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标准编号 | GB/T 30819-2014 (GB/T30819-2014) | 中文名称 | 机器人用谐波齿轮减速器 | 英文名称 | Harmonic drive gear reducers for robots | 行业 | 国家标准 (推荐) | 中标分类 | J19 | 国际标准分类 | 21.120 | 字数估计 | 26,278 | 发布日期 | 2014/6/24 | 实施日期 | 2014/12/31 | 引用标准 | GB/T 191; GB/T 699-1999; GB/T 1348-2009; GB/T 2828.11; GB/T 3077-1999; GB/T 6404.1; GB/T 13306; GB/T 13384; GB/T 14118-1993; JB/T 9050.3-1999 | 起草单位 | 江苏省减速机产品质量监督检验中心 | 归口单位 | 全国减速机标准化技术委员会 | 标准依据 | 国家标准公告2014年第14号 | 提出机构 | 中国机械工业联合会 | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | 范围 | 本标准规定了机器人用谐波齿轮减速器的术语和定义、产品分类、型号及基本参数、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于机器人用谐波齿轮减速器(以下简称减速器)。 |
GB/T 30819-2014
Harmonic drive gear reducers for robots
ICS 21.120
J19
中华人民共和国国家标准
机器人用谐波齿轮减速器
2014-06-24发布
2014-12-31实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅰ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 产品分类、型号及基本参数 2
5 要求 16
6 试验方法 19
7 检验规则 21
8 标志、包装、运输和贮存 21
机器人用谐波齿轮减速器
1 范围
本标准规定了机器人用谐波齿轮减速器的术语和定义、产品分类、型号及基本参数、要求、试验方
法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。
本标准适用于机器人用谐波齿轮减速器(以下简称减速器)。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 191 包装储运图示标志
GB/T 699-1999 优质碳素结构钢
GB/T 1348-2009 球墨铸铁件
GB/T 2828.11 计数抽样检验程序 第11部分:小总体声称质量水平的评定程序
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GB/T 6404.1 齿轮装置的验收规范 第1部分:空气传播噪声的试验规范
GB/T 13306 标牌
GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件
GB/T 14118-1993 谐波传动减速器
JB/T 9050.3-1999 圆柱齿轮减速器 加载试验方法
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
谐波齿轮减速器 harmonicgearreducers
一种靠波发生器使柔轮产生可控的弹性变形波,通过与刚轮的相互作用,实现运动和动力传递的传
动装置。其输入和输出转向相反,即:波发生器输入,刚轮固定,柔轮输出;或柔轮固定,刚轮输出。
3.2
波发生器 wavegenerator
使柔轮按一定变形规律产生周期弹性变形波的构件。
3.3
柔轮 flexspline
在波发生器作用下,能产生可控弹性变形的薄壁齿轮。
3.4
刚轮 circulargear
相对于柔轮而言,它和普通齿轮一样,工作时保持其原始形状的齿轮。
3.5
内外环较薄,套装于凸轮上,能随凸轮轮廓曲线形状而产生相应变形的滚动轴承。
3.6
扭转刚度 torsionalstiffness
在扭转力矩的作用下,构件抗扭转变形的能力,或额定负载转矩与切向弹性变形转角之比值。
3.7
启动转矩 startingtorque
空载启动时,所需施加的力矩。
3.8
传动精度 transmissionaccuracy
在工作状态下,输入轴单向旋转时,输出轴的实际转角与相对理论转角的接近程度。
注:传动精度的高低用传动误差的大小来衡量,传动误差小,精度高,传动误差大,精度低。
3.9
空程 lostmotion
在工作状态下,当输入轴由正向改为反向旋转时,输出轴在转角上的滞后量。
3.10
背隙 backlash
侧隙
将输出端与减速器壳体均固定,在输入端施加±2%额定转矩顺时针和逆时针方向旋转时,减速器
输入端产生的一个微小角位移。
3.11
传动误差 transmissionerror
在工作状态下,当输入轴单向旋转时,输出轴的实际转角与理论转角之差。
3.12
柔轮长度 lengthofflexspline
柔轮齿圈一侧末端到杯底凸缘轴向长度。
注:柔轮长度对于中空礼帽形柔轮指柔轮的总长,对于杯形柔轮指顶端至筒底外表面的长度。
3.13
额定转矩 ratedtorque
输入转速为2000r/min时所允许输出端的连续负载转矩。
3.14
设计寿命 designlife
在输入转速为2000r/min时,输出转矩为额定转矩的情况下,减速器的寿命。
4 产品分类、型号及基本参数
4.1 产品分类
本标准规定的谐波齿轮减速器按照柔轮的形状可分为杯形与中空礼帽形两大类,每类根据柔轮长
度又分为标准和短筒两种型号。同一种机型包括若干传动比。
4.2.3 结构代号
减速器的结构代号分为整机(Unit)和部件(Component)两类。整机用大写字母U表示,部件用大
写字母C表示。
4.2.4 润滑方式
减速器的润滑方式可分为脂润滑(Grease)和油润滑(Oil)两种,采用脂润滑方式用大写字母G表
示,采用油润滑方式用大写字母O表示。
4.2.5 精度等级
减速器的精度等级根据其传动误差和空程来衡量。传动误差≤30弧秒的减速器属于高精密级减
速器,用大写字母A表示;30弧秒< 传动误差≤1弧分的减速器属于精密级减速器,用大写字母B表
示;1弧分< 传动误差≤3弧分的减速器属于普通级减速器,用大写字母C表示。空程≤1弧分为1级,
用数字1表示;1弧分< 空程≤3弧分为2级,用数字2表示;3弧分< 空程≤6弧分为3级,用数字3
表示。
4.2.6 连接方式
输入端与波发生器凸轮连接方式可分3种类型,如图2所示,分别为:
a) Ⅰ型:标准型,输入轴与凸轮内孔配合,通过平键连接;
b) Ⅱ型:十字滑块联轴节型,输入轴与凸轮采用十字滑块联轴节连接;
c) Ⅲ型:筒形中空型,输入轴与中空凸轮通过螺钉连接。
4.3 基本参数
4.3.1 减速比
减速器的减速比优先采用30、50、80、100、120和160共6种规格。
4.3.2 参数
CS系列减速器参数见表3。
CD系列减速器参数见表5。
HS系列减速器参数见表7。
HD系列减速器参数见表9。
4.4 结构尺寸
CS、CD、HS、HD4个系列减速器的结构型式分别见图3~图6。结构尺寸见表2、表4、表6和表8。
5.11.2 禁用物质含量
产品(不含润滑品)中禁用物质含量应符合国家相关法律的规定。
5.12 润滑要求
减速器的润滑油选取要符合表15的规定。
5.13 外观
外观应光滑,无毛刺、划伤、锈蚀和工艺缺陷;壳体和端盖表面的色泽一致,壳体与其他部位的接合
处应平整。
5.14 设计寿命
在输入转速2000r/min、额定转矩以及正常工作温度、湿度情况下,CS与 HS型减速器设计寿命
不低于10000h,CD与HD型减速器设计寿命不低于8000h。
6 试验方法
6.1 空载试验
空载试验装置应符合JB/T 9050.3-1999的规定,将安装好的减速器在额定转速下正、反空载运行
各2h。
6.2 负载试验
在额定转速下,按额定负载的25%、50%、75%和100%逐级加载,25%、50%、75%负载运转时间
20min,100%额定负载运行2h,反向进行同样的操作。
6.3 超载试验
超载试验应在空载试验和负载试验后进行。将负载试验完毕的减速器不需卸载,在额定转速下,
30s内均匀加至4倍的额定负载后运行2min。
6.4 壳体允许最高温度
用经检定/校准后的热电偶或其他温度传感器等一次仪表及其相配套的二次仪表进行测试。将一
次仪表紧贴样机表面紧密固定。开机运行后,按测试要求的时间间隔采集记录温度数值。
6.5 传动效率
传动效率的测试依据JB/T 9050.3-1999进行。
6.6 启动转矩
启动转矩试验应在空载试验后进行。
采用具有恒扭加载功能的加载测量装置与减速器的输出端连接,缓慢均匀施加转矩,直到减速器的
输入轴发生角位移,采集并记录瞬时的转矩值。在正、反两个方向上间隔不同相位各进行5次试验,取
10次试验的最大值即为启动转矩。
6.7 扭转刚度
扭转刚度的测试依据GB/T 14118-1993中6.2.5进行。
6.8 空程和背隙
6.8.1 空程
空程测试依据GB/T 14118-1993中6.2.6.1的动态测量法进行。
6.8.2 背隙
背隙测试应在空程测试后进行。测量采用光学分度头、准直光管、光学多面棱体等。测量时光学分
度头安装在减速器输入轴上,多面棱体固定在输出轴上,并调整准直光管垂直多面棱体的一个面。将输
出端固定,输入端顺时针和逆时针方向旋转,使输入端产生额定转矩±4%的转矩,测量减速器输入端的
角位移值,即为背隙。其测量采样点不少于72点。
6.9 传动误差
测试依据GB/T 14118-1993中6.2.6.2的动态测量法进行。
6.10 噪声
噪声检验按GB/T 6404.1进行。
6.11 外观
试验方法:目测。
6.12 寿命试验
减速器寿命试验装置同6.1,其试验方法步骤:
a) 加载运行前,应检查减速器的安装是否正确和是否按照要求添加了使用的润滑油脂;
b) 按照JB/T 9050.3中加载方法,在额定转速和额定负载下连续运行不低于500h;在运行过程
中,减速器须运行平稳,不得出现接合处漏油,气孔溢油,产生异常响声等现象;
c) 运行过程中,每30min检查一次减速器温度,其壳体最高温度不超过65℃;
d) 运行过程中,每30min检查一次减速器的传动效率变化幅度,不得超过5%;
e) 运行过程中,每隔24h测量一次减速器的传动误差,不得超过C级。
7 检验规则
减速器要进行出厂检验和型式检验。
7.1 出厂检验
每台减速器须经过空载试验,在额定转速下,正、反两个方向运转不得少于1h。出厂检验项目
包括:
a) 外观质量;
b) 背隙;
c) 壳体允许最高温度;
d) 噪声。
7.2 型式检验
7.2.1 检验范围
凡属下列情况之一时,均应进行型式检验:
a) 新产品试制定型鉴定及老产品转厂试制;
b) 产品在设计、工艺、材料等方面有较大改变,足以影响产品性能时;
c) 停产2年后再恢复生产时;
d) 批量生产的产品,每3年进行一次,抽样方法应按GB/T 2828.11进行;
e) 有关部门提出型式检验要求时。
7.2.2 检验项目
检验项目为:
a) 空载、负载和超载能力;
b) 传动效率;
c) 寿命试验;
d) 启动转矩;
e) 扭转刚度;
f) 传动精度;
g) 噪声;
h) 壳体允许最高温......
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