[发明专利]工业机器人轴承脂润滑蜗轮减速器

说明书

【技术领域】

本发明涉及工业机器人减速器技术领域，一种工业机器人轴承脂润滑蜗轮减速器，机座内蜗轮-蜗杆啮合副用润滑油润滑、滚动轴承用轴承脂润滑。

【背景技术】背景技术主要有以下两种：

(1)日本RV-C中空机型；

(2)《工业机器人零回差蜗轮减速器》(201010544474.4)。

背景技术主要问题是：润滑油同时润滑滚动轴承与蜗轮-蜗杆啮合副时，由于蜗轮-蜗杆啮合副系滑动摩擦，温升高导致油膜破坏而使其磨损比渐开线齿轮严重，蜗轮箱因磨损会造成故障，现将齿轮箱因齿轮磨损造成故障率高的原因叙述如下：

“减速器故障在煤矿设备故障中约占40％。轴承是减速器中非常容易损坏的另件。轴承破坏形式：轴承划伤、轴承粘着、轴承侵入杂质、轴承保持架断裂等。原因：润滑油中大颗粒杂质含量较高，加重轴承磨损程度。”《矿用减速器的破坏原因及处理方法》

“承载轮齿表面各处承受着不同形式的应力作用，齿面和皮下金属可能产生微小裂纹形成疲劳源，随之应力循环次数增加，裂纹将不断扩展以致相互连接起来形成小块金属脱落，齿面出现点蚀剥落，齿轮齿面产生疲劳损坏。”《重载齿轮齿面疲劳损坏及预防》

(一)轴承故障率高的根本原因：

“润滑不良是引起轴承早期破坏的主要原因”(刘泽九《滚动轴承应用手册》891页)

“…轴承早期失效往往不是材质引起的疲劳破坏，而是污染物进入轴承内部后润滑脂质逐渐变坏，在滚动接触面上产生压痕所致。”(《密封深沟球轴承的密封技术》轴承2009.05)

向心球轴承接触应力σjmax＝5000Mpa(р.д.别捷尔曼的《滚动轴承手册》134页)为蜗轮-蜗杆副σjmax＝220Mpa的20多倍，因此轴承润滑脂(油)清洁度应远高于蜗轮油。

(a)上海机械学院《机械设计基础》上103页：“齿轮传动装备使用一段时间后拆下可发现轮齿表面出现磨损痕迹，特别在润滑较差或润滑油不纯洁的条件下，磨损现象更为明显，轮齿根部磨损较顶部严重，小齿轮磨损又较大齿轮严重。磨损是由于接触面之间有作用力和相对滑动造成的。…齿廓间有了相对滑动长度ΔS，表明齿廓要磨损。”

(b)朱孝录《齿轮传动设计手册》94页：在动力齿轮传动中，轮齿表面由于滑动磨损、腐蚀、过热等等，因而出现齿面损耗是不可避免的；

(二)理论上要求轴承用脂润滑(或不含添加剂矿物油)，齿轮用含添加剂的润滑油：

(a)刘泽九《滚动轴承应用手册》893页：“当高速运转或高温下工作的轴承，在无法使用润滑脂润滑时或轴承邻近的另件(如齿轮)用润滑油润滑时，轴承才用润滑油润滑。”921页：“…滚动轴承的润滑一般用不含添加剂的矿物油”；

(b)徐灏《机械设计手册》卷1.7-159页：蜗杆传动尽量使用复合齿轮油，负荷工业齿轮油。

SH/T0017-1990 L-FC一等品轴承油运动粘度为90-100；比SH/T0094-1991L-CKE/P一级品蜗轮蜗杆油粘度为220-1000小得多。

结论：蜗轮箱故障率高的根本原因是用齿轮油同时润滑齿轮与滚动轴承。

【发明内容】

本发明提供一种使用寿命长的工业机器人轴承脂润滑蜗轮减速器。

【技术方案】

输出轴两端用第一、第二密封轴承分别支承在大端盖与内端盖内孔；右半蜗轮外侧轴颈由第三密封轴承支承在内端盖内孔，左半蜗轮外侧轴颈由第四密封轴承支承在大端盖内孔；蜗杆两端分别用第五、六密封轴承支承在机座内孔，第五密封轴承之前顺次装置第一隔圈、第一推力轴承及第一密封件，第六密封轴承之后顺次装置第二隔圈、推力轴承及闷盖。

脂润滑轴承的可行性陈述如下：

①埃斯曼《滚动轴承设设计与应用手册》221页：“当结构紧凑时，最好使用装有两面密封的向心球轴承。装有两面密封圈的向心球轴承已装入足够轴承整个使用期限的润滑脂。”

②卜炎《实用轴承技术手册》95页：“在那些结构紧凑、轴向尺寸要求小、密封要求严格、维护补油困难，不便采用附加密封装置的地方，可以优先选用密封轴承。”

③刘泽九《滚动轴承应用手册》593页：“密封轴承既可以有一个良好密封润滑环境，同时也省去复杂的润滑系统。所以在结构紧凑、密封要求严格部位，均建议使用密封轴承。”