
Подшипники для роботов являются ключевыми комплектующими промышленных роботов. Они главным образом применяются в шарнирах манипуляторов, поворотных узлах и прецизионных поворотных столах. Их характеристики напрямую влияют на плавность хода, повторяемость позиционирования и рабочую надёжность робота.
Подшипники для роботов являются ключевыми комплектующими промышленных роботов. Они главным образом применяются в шарнирах манипуляторов, поворотных узлах и прецизионных поворотных столах. Их характеристики напрямую влияют на плавность хода, повторяемость позиционирования и рабочую надёжность робота. К основным типам относятся подшипники с перекрестными роликами, тонкостенные подшипники, подшипники волновых редукторов и шарнирные подшипники. Среди них подшипники с перекрестными роликами занимают лидирующее положение, поскольку способны одновременно воспринимать радиальные и осевые нагрузки, а также опрокидывающий момент. В некоторых изделиях для повышения характеристик применяются такие технологии, как керамические шарики из нитрида кремния и суперфинишная обработка поверхностей.
Подшипники для промышленных роботов главным образом подразделяются на тонкостенные подшипники равного сечения, подшипники с перекрестными роликами, подшипники волновых редукторов, шарнирные подшипники, подшипники RV-редукторов, а также подшипники электродвигателей и подшипники ходовых винтов.
Принцип проектирования подшипников, комплектующих промышленные роботы, должен предусматривать многокритериальную оптимизацию, в которой в качестве целевых функций принимаются три показателя: номинальная динамическая грузоподъёмность, жёсткость и момент трения. К ключевым технологиям относятся теория контакта качения, анализ динамических нагрузок, тепловой анализ и оценка надёжности. Теория контакта качения описывает контактные напряжения и деформационное поведение поверхностей качения, позволяя прогнозировать усталостную долговечность и несущую способность подшипника. Анализ динамических нагрузок моделирует характеристики подшипника в условиях динамического нагружения. Тепловой анализ позволяет прогнозировать распределение температур и термические напряжения в подшипнике, обеспечивая его стабильность и надёжность при высоких температурах. Оценка надёжности на основе вероятностных моделей и статистического анализа позволяет прогнозировать и предотвращать потенциальные отказы.
К ключевым технологиям производства подшипников для роботов относятся: технология точного контроля отрицательного зазора в тонкостенных подшипниках; контроль монтажной высоты тонкостенных радиально-упорных шарикоподшипников; технология сборки тонкостенных подшипников; технология бесконтактного измерения внутреннего и наружного диаметров колец тонкостенных подшипников. К конкретным процессам также относятся: технология чистового шлифования колец подшипников на основе контроля слоя шлифовального наклёпа; горячее изостатическое прессование, позволяющее снизить остаточные напряжения в подшипнике на 60%; закалка в контролируемой атмосфере, обеспечивающая контроль деформации в пределах 0,02 мм.