磨齒的探索,，你看看是否如圖這樣的
# S+ }, j R8 V
作者: threetigher 時間: 2018-7-9 14:34
" S) Y$ Q$ ^& N. ?0 Z9 w
應(yīng)該是這家吧,。
& B6 B8 b! U! P: A7 A T9 k. s! V, I8 X+ i
咱和小本子相比，有何優(yōu)勢,？
9 z/ k, @! m7 ?) r
作者: xmdesign 時間: 2018-7-9 16:30
! {/ r9 Y3 X% M1 s" J他們的是二次包絡(luò),，我設(shè)計的方式滾柱直接采用軸承圓柱,，螺桿更容易加工，并且磨損后可調(diào)節(jié)恢復(fù)精度,。' s) t6 @" b) F. B) i. ]: j# g
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