機器人和自動化軸承中使用的軸承簡介
2024-03-15 15:10:07
隨著人力成本的上升，在制造業中，機器人和自動化的使用變得越來越普遍，使用機器人，公司可以充分挖掘其降低成本、提高生產、提高效率和競爭力的潛力。典型的工業機器人應用包括焊接、涂裝、組裝、產品檢驗和測試，隨著技術的進步，自動化在耐力、速度和精度方面表現出指數級的提升，在醫療和其他高科技領域的應用越來越普遍。
通過在兩個或多個軸上高度編排、編程的運動，軸承在這項技術的運動控制方面發揮著重要作用，對于那些負責設計和維護這些應用的人來說，使用高精度軸承是一個不可或缺的考慮因素。
單列深溝球軸承的尺寸從微型到特大型不等，通常是大多數機器人和自動化應用的首選軸承，薄壁軸承由于其低質量、節省空間的結構和高速性能，經常被設計成機器人手臂關節，滾子軸承通常是重型應用的首選，回轉軸承是主旋轉和相關提升設備的常用選擇，混合陶瓷軸承（不銹鋼套圈和陶瓷球）和全陶瓷軸承是在真空或其他惡劣環境中運行的絕佳選擇。
機器人應用經常面臨危險環境，因此需要適當的污染保護，以防止碎片和污染物進入軸承，并造成軸承產生無法修復的損壞或過早故障。有許多種軸承密封類型可供選擇，每種類型都有自己的優勢，無論何種類型，封閉件都能防止污染物到達軸承內部的關鍵表面，從而延長軸承壽命，并有助于將潤滑劑保留在軸承中。
金屬防塵蓋不與內圈直接接觸，從而最大限度地減小了旋轉扭矩，并有助于最大限度地提高運行速度，模制橡膠密封件（通常由可靠的丁腈橡膠材料制成）與內圈接觸，與金屬防塵蓋相比，在污染更嚴重的環境中提供更好的保護，但由于密封阻力，也會增加啟動和運行扭矩。
密封件還可能會降低最大轉速，以達到所需的轉速水平，這一點必須考慮在內，根據軸承類型的不同，可提供組合式密封或防塵蓋，以提供額外保護。
玻璃增強PTFE密封件具有良好的抗暴露于某些化學物質的性能，與橡膠密封件相比，它還允許更高的運行速度和更小的扭矩阻力。
操作環境、施加的載荷和預期的運動輪廓也可能影響所選擇軸承的材料，對于醫療、食品服務和化學加工應用中典型的惡劣或腐蝕性環境，通常指定440C不銹鋼作為套圈和球的材料，而不是標準的硬鉻鋼材料。
適當的軸承潤滑是優化性能和延長軸承壽命的另一個重要考慮因素，例如，在食品和飲料加工環境中，嚴格的監管指南通常規定使用H1食品級潤滑油，這些潤滑油通常由含有尿素的合成碳氫基油，聚脲或鋁復合增稠劑組成。
潤滑劑的關鍵功能是最大限度地減少運動部件的摩擦阻力和磨損，運動部件是（在軸承的情況下）滾珠或滾子和環形滾道。專為特定操作條件設計的潤滑劑將提供適當的承載、耐磨保護膜，理想的條件是通過該膜保持這些摩擦表面的分離，此外，潤滑劑將允許散熱和整體軸承熱穩定性，并提供防腐蝕、防潮和污染物進入的保護。