工业机器人摆线减速机和谐波减速机对比分析

作为工业机器人核心零部件的精密减速器，与通用减速器相比，机器人用减速器要求具有传动链短、体积小、功率大、质量轻和易于控制等特点。

所谓谐波减速器就是利用谐波原理制成的减速器，与其他的减速器相比，它具有结构紧凑、减速比大、精度高、噪音低的特点。谐波减速器非常适用于各类机器人的关节，来调节机器人各臂的运动速度和输出扭矩。

谐波减速器由“柔轮、波发生器、刚轮、轴承”这四个基本部件构成。

大量应用在关节型机器人上的减速器主要有两类：RV减速器和谐波减速器

1、RV减速器和谐波减速器的原理和优劣势

RV减速器：

用于转矩大的机器人腿部腰部和肘部三个关节，负载大的工业机器人，一二三轴都是用RV。相比谐波减速机，RV减速机的关键在于加工工艺和装配工艺。RV减速机具有更高的疲劳强度、刚度和寿命，不像谐波传动那样随着使用时间增长，运动精度会显著降低，其缺点是重量重，外形尺寸较大。

▲RV-E型减速器▲

谐波减速器：

用于负载小的工业机器人或大型机器人末端几个轴，谐波减速器是谐波传动装置的一种，谐波传动装置包括谐波加速器和谐波减速器。谐波减速器主要包括：刚轮、柔轮、轴承和波发生器三者，四者缺一不可。其中，刚轮的齿数略大于柔轮的齿数。谐波减速机用于小型机器人特点是体积小、重量轻、承载能力大、运动精度高，单级传动比大。

▲谐波减速器▲

两者都是少齿差啮合，不同的是谐波里的一种关键齿轮是柔性的，它需要反复的高速变形，所以它比较脆弱，承载力和寿命都有限。RV通常是用摆线针轮，谐波以前都是用渐开线齿形，现在有部分厂家使用了双圆弧齿形，这种齿形比渐开线先进很多。

柔轮的外径略小于刚轮的内径，通常柔轮比刚轮少2个齿。波发生器的椭圆型形状决定了柔轮和刚轮的齿接触点分布在介于椭圆中心的两个对立面。波发生器转动的过程中，柔轮和刚轮齿接触部分开始啮合。波发生器每正时针旋转180°，柔轮就相当于刚轮逆时针旋转1个齿数差。在180°对称的两处，全部齿数的30%以上同时啮合，这也造就了其高转矩传送。

相比谐波减速器，RV传动是新兴起的一种传动，它是在传统针摆行星传动的基础上发展出来的，不仅克服了一般针摆传动的缺点，还具有体积小、重量轻、传动比范围大、寿命长、精度保持稳定、效率高、传动平稳等一系列优点。

RV减速器是由摆线针轮和行星支架组成，以其体积小、抗冲击力强、扭矩大、定位精度高、振动小、减速比大等诸多优点被广泛应用于工业机器人、机床、医疗检测设备、卫星接收系统等领域。

高精密轴承减速机可以满足客户在各种工业领哉对不同应用的需求，如高精度；结构紧凑，高倾斜刚度，重量小；低振动，传动速比范围广等，一个拥有专业技术团队有能力来满足客户依据不同应用提出的要求，甚至是完全满足其应用需求。

RV减速器的壳体和摆线针轮是通过实体的钢来发生传动的，因此承载能力强。而谐波减速器的柔轮可不断发生变形来传递扭矩，这一点决定了谐波减速器承受大扭矩和冲击载荷的能力有限，因此一般运用在前端。

随着我国人口红利的逐渐消失，机器人技术开发和实现人工替代将是大势所趋。作为先进制造业中不可替代的重要装备和手段，工业机器人的应用领域也将不断扩展和深化，需求量会越来越大。