行星滾柱絲杠機(jī)器人精密減速器分析及結(jié)構(gòu)

基于 PRS 減速器的設(shè)計(jì)和分析，需要對(duì)減速器的性能指標(biāo)、傳動(dòng)原理、結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)參數(shù)等進(jìn)行研究。減速器的性能指標(biāo)主要包括輸出轉(zhuǎn)速和輸出功率，傳動(dòng)比，效率等；減速器的傳動(dòng)原理主要通過分析 PRS 的傳動(dòng)特點(diǎn)來研究；減速器的結(jié)構(gòu)形式主要由傳動(dòng)精度、傳動(dòng)平穩(wěn)性和承載能力等方面來確定；結(jié)構(gòu)參數(shù)可以通過優(yōu)化分析來確定。

2.2  減速器傳動(dòng)原理分析  2.2.1  減速器的性能指標(biāo)
減速器的性能指標(biāo)都是在正常工作條件下的額定值，主要包括減速器的輸出功率、傳動(dòng)比、傳動(dòng)效率、輸出轉(zhuǎn)角范圍以及減速器的外觀尺寸等。減速器的性能指標(biāo)如表 2-1 所示。

其中輸出功率和輸出轉(zhuǎn)速共同確定了輸出扭矩，而輸入扭矩和輸入功率由效率確定。減速器的外觀尺寸取決于兩級(jí) PRS 的尺寸、殼體尺寸、軸承的選取等。

.2.2  減速器的傳動(dòng)原理

減速器的傳動(dòng)原理是將兩級(jí) PRS 在徑向串聯(lián)實(shí)現(xiàn)將電機(jī)的正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為輸出端的正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于 PRS 可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線移動(dòng)，并且具有可逆性，因此可以采用PRS 作為減速器的主要傳動(dòng)元件。減速器的運(yùn)動(dòng)簡圖如圖2-1 所示。

1 與 2 之間有若干數(shù)量的滾柱，1、滾柱和 2 構(gòu)成了一級(jí) PRS；2 與 3之間也有若干個(gè)滾柱，2、滾柱和 3 構(gòu)成了二級(jí) PRS；4 與 5 通過螺釘連為一體，當(dāng)作輸出端。電機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過絲杠輸入，經(jīng)過一級(jí) PRS 轉(zhuǎn)化為中間螺母的直線移動(dòng)，由于一級(jí) PRS 的導(dǎo)程較小，因此中間螺母的移動(dòng)速度較小，中間螺母的直線移動(dòng)經(jīng)過二級(jí) PRS 再轉(zhuǎn)化為中間螺母本身的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此，中間螺母既做直線移動(dòng)又做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其中直線移動(dòng)沿著導(dǎo)桿運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過導(dǎo)桿輸出傳遞給輸出端，因此實(shí)現(xiàn)了從一級(jí) PRS 輸入高速運(yùn)動(dòng)到二級(jí) PRS 的低速輸出，從而達(dá)到了減速的目的。