Jak wybrać łożyska odpowiedniej wielkości do zastosowań w robotyce: praktyczny przewodnik inżynierski

Meta Opis:Naucz się, jak wybrać optymalny rozmiar łożyska do łączy robotycznych.i najlepszych praktyk w przemyśle w celu maksymalizacji długości życia i wydajności robota.

Wprowadzenie

W nowoczesnej robotyce, od przemysłowych przegubowych ramion po maszyny humanoidalne, łożysko jest nieznanym bohaterem sterowania ruchem.i całkowita długość życiaJednakże wybór odpowiedniej wielkości łożyska rzadko jest prostym procesem.maksymalnie zwiększenie sztywności i zdolności obciążeniowej przy jednoczesnym zminimalizowaniu masy i powierzchni.

Wybór niewielkiego łożyska może prowadzić do przedwczesnego zmęczenia i katastrofalnego uszkodzenia, natomiast nadmiarowe zwiększają niepotrzebną inercję i obniżają efektywność energetyczną.W niniejszym przewodniku przedstawiono systematyczne podejście do wymiarowania łożysk robota, koncentrując się na praktycznych rozważaniach inżynierskich, a nie tylko wymiarach katalogu.

1Określenie profilu operacyjnego Wspólnego

Przed otworzeniem katalogu należy określić ilość sił działających na konkretne stawy.

• Rodzaje ładunku:Określ, czy połączenie obsługuje głównie obciążenia promieniowe (np. ruch liniowy), obciążenia osiowe (np. napęd z ołowianego śruby) lub obciążenia momentalne (np. ramię w dźwigni).Złącze podstawy robotu przemysłowego, na przykład, muszą wytrzymać ogromne momenty przewracania, co czyni łożyska rurowe o wysokiej sztywności standardowym wyborem.
• Obciążenia dynamiczne i statyczne:Robot podnoszący ciężki ładunek w stanie nieruchomości tworzy statyczny ładunek.lub nagłe zatrzymania mogą być 3 do 5 razy wyższe niż średnie obciążenie roboczeRozmiary muszą uwzględniać te szczytowe obciążenia uderzeniowe w celu zapobiegania brynelingowi (trwałe wgłębienia w pasie biegowym).
• Szybkość i ciepło:Szybkie złącza nadgarstkowe wymagają łożysk o niskim momentie tarcia i zoptymalizowanych prześwietleniach wewnętrznych w celu zapobiegania nagromadzeniu się ciepła, co może niszczyć smary i zmieniać prześwietlenia wewnętrzne.

2. Nawigacja w ograniczeniach przestrzennych i granicach wagi

Współczesna robota ma tendencję do lekkich, kompaktowych konstrukcji, zwłaszcza w współpracujących robotach (kobotach) i humanoidalnych platformach.

• Łożyska cienkiego przekroju:Kiedy przestrzeń jest ograniczona, łożyska o cienkim przekroju często są rozwiązaniem.Są idealne dla stawów nadgarstka i lekkich ramion robotycznych, gdzie minimalizacja inercji rotacyjnej jest kluczowa.
• Zintegrowane wzory:Poszukaj łożysk, które łączą elementy montażowe (takie jak otwory z nitkami) lub łączą funkcje łożyska i biegów.drastyczne zmniejszenie całkowitej wielkości zbioru.

3. Dopasowanie stopni precyzji do potrzeb aplikacji

Wielkość to nie tylko wymiary fizyczne, ale także tolerancje wewnętrzne.

• Standardowe złącza:W przypadku ogólnej obróbki materiałów lub paletowania, klasy precyzji P5 lub P4 są zazwyczaj wystarczające.
• Zadania o wysokiej precyzji:W robocie chirurgicznym, obsłudze półprzewodników, lub precyzyjnym montażu, wymagane są łożyska klasy P2.zapewnienie minimalnego przepływu i dokładnego ustawienia.
• Wymagania wstępne:W przypadku łączy robotycznych, które wymagają zerowego odruchu, łożyska muszą być wstępnie załadowane.Większe nakładanie z góry zwiększa sztywność, ale także zwiększa tarcie i temperaturę pracyWykorzystanie przeladowania należy dokładnie obliczyć na podstawie spodziewanych obciążeń zewnętrznych.

4. Wybierz odpowiednią architekturę łożyska

Wybór odpowiedniego typu jest połową bitwy rozmiarowej.

• Łożyska rurowe krzyżowe:Złoty standard dla podstaw robotów i ciężkich złączy.o wyższej sztywności w porównaniu z łożyskami kulkowymi o tej samej wielkości.
• Pozycja 5A001.a. obejmuje:Najlepiej nadaje się do zastosowań wysokiej prędkości z znaczącymi obciążeniami ośnymi, takimi jak nadgarstki robotów lub napędy wrzutowe.