工业机器人中常用的两种轴承的详解

详解工业机器人常用的两种轴承

等截面薄壁轴承和交叉圆柱滚轴承是工业机器人的应用中较为主要的两大类。此外，还有谐波减速器轴承、直线轴承、关节轴承等。

工业机器人的轴承是其关键配套件之一，最适用于工业机器人的关节部位或者旋转部位、机械加工中心的旋转工作台、机械手旋转部、精密旋转工作台、医疗仪器、计量器具、IC制造装置等广泛用途。

工业机器人轴承特点：可承受轴向、径向、倾覆等方向综合载荷；薄壁型轴承；高回转定位精度。任何可满足此种设计需求的轴承都可用于工业机器人手臂、回转关节、底盘等部位。

一、交叉滚子轴承

交叉滚子轴承的特点：交叉滚子轴承，是圆柱滚子或圆锥滚子在呈90度的V形沟槽滚动面上通过隔离块被相互垂直地排列，所以交叉滚子轴承可承受径向负荷、轴向负荷及力矩负荷等多方向的负荷。内外圈的尺寸被小型化，极薄形式更是接近于极限的小型尺寸，并且具有高钢性，且精度可达到P5、P4、P2级。因此适合于工业机器人的关节部和旋转部、机械加工中心的旋转台，精密旋转工作台、医疗机器、计算器、军工、IC制造装置等设备。

1、具有出色的旋转精度：

交叉滚子轴承内部结构采用滚子呈90°相互垂直交叉排列，滚子之间装有间隔保持器或者隔离块，可以防止滚子的倾斜货滚子之间相互磨察，有效防止了旋转扭矩的增加。另外，不会发生滚子的一方接触现象或者锁死现象；同时因为内外环是分割的结构，间隙可以调整，即使被施加预压，也能获得高精度的旋转运动。

2、操作安装简化：

被分割成两部分的外环或者内环，在装入滚子和保持器后，被固定在一起，所以安装时操作非常简单。

3、承受较大的轴向和径向负荷：

因为滚子在呈90°的V型沟槽滚动面上通过间隔保持器被相互垂直排列，这种设计使交叉滚子轴承就可以承受较大的径向负荷、轴向负荷及力矩负荷等所有方向的负荷。

4、大幅节省安装空间：

交叉滚子轴承的内外环尺寸被最小限度的小型化，特别是超薄结构是接近极限的小型尺寸，并且具有高刚性，所以最适合于工业机器人的关节部位或者旋转部位、机械加工中心的旋转工作台、机械手旋转部、精密旋转工作台、医疗仪器、计量器具、IC制造装置等广泛用途。

交叉滚子轴承类型：

1、交叉滚子轴承RB型（外环分割型、内环旋转用）

此系列型号为交叉圆柱滚子轴承的基本型，内、外环尺寸被最小限度地小型化，其构造是外环是分割型，内环是一体设计，适合于要求内环旋转精度高的部位。

2、RE型（内环分割型、外环旋转用）

此系列型号是由RB型的设计理念产生的新型式，主要尺寸与RB型相同。其构造是内环是分割型，外环是一体设计，适合于要求外环旋转精度高的部位。

3、RU型（内、外环一体型）

此系列型号由于已进行了安装孔的加工，就不需要固定法兰和支撑座。另外，由于采用采用带座的的一体化内外环结构，安装对性能几乎没有影响，因此能够获得稳定的旋转精度和扭矩。能用于外环和内环旋转。

4、CRB型（外环分割型、内环旋转用）

其构造是外环是分割型，内环是一体设计，不带保持架满装滚子轴承。适合于要求内环旋转精度高的部位。

CRBC型（外环分割型、内环旋转用）

其构造是外环是分割型，内环是一体设计，带保持架满装滚子轴承。适合于要求内环旋转精度高的部位。

CRBH型（内、外环一体型）

该系列型号内、外环都是一体结构，用于外环和内环旋转。

5、RA型（外环分割型、内环旋转用）

此系列型号是将RB型内、外环厚度减小到极限的紧凑型。适合于需要重量轻、紧凑设计的部位，例如工业机器人和机械手旋转部位。

RA-C型（单一裂缝型）

主要尺寸与RA型相同。由于该型号为外圈一个缺口结构，外圈也具有高刚性，因此也可用于外圈旋转。

7、XR/JXR型（交叉圆锥滚子轴承）

该类轴承具有两组滚道和滚子，相互呈直角组合，滚子交错相对。轴承的横截面高度与单列轴承相似，因此节省了空间和轴承座材料，大锥角和锥形几何设计使轴承总体有效跨距是轴承自身宽度的几倍。交叉圆锥滚子能承受高倾覆力矩，适用于机床，包括立式镗床和磨床工作台、机床精密圆分度工作台、大型滚齿机、转塔、工业机器人等。

二、等截面薄壁轴承

等截面薄壁轴承是一个由七个开式系列，五个密封系列组成。开式系列有三种类型：径向接触C型、角接触型A型和四点接触X型。薄壁等截面轴承优点：薄壁型轴承实现了极薄型的轴承断面，也实现了产品的小型化、轻量化。产品的多样性扩展了其用途范围。

薄壁等截面轴承产品特性：为了得到轴承的低摩擦扭矩、高刚性、良好的回转精度，使用了小外径的钢球。中空轴的使用，确保了轻量化和配线的空间。薄壁型6700、6800系列有各种防尘盖形式、带法兰形式、不锈钢形式、宽幅形式等，品种齐全。

薄壁等截面轴承主要用途：步进电机、医疗器械、办公器械、检测仪器、减速/变速装置、工业机器人、光学/映像器械、旋转编码器。

薄壁等截面轴承又叫薄壁套圈轴承，它精度高、非常安静以及承载能力很强。薄壁套圈轴承可以是深沟球轴承、四点接触轴承、角接触球轴承，薄壁等截面轴承横截面大多为正方形。在这些系列中，即使是更大的轴直径和轴承孔，横截面也保持不变。这些轴承因此称为等截面。

正是这个特性将标准ISO系列中的薄壁套圈轴承与传统的轴承区别开来。因此，可以选择更大的横截面并使用承载能力更强的轴承而不必改变轴直径。薄壁套圈轴承可以设计成极度轻而需要很小空间的轴承。

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工业机器人轴承类型有哪些？机器人轴承详解

随着工业自动化的不断发展，各种工业机器人都成为了主要的工业生产设备，而实现这些工业机器人灵活运转的零部件就是轴承。由于工业机器人的关节数量以及灵活性等要求，所以使用的轴承需要能承受综合载荷以及十分高的回转定位精度等，能够满足这些要求的工业机器人轴承类型却并不是很多。

一、工业机器人轴承类型

用于工业机器人的轴承主要分为两大类，一类是交叉滚子轴承，另一类是等截面轴承，除此之外还有RV减速机轴承和谐波减速机轴承等，但不论哪种轴承，都要求在满足各种载荷的情况下，选用薄壁类型的轴承。

1、交叉滚子轴承

交叉滚子轴承是圆柱滚子或圆锥滚子在呈90度的V形沟槽滚动面上通过隔离块被相互垂直地排列，所以交叉滚子轴承可承受径向负荷、轴向负荷及力矩负荷等多方向的负荷。其多种薄壁交叉圆柱滚子轴承经常用于工业机器人的机械手臂、肩部、腰部等部位，精度可达到P4、P2级，使用寿命在6000h以上。

2、等截面薄壁轴承

等截面薄壁轴承又叫薄壁套圈轴承，可以是深沟球轴承、四点接触轴承、角接触球轴承，薄壁等截面轴承横截面大多为正方形，在这些轴承中，即使是更大的轴直径和轴承孔，横截面也保持不变。主要用于工业机器人的腰部、肘部、腕部等位置，精度在P5级，使用寿命在6000h以上。

3、RV减速机轴承

RV减速机轴承又称精密关节减速器，外形结构、精密定位是其结构紧凑、刚性优良、传动精密等关键因素，包括多种薄壁轴承系列及圆柱滚子保持架组件系列，广泛应用于各种工业机器人，精度可达P4级，温升不超过30℃，使用寿命在6000h以上。

4、谐波减速机轴承

谐波减速机主要使用的是一种柔性轴承，靠谐波发生器使柔轮产生可控弹性变形，利用柔性轴承的可控弹性变形来传递运动和动力，主要应用于中小转矩的机器人关节，精度在P5级（部分P4级），使用寿命在6000h以上，具有结构紧凑、运动精度高、传动比大等特点。

二、工业机器人常用轴承

工业机器人常用轴承主要是以上几种轴承中的交叉滚子轴承和等截面薄壁轴承。由于现在工业机器人的技术要求轴承必须安装在有限的空间内，所以体积小、重量轻、高承载能力、高精度、高刚度、低摩擦力矩、长寿命、高可靠性等性能就要同时满足，而薄壁交叉滚子轴承和等截面薄壁轴承都基本可以同时满足这些性能，进而成为了常用的工业机器人轴承。

1、交叉滚子轴承的应用优势

（1）具有出色的旋转精度：滚子之间装有间隔保持器或者隔离块，可以防止滚子的倾斜货滚子之间相互磨擦，有效防止了旋转扭矩的增加；而且不会发生滚子的一方接触现象或者锁死现象；同时因为内外环是分割的结构，间隙可以调整，即使被施加预压，也能获得高精度的旋转运动。

（2）操作安装简化：被分割成两部分的外环或者内环，在装入滚子和保持器后，被固定在一起，所以安装时操作非常简单。

（3）能承受较大的轴向和径向负荷：因为滚子在呈90°的V型沟槽滚动面上通过间隔保持器被相互垂直排列，这种设计使交叉滚子轴承就可以承受较大的径向负荷、轴向负荷及力矩负荷等所有方向的负荷。

（4）大幅节省安装空间：交叉滚子轴承的内外环尺寸被小型化，特别是超薄结构是接近极限的小型尺寸，并且具有高刚性，所以十分适合于工业机器人的关节部位或者旋转部位。

2、等截面薄壁轴承的应用优势

（1）满足各种机器人应用要求：为了得到轴承的低摩擦扭矩、高刚性、良好的回转精度，等截面薄壁轴承使用了小外径的钢球，而且中空轴的使用，确保了轻量化和配线的空间。

（2）结构类型适用性强：等截面薄壁轴承因为有多种的结构形式，比如薄壁型6700、6800系列有各种防尘盖形式、带法兰形式、不锈钢形式、宽幅形式等，极大的扩展了在工业机器人中的应用范围。

在众多的工业机器人轴承类型中，常用的交叉滚子轴承其实比等截面薄壁轴承使用的更多一些，原因就是它的安装以及性能更加符合机器人的使用要求，而且不同类型的交叉滚子轴承还能分别应对机器人的不同部位使用要求，更加的精细化。

审核编辑：符乾江