行星滚柱丝杠行业报告：人形机器人线性关节（45页）

行业报告下载 2024年05月14日 08:54 管理员

在实际生产加工过程中，螺距误差对啮合干涉或啮合间隙影响明显。精密传动行程精度的影响误差大致分为三类：周期性系统误差、随机误差、非周期性系统误差。PRS的行程精度的周期性误差主要由丝杠、滚柱、螺母螺纹同轴度原始误差引起；而非周期性误差则由丝杠、滚柱、螺母中径误差及螺距误差引起；随机误差是温度、湿度、环境因素引起。所有误差因素与行程误差均为正相关，其敏感性指数从大到小依次为：丝杠螺距（2.8570、滚柱螺距（1.0000）、螺母螺距（1.0000）、丝杠螺纹同轴度（0.9800）、螺母螺纹同轴度（0.4750）、滚柱螺纹同轴度（0.0585），滚柱同轴度敏感性指数小于0.1，可以忽略不计。中径误差对行程精度无直接影响，但对轴向间隙有显著影响。相关敏感性指数从大到小依次为：滚柱中径误差（-4）、丝杠中径误差（-2）、螺母中径误差（2）。丝杠、滚柱、螺母中径误差与啮合间隙量在同一数量级上，对啮合点轴向间隙量的影响最大，螺距误差次之，误差会导致啮合干涉或间隙量过大。行星滚柱丝杠的材料选取决定结构刚度，直接影响形变误差。提高结构的刚度和强度，最有效的途径是选择弹性模量和强度高的材料。材料在行星滚柱丝杠设计具有很重要的作用。行星滚柱丝杠中丝杠选用的材料为合金结构钢42CrMo，合金结构钢42CrMo强度和淬透性比35CrMo有所增高，调质后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好。对合金结构钢42CrMo需做预处理，表硬度不低于54~60HRC。螺母和滚柱选用的材料为高碳铬轴承钢 GCr15，其综合性能良好，火和回火后具有高而均匀的硬度，良好的耐磨性和高的接触疲劳寿命，热加工变形性能和切削加工性能均好。对高碳铬轴承钢 GCr15 需做进行淬火处理，其表面接触硬度为56~60HRC。滚柱的滚动表面与丝杠的两个接触螺纹槽表面是容易产生疲劳点蚀。丝杠和螺母的螺旋槽的表面及滚柱的滚动表面进行渗碳或碳氮共渗处理，可以生成硬化的表层，以延长使用寿命，提高承载能力。