昊志諧波減速器：根除潤滑脂滲漏問題
2020-4-30 來源：- 作者：-
潤滑脂滲漏是機器人常見故障之一，滲漏將引起減速器少油、斷油，使齒輪嚙合面磨損加劇，進而導致機器人精度保持性差，更嚴重的后果可能會導致機器人事故，造成終端用戶的經濟損失。
另外，滲漏對環境造成污染，嚴重影響工廠6S建設，也會腐蝕基礎設備。
目前，很多機器人本體廠商給出的解決辦法之一就是用抹布擦除，這不僅增加作業人員維護的工作量，也是治標不治本。
那如何才能根除潤滑脂滲漏問題呢？首先，我們需要分析減速器滲漏原因，然后再逐一提出解決方案。
諧波減速器滲漏原因
（1）減速器內外壓力差
在減速器工作過程中，內部的各種摩擦副產生大量熱量，導致內部溫度升高、壓力增大，在壓差的作用下，潤滑脂從縫隙中滲漏。減速器內部溫升越高，滲漏的風險越大。
（2）油封結構設計不合理
例如，油封產生泵吸效應的前提是接觸壓力峰值要靠近油側，當壓力峰值靠近空氣側時，油側壓力梯度小于空氣側壓力梯度，油封一定會發生泄漏。
（3）油封材料選擇不對
如油封材料選擇不合理，在高溫作用下，油脂會加速橡膠的溶解，導致密封早期失效。另外，如果密封材料選擇不恰當，可能導致密封軸早期磨損，發生泄漏現象。
（4）潤滑脂選擇不合理
潤滑脂選擇須按摩擦副的類型、工況、工作狀態、環境條件和供脂方式等的不同而有所區別。選擇不合理則會加速磨損，甚至造成設備故障。
（5）制造、裝配工藝過程管控不嚴格
如注油量、密封軸的光潔度及傾斜、油封裝配不正確等現象均可造成減速器滲漏。
昊志針對滲漏問題的解決方案
（1）降低減速器的溫升
那么如何才能降低減速器溫升？答案是需要提升齒形設計，改善齒輪的嚙合狀況。
行業內各家減速器廠家對此都有不同的理解和設計，最終的目的就是提升齒形嚙合的齒數。廣州市昊志機電股份有限公司（簡稱昊志機電）在對IH齒形以及曲線映射理論進行充分研究的基礎上進行諧波減速器齒形設計，正向設計開發SP諧波齒形及凸輪廓曲線，并取得國家發明專利。SP齒形確保同時嚙合的齒數可達總齒數的30%以上。
此外，要提升齒輪加工能力，如提高齒輪精度等級、齒面粗糙度等，降低摩擦生熱。
昊志諧波減速器齒面實拍圖片
（2）提升齒面的潤滑能力，降低摩擦發熱
提升油膜的纏繞效果：對傳動件產生纏繞性的油膜，降低了傳動件的磨損，提升油膜強度后可降低溫升。另外，油膜的纏繞效果對于阻隔滲漏作用明顯。
軸承效應：昊志機電專用潤滑脂中獨有納米級別的特殊成分，可以滲透到部件間的每一個角落而不會引起粘度變化。另外，納米級特殊成分起到細微軸承的作用，利用軸承效應，將滑動摩擦轉變為滾動摩擦，從而最大限度地降低阻力、抑制溫升，防止基礎油劣化。
（3）密封設計
油封設計主要考慮潤滑、密封和泵吸三種機制。油膜厚度、接觸載荷、接觸寬度、油封唇角、轉速和彈簧偏移量等都對泵吸效應產生影響。只有當油側唇角大于空氣側唇角時才存在泵吸，密封效果最佳；當油側唇角小于空氣側唇角時，一定會泄漏。
另外，普通材料的油封在高溫下長期使用容易產生老化等現象，因而油封材料的選擇至關重要。
相對于市場上的普通產品，昊志機電諧波油封采用全新的結構設計理念，優選高性能高分子材料，按工況要求經過大量高溫老化測試，密封性能大幅度提升。
（4）密封軸設計
密封軸的光潔度、傾斜問題是導致泄露的因素之一。要想保證產品一致性，產品生產過程管控能力及加工能力是個考驗。
昊志機電智能制造無人生產車間，嚴格執行ISO9001質量管理體系和ISO14001環境管理體系，并配備世界頂級檢測設備，為產品生產的一致性提供堅實質量保障。
密封軸的表面越光滑，摩擦系數越小，產生的熱量越少，在降低溫度的同時減小了啟動扭矩。昊志機電密封軸嚴格按Ra≤0.1μm要求進行管控。
（5）密封材料
選擇油封的材料時，必須考慮材料對工作介質、工作溫度及唇緣在軸高速旋轉時的適應性等因素。
市場上通用的NBR、PTFE等密封材質，缺點明顯，如耐高溫、耐磨、耐腐性能差，伸縮性和彈性較差，跟隨性差，低溫環境下安裝容易破裂等。
昊志機電定制開發的油封，油封橡膠唇口處添加了特殊材料，使產品在使用中摩擦更小，軸轉動更輕，封口處更耐高低溫、耐磨擦。
（圖文：昊志 機電 責編：張芳麗）
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