机器人和自动化轴承中使用的轴承简介
2024-03-15 15:10:07
随着人力成本的上升，在制造业中，机器人和自动化的使用变得越来越普遍，使用机器人，公司可以充分挖掘其降低成本、提高生产、提高效率和竞争力的潜力。典型的工业机器人应用包括焊接、涂装、组装、产品检验和测试，随着技术的进步，自动化在耐力、速度和精度方面表现出指数级的提升，在医疗和其他高科技领域的应用越来越普遍。
通过在两个或多个轴上高度编排、编程的运动，轴承在这项技术的运动控制方面发挥着重要作用，对于那些负责设计和维护这些应用的人来说，使用高精度轴承是一个不可或缺的考虑因素。
单列深沟球轴承的尺寸从微型到特大型不等，通常是大多数机器人和自动化应用的首选轴承，薄壁轴承由于其低质量、节省空间的结构和高速性能，经常被设计成机器人手臂关节，滚子轴承通常是重型应用的首选，回转轴承是主旋转和相关提升设备的常用选择，混合陶瓷轴承（不锈钢套圈和陶瓷球）和全陶瓷轴承是在真空或其他恶劣环境中运行的绝佳选择。
机器人应用经常面临危险环境，因此需要适当的污染保护，以防止碎片和污染物进入轴承，并造成轴承产生无法修复的损坏或过早故障。有许多种轴承密封类型可供选择，每种类型都有自己的优势，无论何种类型，封闭件都能防止污染物到达轴承内部的关键表面，从而延长轴承寿命，并有助于将润滑剂保留在轴承中。
金属防尘盖不与内圈直接接触，从而最大限度地减小了旋转扭矩，并有助于最大限度地提高运行速度，模制橡胶密封件（通常由可靠的丁腈橡胶材料制成）与内圈接触，与金属防尘盖相比，在污染更严重的环境中提供更好的保护，但由于密封阻力，也会增加启动和运行扭矩。
密封件还可能会降低最大转速，以达到所需的转速水平，这一点必须考虑在内，根据轴承类型的不同，可提供组合式密封或防尘盖，以提供额外保护。
玻璃增强PTFE密封件具有良好的抗暴露于某些化学物质的性能，与橡胶密封件相比，它还允许更高的运行速度和更小的扭矩阻力。
操作环境、施加的载荷和预期的运动轮廓也可能影响所选择轴承的材料，对于医疗、食品服务和化学加工应用中典型的恶劣或腐蚀性环境，通常指定440C不锈钢作为套圈和球的材料，而不是标准的硬铬钢材料。
适当的轴承润滑是优化性能和延长轴承寿命的另一个重要考虑因素，例如，在食品和饮料加工环境中，严格的监管指南通常规定使用H1食品级润滑油，这些润滑油通常由含有尿素的合成碳氢基油，聚脲或铝复合增稠剂组成。
润滑剂的关键功能是最大限度地减少运动部件的摩擦阻力和磨损，运动部件是（在轴承的情况下）滚珠或滚子和环形滚道。专为特定操作条件设计的润滑剂将提供适当的承载、耐磨保护膜，理想的条件是通过该膜保持这些摩擦表面的分离，此外，润滑剂将允许散热和整体轴承热稳定性，并提供防腐蚀、防潮和污染物进入的保护。