行星滾柱絲杠機器人精密減速器分析及結構

基于 PRS 減速器的設計和分析，需要對減速器的性能指標、傳動原理、結構形式和結構參數等進行研究。減速器的性能指標主要包括輸出轉速和輸出功率，傳動比，效率等；減速器的傳動原理主要通過分析 PRS 的傳動特點來研究；減速器的結構形式主要由傳動精度、傳動平穩性和承載能力等方面來確定；結構參數可以通過優化分析來確定。

2.2  減速器傳動原理分析  2.2.1  減速器的性能指標
減速器的性能指標都是在正常工作條件下的額定值，主要包括減速器的輸出功率、傳動比、傳動效率、輸出轉角范圍以及減速器的外觀尺寸等。減速器的性能指標如表 2-1 所示。

其中輸出功率和輸出轉速共同確定了輸出扭矩，而輸入扭矩和輸入功率由效率確定。減速器的外觀尺寸取決于兩級 PRS 的尺寸、殼體尺寸、軸承的選取等。

.2.2  減速器的傳動原理

減速器的傳動原理是將兩級 PRS 在徑向串聯實現將電機的正反轉運動轉化為輸出端的正反轉運動。由于 PRS 可以將旋轉運動轉化為直線移動，并且具有可逆性，因此可以采用PRS 作為減速器的主要傳動元件。減速器的運動簡圖如圖2-1 所示。

1 與 2 之間有若干數量的滾柱，1、滾柱和 2 構成了一級 PRS；2 與 3之間也有若干個滾柱，2、滾柱和 3 構成了二級 PRS；4 與 5 通過螺釘連為一體，當作輸出端。電機的高速旋轉運動通過絲杠輸入，經過一級 PRS 轉化為中間螺母的直線移動，由于一級 PRS 的導程較小，因此中間螺母的移動速度較小，中間螺母的直線移動經過二級 PRS 再轉化為中間螺母本身的旋轉運動，因此，中間螺母既做直線移動又做旋轉運動，其中直線移動沿著導桿運動，旋轉運動通過導桿輸出傳遞給輸出端，因此實現了從一級 PRS 輸入高速運動到二級 PRS 的低速輸出，從而達到了減速的目的。