薄壁四點(diǎn)接觸球軸在工業(yè)機(jī)器人中的應(yīng)用

近年來，隨著制造業(yè)技術(shù)水平的發(fā)展，對現(xiàn)代制造技術(shù)的各類機(jī)器人的需求日益增加。如大型工程機(jī)械、汽車、家電等自動(dòng)化生產(chǎn)線，以及提升國家高科技戰(zhàn)略地位的深海載人潛水器 、仿人仿生機(jī)器人和噴漆、弧焊、點(diǎn)焊、裝配 、搬運(yùn)工業(yè)機(jī)器人等。為機(jī)器人的關(guān)鍵配套專用軸承，對機(jī)器人的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性、重復(fù)定位精度、動(dòng)作精確度以及工作的可靠性等關(guān)鍵性能指標(biāo)具有重要影響。
目前，工業(yè)機(jī)器人用軸承種類較多，如薄壁深溝球軸承、薄壁角接觸球軸承、薄壁四點(diǎn)接觸球軸承和薄壁交叉滾子軸承等。由于薄壁四點(diǎn)接觸球軸承和壁交叉滾子軸承具有承受聯(lián)合載荷能力強(qiáng)、精度高、摩擦力矩小、重量輕、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等特點(diǎn)，因此大多被應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人的腰部、肘部、腕部等部位。
一、薄壁四點(diǎn)接觸球軸承結(jié)構(gòu)形式
工業(yè)機(jī)器人專用薄壁四點(diǎn)接觸球軸承通常有帶密封圈和不帶密封圈的結(jié)構(gòu)形式。其主要由內(nèi)圈、外圈、保持架、鋼球或非接觸式密封圈組成。內(nèi)、外圈均為整體結(jié)構(gòu),鋼球與內(nèi)、外圈溝道呈四點(diǎn)接觸,保持架為冠形插入式結(jié)構(gòu)。適合安裝在工業(yè)機(jī)器人的腕部、肘部等關(guān)節(jié)部位。
二、薄壁密封四點(diǎn)接觸球軸承特點(diǎn)
1、外徑與內(nèi)徑之比較小,滾動(dòng)體直徑小,數(shù)量多,與相同內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)軸承相比,其重量約為標(biāo)準(zhǔn)軸承的5%,橫截面積約為標(biāo)準(zhǔn)軸承的20%。
2、定截面軸承:薄壁四點(diǎn)接觸球軸承系列,軸承橫截面尺寸相同,不隨內(nèi)、外徑的變化而改變。
3、能承受徑向載荷、雙向推力載荷和傾覆力矩,相當(dāng)于兩套背對背安裝的角接觸球軸承,但其寬度只相當(dāng)于一套角接觸球軸承的寬度。
自從20世紀(jì)60年代機(jī)器人進(jìn)入工業(yè)領(lǐng)域以來，無論是機(jī)器人的數(shù)量，還是機(jī)器人的技術(shù)都有了迅猛的發(fā)展。作為機(jī)器人關(guān)鍵零配件的專用配套軸承，國外一些軸承公司如日本的IKO、THK、NSK和美國Koydon等在20世紀(jì)80年代就已研制出用于機(jī)器人各部位的系列化專用配套軸承，為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)提供了80%左右能滿足機(jī)器人需要的基礎(chǔ)元器件，為工業(yè)機(jī)器人的迅速發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的配套技術(shù)基礎(chǔ)。
國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人配套軸承大部分依靠進(jìn)口，少數(shù)廠家雖然生產(chǎn)制造工業(yè)機(jī)器人配套軸承，但批量小、品種規(guī)格少，零部件通用化程度低，供貨周期長，成本高，而且質(zhì)量不穩(wěn)定，這些因素嚴(yán)重制約了國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的正常發(fā)展。為促進(jìn)國內(nèi)工業(yè)機(jī)器人專用軸承設(shè)計(jì)和加工技術(shù)的提高。