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(jīng)濟損失。
另外，滲漏對環(huán)境造成污染，嚴重影響工廠6S建設(shè)，也會腐蝕基礎(chǔ)設(shè)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(yè)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(nèi)外壓力差
在減速器工作過程中，內(nèi)部的各種摩擦副產(chǎn)生大量熱量，導致內(nèi)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(nèi)部溫升越高，滲漏的風險越大。
（2）油封結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理
例如，油封產(chǎn)生泵吸效應(yīng)的前提是接觸壓力峰值要靠近油側(cè)，當壓力峰值靠近空氣側(cè)時，油側(cè)壓力梯度小于空氣側(cè)壓力梯度，油封一定會發(fā)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(fā)生泄漏現(xiàn)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(tài)、環(huán)境條件和供脂方式等的不同而有所區(qū)別。選擇不合理則會加速磨損，甚至造成設(shè)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(xiàn)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(shè)計，改善齒輪的嚙合狀況。
行業(yè)內(nèi)各家減速器廠家對此都有不同的理解和設(shè)計，最終的目的就是提升齒形嚙合的齒數(shù)。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(chǔ)上進行諧波減速器齒形設(shè)計，正向設(shè)計開發(fā)SP諧波齒形及凸輪廓曲線，并取得國家發(fā)明專利。SP齒形確保同時嚙合的齒數(shù)可達總齒數(shù)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(fā)熱
提升油膜的纏繞效果：對傳動件產(chǎn)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(yīng)：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(yīng)，將滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動摩擦，從而最大限度地降低阻力、抑制溫升，防止基礎(chǔ)油劣化。
（3）密封設(shè)計
油封設(shè)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(zhuǎn)速和彈簧偏移量等都對泵吸效應(yīng)產(chǎn)生影響。只有當油側(cè)唇角大于空氣側(cè)唇角時才存在泵吸，密封效果最佳；當油側(cè)唇角小于空氣側(cè)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(chǎn)生老化等現(xiàn)象，因而油封材料的選擇至關(guān)重要。
相對于市場上的普通產(chǎn)品，昊志機電諧波油封采用全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念，優(yōu)選高性能高分子材料，按工況要求經(jīng)過大量高溫老化測試，密封性能大幅度提升。
（4）密封軸設(shè)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(chǎn)品一致性，產(chǎn)品生產(chǎn)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(chǎn)車間，嚴格執(zhí)行ISO9001質(zhì)量管理體系和ISO14001環(huán)境管理體系，并配備世界頂級檢測設(shè)備，為產(chǎn)品生產(chǎn)的一致性提供堅實質(zhì)量保障。
密封軸的表面越光滑，摩擦系數(shù)越小，產(chǎn)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(zhì)、工作溫度及唇緣在軸高速旋轉(zhuǎn)時的適應(yīng)性等因素。
市場上通用的NBR、PTFE等密封材質(zhì)，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(huán)境下安裝容易破裂等。
昊志機電定制開發(fā)的油封，油封橡膠唇口處添加了特殊材料，使產(chǎn)品在使用中摩擦更小，軸轉(zhuǎn)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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